عند تصنيع المنتجات الإلكترونية أو إصلاحها، يبقى توصيل الأسلاك الخارجية بلوحة الدارة المطبوعة خطوة أساسية. وأحد أكثر الطرق عملية لتحقيق ذلك هو استخدام طرف تثبيت لولبي على الـPCB، ويُسمّى أيضًا كتلة طرفية (Terminal Block) أو كتلة موصلات.
هذه القطع الصغيرة ذات اللون الأخضر أو الأزرق تسمح لك بإدخال الأسلاك وشدّها بالمسامير اللولبية للحصول على اتصال كهربائي وميكانيكي متين. ستجدها في مزوّدات الطاقة، وسواقات LED، ولوحات الأتمتة، وحتى في لوحات إنترنت الأشياء.
يعرّف هذا الدليل أولًا أطراف التثبيت اللولبية، ثم يستعرض الأنواع الشائعة، ومعايير اختيار المقاس والمسافة بين الأقطاب (Pitch)، ويقارنها بخيار التوصيل باللحام.
ما هو طرف التثبيت اللولبي على لوحة PCB؟
طرف التثبيت اللولبي على الـPCB هو موصل يُثبت على لوحة الدارة المطبوعة ويسمح بتثبيت الأسلاك الخارجية باستخدام مسامير أو ملاقط بدلاً من اللحام.
يتكوّن عادةً من قفص معدني ومسمار وأرجل مُلحَّمة على اللوحة. عند شدّ المسمار يُضغط السلك على جهة التلامس المعدنية ليُكوِّن اتصالًا ثابتًا.
هذا التصميم مثالي عندما تحتاج إلى توصيل أو فصل الأسلاك بسهولة—مثل الاختبارات، أو التركيب الميداني، أو أعمال الصيانة. لذلك يُستخدم بكثرة في المعدات الصناعية، ولوحات التحكم، وأنظمة الإضاءة، والأجهزة المخبرية.
طرف لولبي أم كتلة طرفية أم موصل؟
تُستخدم هذه التسميات أحيانًا بالتبادل مما يسبّب ارتباكًا:
- الطرف اللولبي: يركّز على آلية التثبيت بالمسامير.
- الكتلة الطرفية (Terminal Block): عائلة أوسع من الموصلات متعددة المنافذ، وقد تعتمد مسامير أو نابض Push-in أو ملاقط زنبركية.
- موصل PCB: فئة أوسع تشمل موصلات سلك-إلى-لوحة، ولوحة-إلى-لوحة، وموصلات الحافة.
باختصار، الطرف اللولبي على الـPCB هو نوع من موصلات السلك إلى اللوحة يستخدم المسامير لتثبيت السلك بقوة. وعندما ترى كتلًا طرفية بعدد 2 أو 3 أو 4 أطراف على لوحة ما، فغالبًا هي أطراف لولبية.
الأنواع الشائعة لأطراف الـPCB اللولبية
هناك فروق بنيوية تحدد طريقة عمل كل طرف. فهمها يساعدك على اختيار الطراز المناسب:
- النوع اللولبي أو “القفص الصاعد” (Rising Cage)
التصميم التقليدي: مسمار مع مشبك معدني. عند الشدّ يرتفع المشبك ويُحكم السلك. قوي وبسيط واقتصادي—مناسب لخطوط القدرة والتحكم. - النوع Push-in أو المشبك الزنبركي
بدل المسمار، يثبت السلك بزنبرك أو ذراع. تُدخل السلك المجرّد فيبقى تحت ضغط دائم. أسرع في التركيب ويمنع الإفراط في الشدّ. ممتاز للاهتزاز العالي أو حالات إعادة التوصيل المتكررة. - الكتلة الطرفية القابلة للفصل (Pluggable)
تتكوّن من جزأين: قابس وقاعدة. القابس يُوصل مع السلك، والقاعدة مُلحّمة على اللوحة. يمكنك فصلها بدون لحام—مفيد للصيانة. - أساليب التثبيت على اللوحة
- THT (ثقب نافذ): الأرجل تمر عبر ثقوب وتُلحم من الأسفل. أقوى ميكانيكيًا ومناسبة للتيارات الأكبر.
- SMD (تثبيت سطحي): تُثبت على سطح اللوحة؛ مناسبة للتركيب الآلي لكنها أقل صلابة ميكانيكيًا.
