모듈식 커넥터 이해하고 지정하기

출처: 모듈식 커넥터 이해하고 지정하기 | DigiKey

작성자: Ryan Smoot, 기술 지원 엔지니어, CUI Devices

2021-10-05

흔히 RJ 커넥터라고도 하는 모듈식 커넥터는 AT&T에 의해 1960년대 초반부터 전기 통신 및 데이터콤 응용 분야에서 널리 사용되었습니다. 연방통신위원회(FCC)는 1970년대에 이 상호 연결 솔루션의 표준화를 위해 노력했는데, 이는 오늘날 레지스터드 잭(RJ)으로 알려진 등록 시스템에 자리를 내줬습니다. 이 RJ 시스템은 커넥터 자체의 배선 패턴, 신호 특성 및 물리적 구조를 표준화합니다. 'RJ' 뒤에 두 숫자가 붙는 명명 규칙은 커넥터 패키지와 사용 목적의 차이를 나타내기 위한 것이며 오늘날에도 여전히 찾아볼 수 있습니다.

기본 구조

분리 채널에 의해 격리된 스탬프 금속 접점을 둘러싸는 성형 하우징을 활용한 모듈식 커넥터 또는 RJ 커넥터는 소비자와 비즈니스 전화 시스템을 위한 '모듈식'이며 비용 효율적인 연결 시스템을 만들기 위해 개발되었습니다. 플러그의 접점은 잭의 유사한 스탬프 금속 접점과 짝을 이루어 분리 채널이 유도하는 제자리에 위치하게 되고, 플러그의 플라스틱 하우징은 케이블을 제자리에 고정하여 스트레인 완화 기능을 제공합니다. 플러그와 잭의 성형 특성을 통해 스트레인 완화 기능을 추가로 얻으며, 플러그에는 잭에 몰딩된 노치에 걸쇠를 고정하는 성형 스프링이 있습니다. 이 스프링을 누르면 플러그가 잭에서 분리됩니다.

그림 1: 플라스틱 하우징이 있는 모듈식 플러그는 케이블을 제자리에 고정하고 RJ 잭과 결합합니다. (이미지 출처: CUI Devices)

모듈식 커넥터는 2개, 4개, 6개, 8개 또는 10개의 접점 위치를 갖지만, 이 위치에 반드시 연결부를 갖는 것은 아닙니다. 예를 들어, RJ11 전화 커넥터는 보통 4개 또는 6개의 연결부가 있는 반면 이더넷(RJ45) 커넥터는 8개의 연결부가 있습니다. 표준 명명법은 커넥터의 배선을 정의하여 6P2C 커넥터에는 6개의 위치와 2개의 접점이 있고 전화 핸드셋 코드에 사용되는 4P4C 커넥터에는 4개의 위치와 4개의 접점이 있습니다. 대부분의 접점은 신호에 사용되지만 RJ 커넥터 접점은 저전압 AC 또는 DC 전원을 공급에 사용할 수 있습니다.

모듈식 커넥터는 다양한 이점을 갖습니다. 제품 제조업체의 경우 다음과 같은 장점이 제공됩니다.

• 낮은 가격
• 고가용성
• 무납땜 조립품
• 쉬운 주문 제작
• 표면 실장이 가능한 잭
• 산업 응용 분야를 위한 견고 변형체

모듈식 커넥터는 다음과 같은 장점으로 인해 현장 설치 및 유지 관리 작업에도 적합합니다.

• 기존 연결의 간단한 업그레이드 또는 교체
• 간단한 툴링 및 손쉬운 현장 조립
• 현장에서 케이블 조립품을 맞춤형으로 지정할 수 있음
• 다중 커넥터 및 배선 옵션
• 현장 서비스 직원의 간단한 교육

두 가지 맥락에서, 커넥터의 간단한 플러그 꽂기/빼기로 사용자가 문제를 훨씬 쉽게 해결할 수 있으므로 서비스 요청이 감소합니다.

일반 유형

응용 분야별 모듈식 커넥터는 매우 다양합니다. 가장 일반적인 유형과 사양은 다음과 같습니다.

