第二講 基於不同應用的連接器選型和替代詳解
發布時間:2011-01-17 來源:電子元件技術網
- 電連接器的選擇
- 射頻連接器的選擇
- 宇航電連接器的選擇
- 電源連接器的選擇
- 新能源汽車連接器的選擇
本講從電連接器選擇入手,結合電子元件技術網的選型替代工具,從電氣參數、安全參數、機械參數、環境參數和端接方式等多方麵論述連接器的選擇方法。如射頻連接器注重連接器接口、電氣性能、安裝及電纜端接形式、機械構造及鍍覆層等。
而不同的應用環境對連接器的需求有所不同,如宇航連接器必須經受真空、輻照、臭氧和溫度交變等複雜嚴苛的空間環境;電源連接器則考慮額定電流、Pitch、標準等;新能源汽車連接器要求綠色,安全、連通性、耐久性、可靠性、緊湊性和減輕重量。試圖通過各種應用之間的對比,指導工程師了解連接器特性和正確運用選型工具,為新應用開發、供應商多元化以及產品設計優化和替代提供便利,能真正從實處節約成本和時間,幫助工程師走中國式的創新之路。
電連接器的選擇
電dian連lian接jie器qi也ye可ke稱cheng插cha頭tou座zuo,廣guang泛fan應ying用yong於yu各ge種zhong電dian氣qi線xian路lu中zhong,起qi著zhe連lian接jie或huo斷duan開kai電dian路lu的de作zuo用yong。提ti高gao電dian連lian接jie器qi的de可ke靠kao性xing首shou先xian是shi製zhi造zao廠chang的de責ze任ren。但dan由you於yu電dian連lian接jie器qi的de種zhong類lei繁fan多duo,應ying用yong範fan圍wei廣guang泛fan,因yin此ci,正zheng確que選xuan擇ze電dian連lian接jie器qi也ye是shi提ti高gao連lian接jie器qi可ke靠kao性xing的de一yi個ge重zhong要yao方fang麵mian。隻zhi有you通tong過guo製zhi造zao者zhe和he使shi用yong者zhe雙shuang方fang共gong同tong努nu力li,才cai能neng最zui大da限xian度du的de發fa揮hui電dian連lian接jie器qi應ying有you的de功gong能neng。保證電路可靠性需要正確選擇和使用電連接器。
電連接器有不同的分類方法。按照頻率分,有高頻連接器和低頻連接器;按照外形分有圓形連機器,矩形連機器;按照用途分,有印製板用連接器,機櫃用連接器,音響設備用連接器,電源連接器,特殊用途連接器等等。下麵主要論述低頻連接器(頻率為3MHZ以下)的選擇方法。其需要從電氣參數、安全參數、機械參數、環境參數、連接方式、安裝方式和端接方式等方麵進行選擇。
1)電氣參數要求
電連接器是連接電氣線路的機電元件。因此電連接器自身的電氣參數是選擇電連接器首先要考慮的問題。
a.額定電壓
edingdianyayouchenggongzuodianya,tazhuyaoqujueyudianlianjiqisuoshiyongdejueyuancailiao,jiechuduizhijiandejianjudaxiao。mouxieyuanjianhuozhuangzhizaidiyuqiedingdianyashi,kenengbunengwanchengqiyingyoudegongneng。dianlianjieqideedingdianyashishishangyinglijieweishengchanchangtuijiandezuigaogongzuodianya。yuanzeshangshuo,dianlianjieqizaidiyuedingdianyaxiadounengzhengchanggongzuo。bizheqingxiangyugenjudianlianjieqidenaiya(抗電強度)zhibiao,anzhaoshiyonghuanjing,anquandengjiyaoqiulaihelixuanyongedingdianya。yejiushishuo,xiangtongdenaiyazhibiao,genjubutongdeshiyonghuanjingheanquanyaoqiu,keshiyongdaobutongdezuigaogongzuodianya。zheyebijiaofuhekeguanshiyongqingkuang。
b.額定電流
額e定ding電dian流liu又you稱cheng工gong作zuo電dian流liu。同tong額e定ding電dian壓ya一yi樣yang,在zai低di於yu額e定ding電dian流liu情qing況kuang下xia,電dian連lian接jie器qi一yi般ban都dou能neng正zheng常chang工gong作zuo。在zai電dian連lian接jie器qi的de設she計ji過guo程cheng中zhong,是shi通tong過guo對dui電dian連lian接jie器qi的de熱re設she計ji來lai滿man足zu額e定ding電dian流liu要yao求qiu的de,因yin為wei在zai接jie觸chu對dui有you電dian流liu流liu過guo時shi,由you於yu存cun在zai導dao體ti電dian阻zu和he接jie觸chu電dian阻zu,接jie觸chu對dui將jiang會hui發fa熱re。