- اتجاه خروج السلك
- عمودي (٩٠°): السلك يخرج أعلى اللوحة.
- أفقي (١٨٠°): السلك يخرج موازيًا للوحة.
اختر الاتجاه وفق مساحة الصندوق وطريقة التمديد.
المواصفات النموذجية: المسافة بين الأقطاب (Pitch) وعدد المنافذ ومقاس السلك
عند الشراء سترى مواصفات مثل: “Pitch 5.08 mm، عدد 2 أطراف، 10A”. ما معناها؟
- Pitch (تباعد الأرجل): المسافة بين رجلين متجاورتين. القياسات الشائعة: 2.54 و3.5 و5.0/5.08 و7.62 مم.
كلما صغر الـPitch زادت الكثافة لكن تقل القدرة/الجهد. وكلما كبر زادت المسافة العازلة والقدرة على تمرير تيار أعلى. - عدد المنافذ (Positions): كم اتصالًا في الكتلة (2، 3، 4، 6، 12…).
يمكن وصل كتل متعددة جنبًا إلى جنب للحصول على طول مخصص. - تيار/جهد التشغيل المقنن: يعتمد على الـPitch والمعدن ومقاس السلك.
مثال: كتلة 3.5 مم قد تتحمل ~8 أمبير، و7.62 مم قد تتحمل 15–20 أمبير. - مقاس السلك (AWG): حجم السلك المقبول.
الشائع 26–12 AWG. للأسلاك متعددة الخيوط يُفضَّل استخدام طرف ضاغط (Ferrule) لثبات أعلى. - المواد:
- نقاط التلامس: نحاس أو سبيكة نحاسية مطلية بالقصدير/النيكل.
- الهيكل: PA66 مقاوم للاشتعال (UL94 V-0).
- المسامير: فولاذ أو نحاس مطلي بالزنك/النيكل.
جدول سريع: Pitch – التيار – التطبيقات
| الـPitch (مم) | التيار التقريبي | أشهر الاستخدامات |
|---|---|---|
| 2.54 | أقل من 2A | لوحات أولية وحساسات |
| 3.5 | 5–8A | إشارات تحكم ووحدات I/O |
| 5.08 | 10–15A | مزوّدات طاقة، إضاءة، مرحلات |
| 7.62 | 15–20A | طاقة صناعية، مشغلات محركات |
كيف تختار الطرف اللولبي المناسب؟ (قائمة 5 خطوات)
- حدد نوع الدارة والتيار
إشارة أم تحكم أم قدرة؟ اختر طرفًا بقدرة مقننة أعلى بـ 20–30% من أقصى تيار لديك كهامش أمان. - وافق بين نوع السلك وسهولة التشغيل
سلك مجدول أم صلب؟ إذا كنت تعيد التوصيل كثيرًا أو تريد تركيبًا بلا أدوات، اختر Push-in/زنبركي. - راجع أسلوب التثبيت والمساحة
THT للصلابة، وSMD للتركيب الآلي.
الخروج العمودي يوفر مساحة لوحة، والأفقي مناسب للصناديق المنخفضة. - اختر الـPitch وعدد المنافذ
3.5 مم للوحـات المدمجة، 5.08 مم للقدرة العامة.
2–3 أطراف للإدخال/الإخراج DC، و4–6 أطراف للقنوات المتعددة. - تأكد من الشهادات والعلامات
موردون موثوقون مثل Phoenix Contact وWAGO وTE Connectivity وOMRON يقدمون منتجات معتمدة UL/IEC ومتاحة عبر موزعين مثل Digi-Key وMouser.
الأطراف اللولبية مقابل التوصيل باللحام
لكل طريقة استخداماتها. مقارنة سريعة:
| المعيار | الطرف اللولبي / Push-in | التوصيل باللحام |
|---|---|---|
| سهولة التركيب | سهل ولا يحتاج مهارات لحام | يتطلب أدوات ومهارة |
| إمكانية الفك وإعادة الاستخدام | عالية | اتصال دائم |
| المتانة الميكانيكية | عالية (خصوصًا THT) | تعتمد على جودة اللحام |
| مقاومة الاهتزاز | جيدة، والزنبركي الأفضل | متوسطة |
| الكلفة والحجم | أكبر قليلًا وأعلى كلفة | أصغر وأقل كلفة |
| الأنسب لـ | التمديد الميداني والصيانة والأنظمة المعيارية | الإنتاج الكثيف والاتصالات الدائمة |
الخلاصة: إذا كان منتجك يحتاج تمديدًا ميدانيًا أو صيانة، فاختر طرفًا لولبيًا أو Push-in. أما إذا أردت اتصالًا دائمًا ومضغوطًا ومنخفض الكلفة، فاللحام أفضل.
