Cos'è un jumper in un circuito stampato?

Introduzione

I ponticelli vengono utilizzati nei circuiti stampati per vari scopi. Consentono di creare o modificare connessioni elettriche. Molti produttori li utilizzano per personalizzare i progetti dei circuiti. Inoltre, consentono anche di bypassare le tracce danneggiate. Questo articolo spiega tutto sui ponticelli in un circuito stampato.

Cos'è un PCB Jumper?

Ponticello PCB: in realtà è un piccolo filo, o meglio, una traccia conduttiva. I ponticelli vengono utilizzati per unire diversi punti sui circuiti stampati, solitamente per creare un cortocircuito tra i componenti. 

I ponticelli vengono solitamente utilizzati dai produttori per modificare un circuito stampato in base ai requisiti dell'applicazione finale (funzionalità). Alcuni li utilizzano per risolvere problemi relativi ai circuiti di una scheda. Inoltre, è possibile utilizzare i ponticelli anche per collegare più PCB o componenti. 

I ponticelli per PCB possono essere sia permanenti che temporanei (il che significa che è possibile rimuoverli quando necessario). La maggior parte dei ponticelli rientra in due categorie principali, ovvero: montaggio superficiale e foro passanteI ponticelli a montaggio superficiale si appoggiano direttamente sulla superficie della scheda. I ponticelli a foro passante si inseriscono nel circuito stampato attraverso fori praticati. 

Tipi di ponticelli nei PCB

Esistono vari tipi di ponticelli per circuiti stampati. Ogni tipologia ha un design, un'applicazione e dei limiti specifici. Di seguito sono riportati i tipi di ponticelli più comunemente utilizzati nei circuiti stampati. 

Fili Jumper

Si tratta di fili semplici ma solidi con estremità spelate e isolati. È possibile inserirli in fori passanti e possono anche essere saldati su piazzole o tracce a montaggio superficiale. I fili jumper vengono solitamente utilizzati per creare una connessione diretta tra due punti diversi su un circuito stampato. 

Resistori a zero ohm

Questo tipo è anche chiamato collegamenti a 0 ohm o resistori di collegamento. Si tratta in realtà di componenti simili a resistori che hanno un valore di resistenza pari a zero. Piccoli assiali o resistori a montaggio superficiale Vengono utilizzati come ponticelli. Aiutano a collegare i componenti. Inoltre, molti li usano per bypassare determinati elementi del circuito, a seconda delle esigenze funzionali. 

Piastre di collegamento SMT

Si tratta di piazzole dedicate dotate di contatti o terminali saldabili. Sono utilizzate nei PCB predisposti per il posizionamento di jumper a montaggio superficiale. Le piazzole jumper SMT sono utili per realizzare connessioni elettriche tra diversi punti di un PCB. 

Shunt

Si tratta di componenti minuscoli ma rimovibili, dotati di un alloggiamento in plastica. Questo alloggiamento in plastica contiene contatti o pin metallici. Aiutano a creare o interrompere connessioni su un circuito stampato. Per utilizzarli, di solito si inseriscono attraverso i socket o i connettori sulla scheda. 

Ponti di saldatura

È possibile utilizzare questo tipo di collegamento per creare un cortocircuito o collegare due punti su un PCB. Innanzitutto, applicare la saldatura tra i due punti per collegarli direttamente, creando un ponte di saldatura. È possibile dissaldare facilmente il ponte per rimuoverlo. Molti assemblatori utilizzano i ponti di saldatura solo come ponticelli. prototipi o durante i test della scheda.

Blocchi Jumper

I produttori li chiamano anche connettori jumper o talvolta jumper cap. Come gli shunt, i blocchi jumper contengono un alloggiamento in plastica. Questi connettori piccoli ma rimovibili includono più pin o prese. È possibile utilizzarli per cortocircuitare ponticelli o shunt e stabilire connessioni fluide.

Cos'è un filo jumper?

I cavi jumper, noti anche come cavi Dupont, vengono utilizzati per collegare componenti su una scheda senza saldature. Possono essere utilizzati per vari scopi, come collegare componenti su una scheda o testare il circuito. Molti cavi jumper presentano una punta di collegamento a ciascuna estremità. In alcune versioni, sono disponibili anche estremità stagnate. 

