PCB Terminal Blocks

เทอร์มินอลบล็อก PCB สำหรับงานเชื่อมต่อแผงวงจร

ในการออกแบบและการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเชื่อมต่อสัญญาณหรือแหล่งจ่ายไฟจากภายนอกเข้าสู่แผงวงจรหลัก ถือเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง PCB Terminal Block หรือเทอร์มินอลบล็อก PCB ที่ดีจึงต้องนำกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทนทานต่อความร้อนสูงในกระบวนการบัดกรี ยึดเกาะกับแผ่นปรินต์ได้อย่างแน่นหนา ช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถเข้าสายไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Terminal Block PCB คืออะไร ?

เทอร์มินอลบล็อก PCB, Terminal Block PCB หรือ PCB Terminal Block คือสิ่งเดียวกัน เป็นอุปกรณ์คอนเนคเตอร์รูปแบบหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งลงบนแผงวงจรพิมพ์ (Printed Circuit Boards: PCB) โดยตรง ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างสายไฟจากภายนอกกับลายวงจรทองแดงบนบอร์ด

โครงสร้างหลักของ Terminal Block PCB มักประกอบด้วยตัวเรือนที่เป็นฉนวนไฟฟ้า (Insulated Housing) และกลไกโลหะด้านในสำหรับจับยึดสายไฟ อุปกรณ์เหล่านี้มีลักษณะการออกแบบที่สามารถนำมาต่อขยายแบบโมดูลาร์ เพื่อเพิ่มจำนวนช่องการเชื่อมต่อตามความต้องการของนักออกแบบฮาร์ดแวร์ได้อย่างอิสระ ทำให้การจัดสรรพื้นที่บน Terminal PCB มีประสิทธิภาพสูงสุด

หลักการทำงานของเทอร์มินอลบล็อก PCB

หลักการทำงานของเทอร์มินอลบล็อก PCB คือการสร้างจุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่มั่นคงระหว่างสายไฟภายนอกกับลายวงจรบนแผ่น PCB เมื่อผู้ใช้งานเสียบสายไฟเข้าช่องเทอร์มินอลและยึดสายด้วยกลไกที่ออกแบบไว้ ตัวนำไฟฟ้าภายในเทอร์มินอลจะสัมผัสกับแกนทองแดงของสายไฟ จากนั้นกระแสหรือสัญญาณจะถูกส่งผ่านขาโลหะของเทอร์มินอลลงไปยังแผ่น PCB

ในเทอร์มินอลบล็อกแบบขันสกรู แรงกดจากสกรูจะกดสายไฟหรือแผ่นแคลมป์ให้แนบกับตัวนำโลหะ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นและรองรับสายไฟได้หลายขนาด ส่วนแบบสปริงกดล็อกหรือ Push-in จะใช้แรงดันของสปริงจับสายไฟไว้ เหมาะกับงานที่ต้องการลดเวลาประกอบและลดความเสี่ยงจากการขันสกรูแน่นหรือหลวมเกินไป ขณะที่แบบ IDC (Insulation Displacement Connection) หรือแบบกดเจาะฉนวน จะใช้คมโลหะตัดผ่านฉนวนของสายเพื่อสัมผัสกับตัวนำภายในโดยไม่ต้องปอกสายก่อน

อีกปัจจัยสำคัญคือรูปแบบการติดตั้งลงบอร์ด เทอร์มินอลแบบ Through-hole จะมีขาเสียบทะลุผ่านรูบน PCB แล้วบัดกรีด้านล่าง เหมาะกับงานที่ต้องการความแข็งแรงเชิงกล ส่วนแบบ Surface Mount จะติดตั้งบนผิวบอร์ดและผ่านกระบวนการ Reflow เหมาะกับบอร์ดที่ต้องการผลิตแบบอัตโนมัติหรือมีข้อจำกัดด้านพื้นที่ หากเป็นงานที่ต้องรับแรงดึงจากสายสูง ควรพิจารณาความแข็งแรงของขาเทอร์มินอล จุดบัดกรี และการออกแบบ Pad บน PCB ร่วมกัน

ข้อดีและความสำคัญของการใช้งานเทอร์มินอลบล็อก PCB

การเลือกใช้งานขั้วต่อสายไฟแบบลงบอร์ด มอบประโยชน์ทางวิศวกรรมที่สำคัญหลายประการ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของฮาร์ดแวร์และกระบวนการทำงาน ดังนี้