نصائح سلامة وموثوقية
أطراف التثبيت اللولبية آمنة عند استخدامها بشكل صحيح. تذكّر ما يلي:
- التزم بالتيار والجهد المقننين.
- استخدم مقاس السلك المناسب ولا تُدخل سلكًا أكبر من الحد.
- جرّد طول العازل المناسب فقط حتى لا يبرز النحاس خارج الطرف.
- شدّ المسامير بإحكام دون مبالغة.
- للأسلاك المجدولة استخدم Ferrules لثبات متسق.
- اختر قطعًا تحمل شهادات UL / cULus / IEC حسب منطقتك.
تصاميم Push-in والزنبرك المشكوك أكثر ثباتًا مع الاهتزاز لأنها تحافظ تلقائيًا على الضغط. لذلك تعتمدها أنظمة صناعية كثيرة للموثوقية طويلة الأمد.
المقاسات الشائعة والتطبيقات
مقاسات الـPitch المختلفة تناسب تيارات ومساحات مختلفة:
- 2.54 مم (0.1"): مدمج جدًا، مناسب للنماذج الأولية والدوائر ذات التيار المنخفض.
- 3.5 / 3.81 مم: شائع لتوصيلات الحساسات وواجهات I/O في الأتمتة والأجهزة الذكية.
- 5.0 / 5.08 مم: الأكثر استخدامًا للأغراض العامة—مزودات الطاقة، سواقات LED، ولوحات التحكم.
- 7.5 / 7.62 مم: للجهود/التيارات الأعلى مثل وحدات قيادة المحركات والتطبيقات الصناعية.
تطبيقات نموذجية:
- لوحات التحكم الصناعية وPLC
- أتمتة المباني وأنظمة الأمن
- سواقات إضاءة LED
- وحدات التحكم بالمحركات والمضخات
- معدات الاتصالات
- مزودات الطاقة والمحولات
- أطقم التطوير والتعليم الإلكتروني
الأسئلة الشائعة (People Also Ask)
ما هو الطرف اللولبي؟
موصل يثبّت السلك بمسمار داخل جهة تلامس معدنية على جهاز أو لوحة PCB، ما يوفّر توصيلًا سريعًا وآمنًا دون لحام.
هل الأطراف اللولبية أفضل من اللحام؟
هي أفضل عندما تحتاج إلى سهولة التوصيل والاستبدال والصيانة. أما اللحام فهو الأفضل عندما تبحث عن اتصال دائم وصغير الحجم ومنخفض الكلفة. الأمر يعتمد على مشروعك.
هل استخدام الأطراف اللولبية آمن؟
نعم، طالما التزمت بالقدرات المقننة وشددت المسامير بشكل صحيح. الأجزاء المعتمدة تتبع معايير UL وIEC.
ما مدى موثوقية الأطراف اللولبية؟
موثوقة جدًا في التطبيقات الصناعية والتحكم. الأنواع ذات القفص الصاعد والزنبركي تحافظ على ضغط قوي حتى مع الاهتزاز وتغيّر الحرارة.
أي Pitch أختار؟
للإشارات الصغيرة اختر 2.54–3.5 مم؛ وللقدرة اختر 5.08 مم أو أكبر. إن لم تكن متأكدًا فـ 5.08 مم خيار متعدد الاستخدامات لمعظم اللوحات.
الخلاصة
تُعد أطراف التثبيت اللولبية طريقة بسيطة وموثوقة لتوصيل الأسلاك بلوحات الدارات المطبوعة، وتمنح ثباتًا كهربائيًا وميكانيكيًا وتسهّل الصيانة.
فهم معايير مثل Pitch وعدد المنافذ والتيار ومقاس السلك يساعدك على اختيار الطرف الأنسب لتطبيقك.
استخدام كتل طرفية عالية الجودة يسهّل التجميع والصيانة في طيف واسع من التطبيقات—من لوحات الحساسات الصغيرة وحتى وحدات التحكم الصناعية.