Le punte dei connettori sono inoltre di vario tipo. È necessario sceglierne una in base alle esigenze del circuito stampato. Ad esempio, è possibile utilizzare punte solide per il collegamento a breadboard o connettori femmina. Inoltre, è possibile utilizzare i morsetti a coccodrillo per collegare sensori, pulsanti o altri componenti durante la prototipazione. 

Esistono anche connettori a banana e RJ. È possibile utilizzare un connettore a banana quando si lavora con segnali CC o CA a bassa frequenza. Per quanto riguarda i connettori RJ, sono disponibili anche diverse tipologie. 

Come esempio:

• Per i telefoni è possibile utilizzare RJ11. 
• RJ45 può essere utilizzato per le reti di computer. 

Oltre a quanto sopra, troverai anche Connettori RCA e connettori RF nei cavi jumper. I connettori RCA sono utilizzati per segnali audio o video dove è necessaria la schermatura. I connettori RF sono utilizzati per inviare segnali a radiofrequenza tra circuiti o dispositivi. 

Spesso i cavi jumper sono di colori diversi. Questo per semplificare la risoluzione dei problemi. Ad esempio, il rosso è comunemente usato per l'alimentazione, mentre il nero per la messa a terra.

Diversi tipi di fili jumper per PCB

Esistono diversi tipi di fili jumper che si possono utilizzare nei circuiti stampati. Di seguito ne elenchiamo i principali. 

Ponticelli in rame massiccio

I fili jumper in rame pieno sono facili da tagliare e saldare. Per questo motivo sono considerati ideali per collegamenti corti, ovvero inferiori a 18 cm. È possibile utilizzarli per creare una semplice connessione jumper tra due punti su un PCB. Lo spessore dei fili jumper varia, solitamente tra 26 AWG e XNUMX AWG. È necessario scegliere lo spessore in base alle esigenze di corrente del circuito.

Jumper bloccati

I cavi jumper multifilari sono noti per la loro flessibilità. Sono costituiti da diversi sottili fili di rame intrecciati tra loro. La maggior parte dei cavi jumper multifilari ha una sezione compresa tra 22 AWG e 30 AWG. Possono essere piegati e instradati facilmente in spazi ristretti. 

Ponticelli isolati

I cavi jumper isolati vengono utilizzati per evitare cortocircuiti su schede ad alta densità. Di solito sono ricoperti da rivestimenti plastici come plastica, gomma o lacca. Gli isolamenti tengono il cavo lontano dagli altri componenti, impedendone il contatto. È anche possibile aggiungere una guaina termorestringente ai cavi jumper isolati per una maggiore protezione.

Jumper preformati

Se si lavora su una scheda con spazi ristretti, è possibile utilizzare cavi jumper preformati. Questi cavi sono sagomati utilizzando guaine in plastica o nylon. È possibile installarli facilmente sopra o attorno ai componenti sulla scheda. Questi cavi jumper aiutano a mantenere l'altezza e la direzione corrette anche quando il layout del PCB è complesso. 

Ponticelli a nastro

Questi tipi di ponticelli vengono utilizzati quando è necessario eseguire più connessioni in parallelo. È possibile disporli orizzontalmente su una scheda e accedere comunque a ciascun filo separatamente. Questi ponticelli sono ideali quando è necessario collegare componenti esterni tramite interfacce multi-filo.

Ponticelli rigidi-flessibili

È possibile scegliere i ponticelli rigidi flessibili quando è necessario risparmiare spazio o eliminare i cavi esterni dalla scheda. I ponticelli rigidi flessibili hanno tracce di rame integrate che possono essere collegate a due o più PCB rigidiÈ possibile piegarli o curvarli in layout 3D senza perdere la qualità del segnale. 

Jumper e shunt: in cosa differiscono?

Quando si lavora sui PCB, molti confondono i termini "jumper" e "shunt". Eppure, pur avendo alcune somiglianze, ognuno ha uno scopo diverso. 

Ponticelli In realtà vengono utilizzati per collegare due punti su un circuito stampato tramite fili corti. In genere hanno un nucleo solido e sono dotati di isolamento. Come accennato in precedenza, vengono utilizzati per apportare modifiche o riparare tracce rotte. 

derivazione In realtà, si tratta di un piccolo componente utilizzato sui circuiti stampati per aprire o chiudere parti dei circuiti. A questo scopo, vengono semplicemente inseriti o scollegati dal circuito stampato. 

Gli shunt non utilizzano fili, bensì un piccolo blocco solitamente realizzato in metallo o plastica conduttiva. 