當dang其qi發fa熱re超chao過guo一yi定ding極ji限xian時shi,將jiang破po壞huai連lian接jie器qi的de絕jue緣yuan和he形xing成cheng接jie觸chu對dui表biao麵mian鍍du層ceng的de軟ruan化hua,造zao成cheng故gu障zhang。因yin此ci,要yao限xian製zhi額e定ding電dian流liu,事shi實shi上shang要yao限xian製zhi連lian接jie器qi內nei部bu的de溫wen升sheng不bu超chao過guo設she計ji的de規gui定ding值zhi。在zai選xuan擇ze時shi要yao注zhu意yi的de問wen題ti是shi:對多芯連接器而言,額定電流必須降額使用。這在大電流的場合更應引起重視,例如φ3.5mm接觸對,一般規定其額定電流為50A,但在5芯時要降額33%使用,也就是每芯的額定電流隻有 38A,芯數越多,降額幅度越大。降額幅度可參看表1
表1:


c.接觸電阻
接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)是(shi)指(zhi)兩(liang)個(ge)接(jie)觸(chu)導(dao)體(ti)在(zai)接(jie)觸(chu)部(bu)分(fen)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)阻(zu)。在(zai)選(xuan)用(yong)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)到(dao)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti),第(di)一(yi),連(lian)接(jie)器(qi)的(de)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)指(zhi)標(biao)事(shi)實(shi)上(shang)是(shi)接(jie)觸(chu)對(dui)電(dian)阻(zu),它(ta)包(bao)括(kuo)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)和(he)接(jie)觸(chu)對(dui)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)。通(tong)常(chang)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)較(jiao)小(xiao),因(yin)此(ci)接(jie)觸(chu)對(dui)電(dian)阻(zu)在(zai)很(hen)多(duo)技(ji)術(shu)規(gui)範(fan)中(zhong)被(bei)稱(cheng)為(wei)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)。第(di)二(er),在(zai)連(lian)接(jie)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)路(lu)中(zhong),要(yao)注(zhu)意(yi)給(gei)出(chu)的(de)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)指(zhi)標(biao)是(shi)在(zai)什(shen)麼(me)條(tiao)件(jian)下(xia)測(ce)試(shi)的(de),因(yin)為(wei)接(jie)觸(chu)表(biao)麵(mian)會(hui)附(fu)則(ze)氧(yang)化(hua)層(ceng),油(you)汙(wu)或(huo)其(qi)他(ta)汙(wu)染(ran)物(wu),兩(liang)接(jie)觸(chu)件(jian)表(biao)麵(mian)會(hui)產(chan)生(sheng)膜(mo)層(ceng)電(dian)阻(zu)。在(zai)膜(mo)層(ceng)厚(hou)度(du)增(zeng)加(jia)時(shi),電(dian)阻(zu)迅(xun)速(su)增(zeng)大(da),是(shi)膜(mo)層(ceng)成(cheng)為(wei)不(bu)良(liang)導(dao)體(ti)。但(dan)是(shi),膜(mo)層(ceng)在(zai)高(gao)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)下(xia)會(hui)發(fa)生(sheng)機(ji)械(xie)擊(ji)穿(chuan),或(huo)在(zai)高(gao)電(dian)壓(ya),大(da)電(dian)流(liu)下(xia)會(hui)發(fa)生(sheng)電(dian)擊(ji)穿(chuan)。