• ประหยัดพื้นที่การจัดวาง : การออกแบบให้มีลักษณะซ้อนกันหลายชั้น (Multi-level Blocks) หรือเป็นแถบยาวอย่าง PCB Terminal Strip ช่วยลดพื้นที่การใช้สอยบนบอร์ดได้อย่างมาก เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีขนาดกะทัดรัด
• ความสะดวกในการซ่อมบำรุง : ช่วยให้ช่างเทคนิคสามารถถอดเปลี่ยนสายไฟหรืออุปกรณ์เซ็นเซอร์ภายนอกได้ทันที โดยไม่ต้องทำการบัดกรีสายไฟใหม่ ลดระยะเวลาหยุดชะงักในการทำงาน
• ความยืดหยุ่นในการเชื่อมต่อ : สามารถรองรับขนาดหน้าตัดของสายไฟ (American Wire Gauge : AWG) ได้หลากหลาย รองรับทั้งสายแกนเดี่ยวและสายฝอย ช่วยให้ PC Board Terminals เชื่อมต่อกับระบบที่แตกต่างกันได้อย่างไร้รอยต่อ

ประเภทของเทอร์มินอลบล็อกสำหรับแผงวงจรพิมพ์

เทอร์มินอลบล็อก PCB แบ่งออกเป็นหลายประเภท โดยพิจารณาจาก 2 ปัจจัยหลัก ได้แก่ วิธีการเข้าสายไฟ และวิธีการยึดลงบนแผงวงจร

1. แบ่งตามวิธีการเข้าสายไฟ (Termination Types)

• แบบขันสกรู (Screw Clamps) : PCB Screw Terminal Block รูปแบบมาตรฐานสากลที่ได้รับความนิยมสูงสุด อาศัยแรงกดจากการขันสกรูเพื่อยึดสายไฟให้แนบสนิทกับหน้าสัมผัสตัวนำไฟฟ้า จึงเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับงานที่ต้องจับยึดสายไฟอย่างแน่นหนา และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพสูง
• แบบสปริงกดล็อก (Spring Clamps / Push-in) : ใช้แรงต้านจากสปริงในการกดทับสายไฟ เพียงแค่กดปุ่มหรือใช้ไขควงงัดช่องสปริงก็สามารถสอดสายไฟเข้าไปได้ทันที เหมาะสำหรับหน้างานที่มีพื้นที่จำกัด หรือระบบที่เครื่องจักรมีการสั่นสะเทือนสูง เนื่องจากสปริงจะคอยรักษาแรงกดไว้ตลอดเวลา ป้องกันปัญหาสายคลายตัว
• แบบกดเจาะฉนวน (Insulation Displacement Connections - IDC) : เทคโนโลยีที่สามารถกดสายไฟลงไปในร่องโลหะรูปตัววี (V-shaped) ได้โดยไม่ต้องปอกฉนวนหุ้มสายไฟออก โลหะจะเจาะทะลุฉนวนเข้าไปสัมผัสกับทองแดงด้านใน ช่วยลดขั้นตอนและประหยัดเวลาในการประกอบได้อย่างมาก

2. แบ่งตามวิธีการยึดลงแผงวงจร (Mounting Methods)

• แบบเจาะรูทะลุบอร์ด (Through-hole) : ขั้วต่อแบบ Through Hole Terminal Block หรือมีขาปักลงบอร์ดแบบ PCB Pins Terminals ให้ความแข็งแรงทางกลสูงสุด เนื่องจากขาโลหะจะทะลุผ่านรูของบอร์ดและถูกบัดกรีติดกับแผ่นทองแดงด้านล่าง ทนทานต่อแรงบิดจากการขันสกรูได้เป็นอย่างดี
• แบบยึดเกาะพื้นผิว (Surface Mount Technology - SMT) : ขาของเทอร์มินอลจะถูกบัดกรีติดกับแผ่น Pad บนผิวด้านหน้าของบอร์ด เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติด้วยเครื่องจักร แต่จะทนแรงดึงทางกลได้น้อยกว่าแบบเจาะรูทะลุ

ตัวอย่างการใช้งานเทอร์มินอลบล็อก PCB ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

เทอร์มินอลบล็อก PCB เป็นจุดเชื่อมต่อหลักระหว่างอุปกรณ์ภายนอกกับวงจรบนบอร์ด จึงนิยมนำไปใช้งานในหลายอุตสาหกรรม ยกตัวอย่างเช่น

• ระบบควบคุมอุตสาหกรรมและ PLC Interface : ใช้เชื่อมต่อสายจากเซ็นเซอร์ สวิตช์ รีเลย์ หรืออุปกรณ์ภาคสนามเข้าสู่บอร์ดควบคุมและโมดูล I/O
• แหล่งจ่ายไฟและ Power Supply Unit : ใช้เป็นจุดรับไฟ AC หรือ DC เข้าสู่บอร์ด และจุดจ่ายไฟออกไปยังโหลดภายนอก
• อินเวอร์เตอร์ ไดรฟ์มอเตอร์ และระบบขับเคลื่อน : ใช้เชื่อมต่อสายไฟกำลัง สัญญาณควบคุม และสัญญาณ Feedback จากอุปกรณ์ภายนอก
• ระบบ HVAC และอาคารอัจฉริยะ : ใช้บนบอร์ดควบคุมเครื่องปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ ระบบควบคุมอุณหภูมิ และ Building Automation เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ควบคุม และแหล่งจ่ายไฟ
• อุปกรณ์ IoT และอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม : ใช้ในเกตเวย์ Internet of Things (IoT) โมดูลสื่อสาร อุปกรณ์วัดค่า และกล่องควบคุมขนาดเล็ก