Il blocco è dotato di due o più terminali che consentono di commutare manualmente tra diverse impostazioni del circuito. Gli shunt vengono utilizzati quando è necessaria una commutazione controllata e selettiva all'interno di un circuito. 

Perché i ponticelli vengono utilizzati nei circuiti stampati?

I ponticelli consentono di realizzare connessioni rapide e flessibili sui circuiti stampati. Possono essere utilizzati in numerose situazioni pratiche durante la progettazione, il collaudo e la riparazione. Di seguito sono riportati i motivi per cui i ponticelli vengono utilizzati nei circuiti stampati. 

• I ponticelli aiutano a collegare le tracce interrotte. È possibile utilizzare un ponticello per ripristinare una connessione interrotta su un PCB.
• Aiutano a modificare i circuiti. Aggiungendo o rimuovendo ponticelli, è possibile controllare il funzionamento di un circuito.
• Con i ponticelli è possibile collegare due componenti che non sono direttamente collegati tramite Layout PCB.
• I ponticelli aiutano a bypassare le aree difettose. Consentono di deviare la corrente attorno alle sezioni danneggiate.
• È possibile utilizzare i jumper per passare da un'impostazione all'altra o da una modalità all'altra di un dispositivo.
• È possibile collegare moduli o componenti esterni per test a breve termine utilizzando i ponticelli.

I ponticelli offrono un modo semplice per regolare i circuiti senza l'utilizzo di strumenti complicati. Inoltre, possono essere rimossi o sostituiti facilmente in qualsiasi momento, il che li rende una scelta utile per i dispositivi elettronici. 

Come realizzare un semplice circuito LED fai da te con i ponticelli?

Per realizzare un semplice circuito LED con un ponticello, è necessario innanzitutto disporre di quanto segue:

• Cavi jumper
• breadboard
• Alimentazione
• Resistore
• LED

Una volta ottenuti, segui i passaggi sottostanti per accendere il tuo LED. 

Fase 1

Prendi un filo di collegamento e una fonte di alimentazione. Collega il terminale positivo della fonte di alimentazione a un'estremità del filo.  

Fase 2

Ora prendi un resistore e collegane un lato all'estremità rimanente del filo di collegamento, la cui estremità è collegata alla fonte di alimentazione. 

Fase 3

Prendi un nuovo filo di collegamento. Collegane un'estremità al lato rimanente del resistore. 

Fase 4

Ora collega l'altra estremità del filo di collegamento al polo positivo (quello più lungo) del LED. 

Fase 5

Prendi un terzo filo di collegamento e collegane un'estremità al terminale negativo della fonte di alimentazione che hai preso, inizia e hai già collegato l'estremità positiva.

Fase 6

Ora vi rimarrà un'estremità del terzo filo jumper. Dovreste collegarla al terminale più corto del LED, che solitamente è quello più corto. 

Ecco fatto. La corrente fluirà da fonte di alimentazione > resistenza > LED > fonte di alimentazione. Inoltre, la resistenza manterrà la corrente sotto controllo e proteggerà il LED dal bruciarsi.

Conclusione

Un jumper in una scheda a circuito stampato viene utilizzato per collegare diversi componenti. È possibile utilizzarlo per riparare, modificare o testare i circuiti PCB. Aiuta anche a ripristinare connessioni difettose e a bypassare guasti. Se hai bisogno di componenti di alta qualità Assemblaggio PCBscegli PCB MayAiutiamo ad assemblare schede con connessioni flessibili e integrazione precisa dei jumper.

DOMANDE FREQUENTI

Come scegliere il tipo giusto di jumper per il mio PCB?

Innanzitutto, verifica se la tua scheda supporta il montaggio superficiale o passante. Quindi, considera i requisiti funzionali e il processo di produzione. Infine, abbina il tipo di jumper allo spazio disponibile e agli obiettivi del circuito per ottenere i migliori risultati.

Esistono delle regole per posizionare i ponticelli sui circuiti stampati?

Sì, ci sono alcune linee guida degli standard IPC che puoi seguire. Ad esempio, puoi usare IPC-2221 per comprendere le regole generali relative a progettazione, instradamento e spaziatura. Inoltre, è possibile fare riferimento alle norme IPC-A-600 e IPC-A-610 per le linee guida relative ai criteri di ispezione e alla qualità della saldatura.