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Connectique

La connectique désigne l’ensemble des procédés et techniques qui permettent d'établir une connexion fiable entre des systèmes électriques ou électroniques distincts. Elle est utile à la fois à la transmission de l'énergie et à celle des données.

Connecteurs circulaires (mâle et femelle) à 35 pins.

Représentée par des connecteurs, ensembles parfois appelés fiches et prises, la connectique est omniprésente dans notre vie. La connectique permet par exemple de relier nos appareils ménagers au réseau électrique ou de faire communiquer les divers éléments de nos systèmes informatiques, audio ou vidéo.

Le défi des manufacturiers de connectique est de maximiser la standardisation des connexions afin d'en faciliter l'usage mais celle-ci ne doit pas se faire au détriment de la puissance ou de la fonctionnalité des appareils. Il est aussi important de limiter le risque d'erreurs de branchements pouvant mener à des courts-circuits en y intégrant des systèmes de détrompage.

Les connecteurs se trouvent typiquement placés en embout des câbles ou bien directement sur des cartes électroniques.

Il existe une très grande variété de connecteurs qui sont caractérisés par leur types d’applications (électromécanique, électronique, télécommunications, informatique, transports…), leurs performances électriques (courant et tension applicable, résistance de contact et d'isolement…) et leurs performances mécaniques (solidité, dimensions, température d'utilisation, mode de raccordement…)[1].

Différents types de connectique

Connecteurs d'alimentation

Il existe différents types de prises électriques de puissance, répondant à différentes normes. Leur but est d'assurer la transmission correcte d'un courant certain, sans arc électrique, ni résistances parasites, tout en garantissant la sécurité de la personne qui effectue la connexion. Très souvent les prises comportent un conducteur de sécurité (la terre), lequel est connecté en premier et déconnecté en dernier. Les prises de puissance peuvent être spécialisées par certains critères techniques. Par exemple certaines prises utilisées en extérieur seront étanches, d'autres utilisées dans des environnements explosifs contiendront des chambres de confinement pour limiter le risque d'explosion créé lors d'une connexion à chaud, d'autres ont tout simplement des parties servant à maintenir le câble solidaire mécaniquement de la prise pour ne jamais exercer une force de traction sur la partie connexion électrique. Actuellement, même les points lumineux des logements et bureaux doivent être munis de connecteurs de sécurité.

  • DiffĂ©rents types de prises
  • Prise mâle 16 A monophasĂ© sans terre (domestique).
    Prise mâle 16 A monophasĂ© sans terre (domestique).
  • Prise femelle 16 A avec terre (domestique).
    Prise femelle 16 A avec terre (domestique).
  • Connecteur DCL (domestique).
    Connecteur DCL (domestique).
  • Prise mâle 16 A triphasĂ© (industrie).
    Prise mâle 16 A triphasĂ© (industrie).
  • Connecteurs courant continu
  • Connecteur d'appareillage, principalement utilisĂ© pour alimenter les appareils portatifs
  • MagSafe
  • Connecteur de type domestiques et industriels lĂ©gers: CEI 60320
  • DiffĂ©rents types de connecteurs
  • Connectique alimentation secteur
    Connecteur secteur type CEE22
  • Connecteur type C5
    IEC C5
  • Connecteur type C7
    IEC C7
  • Cosse sertie sur les fils multibrins, la cosse est conçue pour assurer une qualitĂ© de connexion maximale, tout en assurant un montage et un dĂ©montage sans problème. Sans cosse ou embout des brins peuvent sortir de la connexion et provoquer des courts-circuits avec les autres bornes. Certains modèles : Faston, Tube et Stocko Contact, offrent en plus un montage ainsi qu'un dĂ©montage ultra-rapides.
  • DiffĂ©rents types de cosses
  • Cosses Faston : mâle et femelle
    Cosses Faston : mâle et femelle
  • Cosses pour batterie d'automobile
    Cosses pour batterie d'automobile
  • DiffĂ©rents types de cosses Ă  sertir
    Différents types de cosses à sertir
  • Bornier pour fixer, avec serrage du fil ou de la cosse, sous une plaque serrĂ©e par une vis, voire avec serrage directement sous le bout plat de la vis de pression.
  • Types de Borniers
  • Connexions Ă  vis
    Connexions Ă  vis
  • Connexions dans une armoire d'automate
    Connexions dans une armoire d'automate
  • Barrette de connexion dĂ©coupĂ©e (en « dominos » ou « sucres »)
    Barrette de connexion découpée (en « dominos » ou « sucres »)
  • Bornier mobile isolĂ© extĂ©rieurement, comprenant un tube en laiton muni de deux vis permettant de connecter ensemble plusieurs fils. Ce type de bornier est sĂ©cable Ă  la demande, il permet des liaisons volantes que l'on protège par des boĂ®tes en plastique. Ces borniers mobiles sont aussi appelĂ©s « domino », ou « sucre » par les Ă©lectriciens.
  • De plus en plus souvent on utilise des bornes sans vis (type Wago), la connexion est assurĂ©e par une lame ressort qui bloque le fil monobrin ou multibrin, contre une forme spĂ©ciale empĂŞchant le retrait et assurant le contact Ă©lectrique.
  • Raccordement et connecteurs
  • Vue Ă©clatĂ©e borne Wago
    Vue éclatée borne Wago
  • Raccordement d'une boite de jonction Ă  l'aide de connecteurs de marque Wago
    Raccordement d'une boite de jonction Ă  l'aide de connecteurs de marque Wago
  • Connecteur Ă  six conducteurs type Wago
    Connecteur Ă  six conducteurs type Wago