คู่มือการเลือกซื้อ Terminal Block PCB ให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด

การเลือก Terminal Block PCB ที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพ การทำงานที่ปลอดภัย และการออกแบบแผงวงจรที่มีประสิทธิภาพ ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้เมื่อเลือกเทอร์มินอลบล็อกสำหรับการใช้งานของคุณ

• ระยะห่างระหว่างพิน (Pin Pitch) : ระยะ Pitch ควรตรงกับข้อกำหนดการจัดวางเลย์เอาต์บนแผ่น PCB ระยะ Pitch ที่กว้างขึ้นอาจรองรับการใช้งานกับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้ เนื่องจากช่วยเพิ่มระยะห่างตามผิวฉนวน และระยะห่างในอากาศ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดการรับรองมาตรฐาน
• พิกัดกระแสและแรงดัน : ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถรองรับโหลดสูงสุดของวงจรได้จริง โดยเผื่อค่าความปลอดภัยไว้เสมอ
• จำนวนช่องต่อ (Number of Positions) : เทอร์มินอลบล็อก PCB มีจำนวนหน้าสัมผัสหรือจำนวนโพลให้เลือกหลากหลาย การเลือกจำนวนช่องต่อที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดสรรพื้นที่บนบอร์ด PCB ในขณะที่ยังคงรองรับการเชื่อมต่อสายไฟได้ครบถ้วนตามที่ระบบต้องการ
• ความเข้ากันได้กับสายไฟ : ตรวจสอบช่วงขนาดของตัวนำและข้อกำหนดของหน้าตัดสายไฟ (AWG หรือ mm²) ที่อุปกรณ์รองรับ เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถเข้าสายไฟที่เตรียมไว้ใช้หน้างานได้อย่างพอดี
• วัสดุตัวถัง : สำหรับกระบวนการบัดกรีที่ใช้ความร้อนสูง เช่น การบัดกรีแบบรีโฟลว์ (Reflow Soldering) ควรเลือกวัสดุที่ทนทานต่อกระบวนการผลิต โดยทั่วไปพลาสติก LCP (Liquid Crystal Polymer) จะเป็นที่นิยมนำมาใช้ในคอนเนคเตอร์ที่ต้องทนความร้อนสูง
• ทิศทางการเข้าสาย: มีให้เลือกทั้งแบบเสียบสายแนวตั้ง แนวนอน และแบบทำมุมองศา การเลือกทิศทางที่ถูกต้องจะช่วยให้การเดินสายไฟง่ายขึ้น และช่วยจัดสรรพื้นที่ภายในกล่องควบคุมได้อย่างคุ้มค่า
• รูปแบบถอดเสียบได้กับรูปแบบยึดถาวร : เทอร์มินอลบล็อกแบบถอดเสียบหัวท้ายได้ จะช่วยให้การติดตั้งและซ่อมบำรุงหน้างานทำได้สะดวกรวดเร็วยิ่งขึ้น ในขณะที่แบบยึดติดอยู่กับที่ จะให้การเชื่อมต่อแบบถาวรที่มั่นคงแข็งแรงบนแผงวงจร

เลือกซื้อ Terminal Block PCB คุณภาพสูงจากแบรนด์ชั้นนำที่ RS

ผู้ประกอบการที่กำลังมองหาแหล่งจำหน่ายเทอร์มินอลบล็อกสำหรับแผงวงจรพิมพ์คุณภาพสูงในราคาคุ้มค่า และมีตัวเลือกครบครัน ต้องมาที่ RS ผู้นำด้านโซลูชันอุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์ เรามี Terminal Block PCB จากแบรนด์ชั้นนำระดับโลกให้เลือกหลากหลาย เช่น RS PRO, Wurth Elektronik, Phoenix Contact และ WAGO รวมทั้งอุปกรณ์คอนเนคเตอร์และเครื่องมือประกอบแผงวงจรอีกหลากหลายรูปแบบ พร้อมตอบโจทย์ทุกความต้องการของผู้ประกอบการ เลือกซื้อสินค้าได้สะดวกตลอด 24 ชั่วโมงบนเว็บไซต์ ทั้งราคาปลีกและราคาส่ง บริการจัดส่งทั่วประเทศไทย หากต้องการคำแนะนำเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือก PCB Terminal Blocks ที่เหมาะสมกับโปรเจกต์ของคุณ สามารถปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านผลิตภัณฑ์ของเราได้เลย