• RJ10 – 전화 핸드셋용 간단한 4P4C 직사각형 커넥터
• RJ11 – 모뎀을 전화선에 연결하기 위한 6P2C 또는 6P4C 정사각형 커넥터
• RJ12 – 크기는 RJ11과 동일하지만 6P6C인 커넥터
• DEC MMP/MMJ – Digital Equipment Corporation 장비에 사용되는 RJ11/12의 소형 버전 커넥터
• RJ13 – RJ12와 비슷하지만 배후 회로를 포함한 6P4C 커넥터
• RJ14 – 2개의 전화 또는 모뎀을 연결하기 위한 2개의 회선이 있는 6P4C
• RJ21 – 대형 전화 시스템에서 최대 25개의 회로 연결에 사용되는 최대 50개의 접점이 있는 모듈식 커넥터
• RJ22 – RJ11과 모양이 비슷하지만 일반적으로 핸드셋 연결에 사용되는 4P4C 커넥터
• RJ25 – RJ11과 비슷하지만 3개의 장치와 연결이 가능한 6P6C 커넥터
• RJ45 – 이더넷 LAN에 사용되는 8P8C 또는 8P10C 커넥터. 자세한 내용은 CUI Devices의 블로그인 The Ultimate Guide to RJ45 Connectors를 참조하십시오.
• RJ48 – RJ45와 유사하지만 T1 데이터 라인용 차폐 케이블 연결용인 8P8C 커넥터

그림 2: 많이 사용되는 모듈식 커넥터 유형의 샘플. (이미지 출처: CUI Devices)

주요 커넥터 사양 및 특징

모듈식 커넥터는 다음과 같은 추가 기능으로 지정할 수 있습니다.

• 차폐 - 전자기파(EMI) 또는 무선 주파수 전파 방해(RFI)로부터 긴 케이블을 보호합니다. 차폐된 RJ45 및 RJ48 커넥터는 케이블의 차폐 브레이드를 커넥터가 장착된 패널에 계속 접지하여 사용할 수 있습니다.
• 키잉 - 인증된 RJ45 커넥터는 커넥터의 탭을 사용하여 커넥터가 소켓에 잘못 삽입되는 것을 방지합니다. 일반적으로 표준 8P8C 커넥터에는 이 기능이 없습니다. 색상 코딩을 사용하여 특정 네트워크 연결 지점을 사용하도록 허용해야 하는 케이블을 나타낼 수 있습니다.
• 실장 옵션 - 일반적으로 패널 실장, 기판 실장, 스루홀 및 PCB 표면 실장 등의 실장 옵션을 사용할 수 있습니다. 모듈식 잭은 수직 또는 수평 방향으로 제공됩니다.
• 디스플레이 및 표시기 기능 - 예: 컬러 상태 LED.
• 고신뢰성 변형 - EMI/RFI 차폐, 특수 키잉, 보호 부츠 및, 삽입/탈착 주기를 늘리는 견고한 부품이 포함됩니다.
• 통합 자기 - xBASE-T 네트워크에서 EMI 차폐 및 연결 안정성을 개선합니다. 이는 과도현상을 방지하고 분리, 신호 밸런싱 및 임피던스 정합을 제공하는 잭의 권선 부품입니다.

그림 3: EMI 차폐 및 연결 안정성을 위한 통합 자석이 있는 모듈식 커넥터 (이미지 출처: CUI Devices)

추가 파라미터

응용 제품에 적합한 모듈식 커넥터를 선택하려면 다음 파라미터도 고려해야 합니다.

• 핀 출력 – 커넥터 내의 각 접점 할당
• 전류 정격 – 장치가 견딜 수 있는 최대 전류
• 전압 정격 – 장치가 견딜 수 있는 최대 작동 전압
• 접점 크기 – 커넥터가 수용할 수 있는 최대 지름의 전선 정의
• 접점 수 – 항상 짝수임

결론

모듈식 커넥터는 40년 전에 표준화되었지만 광범위한 채택, 가용성과 사용 편의성으로 인해 여전히 인기를 유지하고 있습니다. 전화 시스템, 데이터 네트워크와 저속 직렬 연결에 가장 많이 사용되지만, 이더넷을 통한 전력 공급(PoE)의 개발과 전반적인 유연성으로 실장 면적이 확장되었습니다. 산업 제어, 동작 제어, 스마트 조명, 개발 기판 등의 응용 분야는 오늘날 모듈식 커넥터를 포함하는 설계의 작은 표본에 불과합니다.

RJ 계열 모듈식 커넥터는 어디에서나 볼 수 있지만 모두 다 같지는 않습니다. 제조업체와의 협업을 통해 위에서 설명한 요소를 고려하면 엔지니어가 자신의 응용 분야에 적합한 RJ 플러그와 잭을 지정하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 모듈식 커넥터의 CUI 장치 라인은 다양한 위치, 접점 및 실장 옵션을 지닌 RJ10, RJ11, RJ12, RJ13 및 RJ45 잭 유형을 제공합니다.