¿Qué hace que los conectores de barril sean buenos para transportar alta potencia?

La corriente tiene que ver con el área de superficie de contacto. Por ejemplo, este conector de barril aleatorio de alta corriente de Internet tiene muchos dedos de metal en ambos electrodos para hacer un contacto sólido.

Los más baratos a menudo tienen solo un dedo de metal en el suelo y uno o dos pequeños resortes en el otro conector para hacer contacto con la punta.

Debido a que todo tiene que ser delgado, ahora las computadoras portátiles también usan conectores de barril plano:

La misma historia, tiene contactos de resorte gruesos. Un contacto de resorte grande tiene más área y puede aplicar mucha más presión que un pequeño contacto USB-C.

Sin embargo... Los conectores USB-C están clasificados para 5A, hay 4 pines de alimentación, por lo que son solo 1.25A por pin. Así que no es tan malo.

Personalmente, no me gusta usarlos con corrientes altas. Si uno de los pines de alimentación se rompe o tiene un mal contacto, o un cable a uno de los pines de alimentación se rompe en el cable, la corriente tendrá que pasar por los restantes, lo que hace que la disipación sea mucho mayor. Molex califica algunos de los suyos en 5A por contacto, pero no especifica la resistencia de contacto, Amphenol dice que 40mOhm por contacto, a 5A que quemaría un vatio en la resistencia de contacto, por lo que no es realmente convincente.

Probablemente pueda funcionar, pero no confiaría en que sea tan confiable como un conector de barril, redondo o plano. Buscar en Google "conector USB-C fundido" da 6 millones de resultados.

Ahora, en lo que respecta al voltaje, la hoja de datos anterior menciona 100 V, lo que me cuesta creer, algunos mencionan 30 V, que parece más realista, así que quién sabe. Me pregunto cuáles son las condiciones de prueba (probablemente "muy limpias") y cuál será el voltaje de aislamiento de un conector USB-C en condiciones reales con un poco de mugre, pelusa, sudor o humedad...

Además, hay líneas de datos de alta velocidad justo al lado de las líneas eléctricas, por lo que un cortocircuito entre estas probablemente dañaría algunos chips difíciles de reemplazar en la placa base. Thunderbolt tiene el mismo problema. He visto un video de Rossman donde eso sucedió y el chip Thunderbolt se había frito hasta el punto de quemar un agujero a través de la PCB.

Los conectores de barril tienen menos oportunidades de desastre...

Cualquier conexión (conector o interruptor) tiene asociada una "resistencia de contacto". La corriente que pasa a través de cualquier resistencia, incluida la "resistencia de contacto", crea una caída de voltaje en esa resistencia. Dos problemas con esto...

1. Esta caída de tensión en la resistencia de contacto reduce la tensión suministrada al dispositivo aguas abajo del conector.
2. la caída de voltaje, multiplicada por la corriente que pasa a través de la resistencia es el calor (en vatios) generado en el contacto. Ese CALOR debe disiparse en el conector, la carcasa del conector y el cable deben usarse para mantener la TEMPERATURA dentro de los objetivos operativos. Si no se puede disipar el calor, los contactos pueden seguir calentándose, lo que aumenta la resistencia de los contactos y crea un escenario de retroalimentación positiva para generar aún más calor hasta que se dañe el conector con una ruptura térmica catastrófica en la conexión.

Un mayor contacto con la superficie crea mejores conexiones. El conector de barril es físicamente más grande (para disipar el calor) y se le pueden conectar cables más grandes (que pueden actuar como disipadores de calor al alejar el calor del contacto). Son de gran tamaño, lo que también significa que puede ejecutar trazas gruesas en ellos cuando usa conectores de barril montados en PCB. Un conector USB-C está bastante congestionado con muchas conexiones y está limitado a dos pines de alimentación y dos pines de tierra (más pines de montaje de la carcasa con conexión a tierra) a la placa de circuito impreso que, en general, son almohadillas de 0,7 mm en el mejor de los casos.

Finalmente, un problema con los conectores de barril es que son redondos y es difícil hacer buenas conexiones en superficies redondas. Se han diseñado versiones planas (rectangulares), pero generalmente tienen un tamaño personalizado, como un conector de computadora portátil Lenovo. La innovación continuará, estoy seguro.

Para una potencia verdaderamente alta, la industria de CCTV modificó el conector de alimentación de barril coaxial para transportar aún más corriente:

1. Clavija dividida en el macho (como un plátano) para impartir más presión en el zócalo
2. Carcasa de metal más gruesa
3. El caparazón de la hembra se extiende alrededor del frente, lo que hace que parezca un conector RCA/Phono

Algunas fotos de mi sitio pueden ayudar.

Tenga en cuenta que el género es opuesto al del conector de alimentación de barril coaxial estándar: el enchufe es macho y el conector es hembra.