Connecteurs en Ă©lectronique

Picots et fiches femelles associées.

En électronique, on utilise différents types de câbles et connectiques choisis en fonction des applications (puissance, communication, commande, etc.) Parmi les plus utilisés, on peut citer :

Connecteur carte Ă  carte standard

  • Pins header (version simple ou double rangĂ©e au pas de 1,27 Ă  2,54 mm)
  • Socket (version simple ou double rangĂ©e au pas de 1,27 Ă  2,54 mm)

Connecteur carte à câble standard

  • HE10
  • HE13
  • Mini Module (pas de 1.27 dĂ©calĂ©) de type Wurth

Connecteurs en informatique

Le domaine de la connectique est particulièrement développé en micro-informatique, les connecteurs y sont extrêmement diversifiés.

Sur la carte mère

Connecteurs: 1:Souris PS/2 2:Clavier PS/2 3:RJ45 4:USB 5:port COM 6:port LPT 7:VGA 8:MIDI 9:Audio mini-jack.
Connecteurs d'un ordinateur de 2018.

Autres connecteurs internes

Connecteur IDE femelle

Connecteurs externes

  • USB pour la connexion de diffĂ©rents pĂ©riphĂ©riques (principalement les disques durs externes, clĂ© USB, claviers, souris, appareil photo, camĂ©ra, etc.) rĂ©alisĂ© par Intel. L'USB est de type 1.1, 2.0, 3.0 et 3.1.
  • USB-C (nom de code Light Peak) est destinĂ© Ă  remplacer tous les autres connecteurs externe au boĂ®tier. Il combine la technologie Thunderbolt 3 d'Intel afin d'offrir la plus grande vitesse de transfert de donnĂ©s accessible au grand public. Il offre des dĂ©bits atteignant 40 Gb/s et peut ĂŞtre utilisĂ© pour brancher Ă©cran4 K ou un Ă©cran 8K avec DisplayPort 1.3 ;
  • FireWire destinĂ© Ă  connecter des disques durs externes ;
  • RJ45 pour les rĂ©seaux Ethernet et les prises tĂ©lĂ©phoniques (norme CEI 60603-7, appliquĂ©e en France depuis fin 2003) ;
  • la gamme D-sub, notamment utilisĂ©e jusqu'au dĂ©but des annĂ©es 2000 sur micro-ordinateurs pour les ports sĂ©rie et parallèle ;
  • eSata pour la connexion des disques durs externes external SATA ;
  • Connecteur fibre optique pour les Ă©quipements raccordĂ©s en fibre optique ;
  • Connecteur HDMI ;
  • Mini DisplayPort est utilisĂ© pour l'acheminement du vidĂ©o via son propre format et peut aussi servir si l'appareil est compatible Thunderbolt 1 ou 2 Ă  envoyer et recevoir des donnĂ©es. Le Mini DisplayPort ou DisplayPort compatible Thunderbolt ne peut utiliser les avantages du Thunderbolt 3. Apple a mis Ă  disposition en 2017 des adapteurs Mini DisplayPort vers USB-C supportant le Thunderbolt 3 pour rĂ©soudre les problèmes de compatibilitĂ© entre pĂ©riphĂ©rique. Ainsi une grande majoritĂ© d'appareil externe ayant le Thunderbolt 3 seront compatible avec les ordinateurs Apple bloquĂ©s au Thunderbolt 2, ainsi les ordinateurs pourront bĂ©nĂ©ficier des vitesse du Thunderbolt 2 avec leur pĂ©riphĂ©rique[2].