對(dui)某(mou)些(xie)小(xiao)體(ti)積(ji)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)設(she)計(ji)的(de)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)相(xiang)當(dang)小(xiao),使(shi)用(yong)場(chang)合(he)僅(jin)為(wei)mA和mV級,膜層電阻不易被擊穿,可能影響電信號的傳輸。在GB5095《電在設備用機電元件基本試驗規程及測量方法》中的接觸電阻測試方法之一“接觸電阻——毫伏法“規定,為了防止接觸件上絕緣薄膜被擊穿,測試回路的開路電動勢的直流或交流峰值應不大於20mV,直流或交流試驗電流應不大於100mA。事實上這是一種低電平接觸電阻的測試方法,因此,有此要求的選擇者,因選用由低電平接觸電阻指標的連接器。
[page]接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)是(shi)指(zhi)兩(liang)個(ge)接(jie)觸(chu)導(dao)體(ti)在(zai)接(jie)觸(chu)部(bu)分(fen)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)阻(zu)。在(zai)選(xuan)用(yong)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)到(dao)兩(liang)個(ge)問(wen)題(ti),第(di)一(yi),連(lian)接(jie)器(qi)的(de)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)指(zhi)標(biao)事(shi)實(shi)上(shang)是(shi)接(jie)觸(chu)對(dui)電(dian)阻(zu),它(ta)包(bao)括(kuo)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)和(he)接(jie)觸(chu)對(dui)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)。通(tong)常(chang)導(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)較(jiao)小(xiao),因(yin)此(ci)接(jie)觸(chu)對(dui)電(dian)阻(zu)在(zai)很(hen)多(duo)技(ji)術(shu)規(gui)範(fan)中(zhong)被(bei)稱(cheng)為(wei)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)。第(di)二(er),在(zai)連(lian)接(jie)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)路(lu)中(zhong),要(yao)注(zhu)意(yi)給(gei)出(chu)的(de)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)指(zhi)標(biao)是(shi)在(zai)什(shen)麼(me)條(tiao)件(jian)下(xia)測(ce)試(shi)的(de),因(yin)為(wei)接(jie)觸(chu)表(biao)麵(mian)會(hui)附(fu)則(ze)氧(yang)化(hua)層(ceng),油(you)汙(wu)或(huo)其(qi)他(ta)汙(wu)染(ran)物(wu),兩(liang)接(jie)觸(chu)件(jian)表(biao)麵(mian)會(hui)產(chan)生(sheng)膜(mo)層(ceng)電(dian)阻(zu)。在(zai)膜(mo)層(ceng)厚(hou)度(du)增(zeng)加(jia)時(shi),電(dian)阻(zu)迅(xun)速(su)增(zeng)大(da),是(shi)膜(mo)層(ceng)成(cheng)為(wei)不(bu)良(liang)導(dao)體(ti)。但(dan)是(shi),膜(mo)層(ceng)在(zai)高(gao)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)下(xia)會(hui)發(fa)生(sheng)機(ji)械(xie)擊(ji)穿(chuan),或(huo)在(zai)高(gao)電(dian)壓(ya),大(da)電(dian)流(liu)下(xia)會(hui)發(fa)生(sheng)電(dian)擊(ji)穿(chuan)。對(dui)某(mou)些(xie)小(xiao)體(ti)積(ji)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)設(she)計(ji)的(de)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)相(xiang)當(dang)小(xiao),使(shi)用(yong)場(chang)合(he)僅(jin)為(wei)mA和mV級,膜層電阻不易被擊穿,可能影響電信號的傳輸。在GB5095《電在設備用機電元件基本試驗規程及測量方法》中的接觸電阻測試方法之一“接觸電阻——毫伏法“規定,為了防止接觸件上絕緣薄膜被擊穿,測試回路的開路電動勢的直流或交流峰值應不大於20mV,直流或交流試驗電流應不大於100mA。事實上這是一種低電平接觸電阻的測試方法,因此,有此要求的選擇者,因選用由低電平接觸電阻指標的連接器。