Connecteurs en audio

Il existe une catégorie de connecteurs adaptés à la transmission de données audio, utilisés par exemple dans les appareils hi-fi :

  • Connecteurs RCA
    Connecteurs RCA
  • Connecteur jack
    Connecteur jack
  • Connecteurs XLR femelle et mâle
    Connecteurs XLR femelle et mâle
  • Connecteur optique TOSLINK
    Connecteur optique TOSLINK

Connecteurs en vidéo

Il existe différents types de connecteurs vidéo :

  • Types de connecteurs audio/vidĂ©o
  • Connecteurs mâle et femelle sur câble coaxial 75 ohms.
    Connecteurs mâle et femelle sur câble coaxial 75 ohms.
  • Connectique pour câble coaxial (antenne et parabole).
    Connectique pour câble coaxial (antenne et parabole).
  • Prise PĂ©ritel
    Prise PĂ©ritel
  • Prise DVI
    Prise DVI
  • Connecteur HDMI
    Connecteur HDMI
  • Prise VGA
    Prise VGA
  • Prise S-Video
    Prise S-Video

Connecteurs de télécommunications

En téléphonie ont utilise deux types de connecteurs :

  • la petite prise est une RJ11 standard europĂ©en actuel de connectique des tĂ©lĂ©phones;
  • la grosse prise en T cette dernière Ă©tait utilisĂ©e qu'en France jusqu'en 2003, et est encore très prĂ©sente dans les habitations.

Pour les transmissions sur de longues distances ou pour atteindre des débits élevés, les fibres optiques remplacent les câbles électriques et sont associées à des connecteurs spécifiques :

  • Connecteur RJ11 et son adaptateur ancienne norme française.
    Connecteur RJ11 et son adaptateur ancienne norme française.
  • Connecteur FC
    Connecteur FC
  • Connecteur ST
    Connecteur ST
  • Connecteur LC
    Connecteur LC

Connectique industrielle

Le connecteur industriel ou d’électrotechnique est un type de connecteur pouvant tolérer de fortes contraintes électriques et mécaniques. Ces connecteurs sont utilisés dans le monde industriel dans de nombreuses installations comme les chaînes de production, les robots, les transports ou dans l'énergie. Ces connecteurs ont la particularité d'être extrêmement robustes et de tolérer de fortes tensions. Ils ont également une certaine raideur.

Bien qu'un certain nombre de professionnels utilisent une marque pour parler d'un connecteur (un Cannon, un Socapex, un LEMO (en), un Harting (de), un Musa (en), un Deutsch (en)…) cette dénomination est à bannir. En effet, même s'ils sont à l'origine d'un connecteur, les fabricants ont - pour assurer leur diffusion - transformé leurs spécifications en normes. Ainsi, les spécifications sont ouvertes aux autres fabricants et il existe quasiment toujours plusieurs fournisseurs pour un même modèle.

Autre abus de langage fréquent, utiliser le nom du protocole au lieu du nom du connecteur. Cet usage est également à proscrire car si l'application majoritaire d'un connecteur est de véhiculer un protocole informatique sur un protocole physique, on peut tout à fait utiliser ce même connecteur pour d'autres applications. Ainsi l'Attachment Unit Interface (AUI) est véhiculé sur un DA-15, mais ce même connecteur peut être utilisé sur un satellite ou dans un avion pour d'autres protocoles.

Il faut donc s'astreindre Ă  utiliser une nomenclature claire pour parler d'un connecteur.

Cette nomenclature va la plupart du temps détailler cinq critères :

  • la taille de l'enveloppe mĂ©canique (le shell) ;
  • le type de l'enveloppe mĂ©canique : prise (plug) ou embase (socket) ;
  • le nombre et l'arrangement des contacts ;
  • le type de contacts : mâle (pins) ou femelle (socket) ;
  • le dĂ©trompage (keying).

Les connecteurs utilisés en Europe occidentale sont pour la plupart issus de normes américaines aussi les tailles (de l'enveloppe mécanique, des contacts, de l'espacement entre contacts ou du pas de vis) sont des valeurs basées sur les unités de mesures américaines (en pouces). De même la taille des fils prévus pour entrer dans les contacts est exprimée en gauge. Par contre les connecteurs suivant les normes russes sont eux totalement en système métrique.

On peut distinguer deux grandes familles de connecteurs : les connecteurs circulaires et les connecteurs rectangulaires.

  • Connecteurs en tĂ©lĂ©communication
  • Connecteur MIL-DTL-38999 Ă  16 pins
    Connecteur MIL-DTL-38999 Ă  16 pins
  • Connecteur Micro Ribbon Ă  36 pins
    Connecteur Micro Ribbon Ă  36 pins

Les connecteurs circulaires ont la plupart du temps un verrouillage Ă  vis ou Ă  baĂŻonnette mais il en existe Ă©galement en verrouillage push-pull (connecteurs largables)

Exemples de connecteurs circulaires :

  • Connecteurs MIL-DTL-38999
  • Connecteurs MIL-DTL-26482
  • Connecteurs DBAS (largables)
  • Connecteurs BNC (Bayonet Neill-Concelman) et TNC (Threaded Neill-Concelman)

Les connecteurs rectangulaires (comprenant quelques modèles carrés) ont le plus souvent un verrouillage par des vis latérales ou par un clip latéral.

Exemples de connecteurs rectangulaires :

Manufacturiers dans le monde et en France

La production de composants de connectique est un processus complexe qui nécessite de nombreuses opérations. Cela inclut notamment le prototypage, le décolletage et l’usinage des boîtiers et des contacts, la découpe fine et la frappe de bande de contacts, l'emboutissage de boîtiers, des traitements des surfaces métalliques, le moulage et surmoulage des isolants plastiques ou des boîtiers ainsi que des opérations d’assemblage final qui peuvent être manuelles, semi-automatiques ou automatiques.

Produit considéré comme un élément de sécurité, un connecteur se doit de répondre à des besoins de certification et de conformité aux réglementations, aussi, le contrôle qualité est une activité majeure pour les connecticiens.

Dans le monde, le marché de la connectique est principalement détenu par de grands groupes tels que TE Connectivity, Amphenol, Molex ou Foxconn.

En Europe, les entreprises de connectique sont souvent positionnées sur des marchés où la densité, le gain de poids et la miniaturisation sont essentiels comme c'est le cas pour l'aéronautique et la défense ou bien pour des applications industrielles caractéristiques[3].

Alors que la production Ă  destination des Ă©quipements Ă©lectroniques grand public a Ă©tĂ© largement dĂ©localisĂ©e, le territoire français dĂ©nombre plus de 50 fabricants de connecteurs actifs, ce qui reprĂ©sente environ 8 000 emplois. Ces entreprises offrent principalement des produits tournĂ©s vers des spĂ©cialitĂ©s qui demandent une technicitĂ© particulière. Les deux principaux acteurs français de ce secteur sont Radiall et Souriau. De nombreuses filiales de sociĂ©tĂ©s Ă©trangères sont implantĂ©es en France afin de profiter du personnel qualifiĂ© et de ses compĂ©tences dans les domaines de l'Ă©lectronique, de la plasturgie ou de la mĂ©tallurgie[1]. C'est le cas de Aptiv, de WAGO ou de Positronic.

Notes et références

  1. « Enjeux et perspectives pour la filière française de la fabrication électronique », Direction générale des entreprises (DGE), (consulté le ), p. 53-57, 226-229.
  2. (en-CA) « Thunderbolt 3 (USB-C) to Thunderbolt 2 Adapter », sur Apple (CA) (consulté le ).
  3. « L'électronique en France : mutations et évolutions des besoins en emplois et en compétences », Observatoire prospectif et analytique des métiers et qualifications de la métallurgie, , p. 119-136.

Voir aussi

Articles connexes

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