d.屏蔽性
zaixiandaidianqidianzishebeizhong,yuanqijiandemiduyijitamenzhijianxiangguangongnengderiyizengjia,duidianciganraotichuleyangedexianzhi。suoyilianjieqiwangwangyongjinshuketifengbiqilai,yizuzhineibudiancinengfushehuoshoudaowaijiediancichangdeganrao。zaidipinshi,zhiyoucixingcailiaocainengduicichangqimingxianpingbizuoyong。cishi,duijinshuwaikededianlianxuxingyouyidingdeguiding,yejiushiwaikejiechudianzu。
2)安全參數
a.絕緣電阻
絕jue緣yuan電dian阻zu是shi指zhi在zai連lian接jie器qi的de絕jue緣yuan部bu分fen施shi加jia電dian壓ya,從cong而er使shi絕jue緣yuan部bu分fen的de表biao麵mian內nei或huo表biao麵mian上shang產chan生sheng漏lou電dian流liu而er呈cheng現xian出chu的de電dian阻zu值zhi。它ta主zhu要yao受shou絕jue緣yuan材cai料liao,溫wen度du,濕shi度du,汙wu損sun等deng因yin素su的de影ying響xiang。連lian接jie器qi樣yang本ben上shang提ti供gong的de絕jue緣yuan電dian阻zu值zhi一yi般ban都dou是shi在zai標biao準zhun大da氣qi條tiao件jian下xia的de指zhi標biao值zhi,在zai某mou些xie環huan境jing條tiao件jian下xia,絕jue緣yuan電dian阻zu值zhi會hui有you不bu用yong程cheng度du的de下xia降jiang。另ling外wai要yao注zhu意yi絕jue緣yuan電dian阻zu的de試shi驗yan電dian壓ya值zhi。根gen據ju絕jue緣yuan電dian阻zu(MΩ)=加在絕緣體上的電壓(V)/泄漏電流(μA)施加不同的電壓,就有不用的結果。在連接器的試驗中,施加的電壓一般有 10V,100V,500V三檔。
絕jue緣yuan電dian阻zu是shi指zhi在zai連lian接jie器qi的de絕jue緣yuan部bu分fen施shi加jia電dian壓ya,從cong而er使shi絕jue緣yuan部bu分fen的de表biao麵mian內nei或huo表biao麵mian上shang產chan生sheng漏lou電dian流liu而er呈cheng現xian出chu的de電dian阻zu值zhi。它ta主zhu要yao受shou絕jue緣yuan材cai料liao,溫wen度du,濕shi度du,汙wu損sun等deng因yin素su的de影ying響xiang。連lian接jie器qi樣yang本ben上shang提ti供gong的de絕jue緣yuan電dian阻zu值zhi一yi般ban都dou是shi在zai標biao準zhun大da氣qi條tiao件jian下xia的de指zhi標biao值zhi,在zai某mou些xie環huan境jing條tiao件jian下xia,絕jue緣yuan電dian阻zu值zhi會hui有you不bu用yong程cheng度du的de下xia降jiang。另ling外wai要yao注zhu意yi絕jue緣yuan電dian阻zu的de試shi驗yan電dian壓ya值zhi。根gen據ju絕jue緣yuan電dian阻zu(MΩ)=加在絕緣體上的電壓(V)/泄漏電流(μA)施加不同的電壓,就有不用的結果。在連接器的試驗中,施加的電壓一般有 10V,100V,500V三檔。
b.耐壓
耐nai壓ya就jiu是shi接jie觸chu對dui的de相xiang互hu絕jue緣yuan部bu分fen之zhi間jian或huo絕jue緣yuan部bu分fen與yu接jie地di之zhi間jian,在zai規gui定ding時shi間jian內nei所suo能neng承cheng受shou的de比bi額e定ding電dian壓ya更geng高gao而er不bu產chan生sheng擊ji穿chuan現xian象xiang的de臨lin界jie電dian壓ya。它ta主zhu要yao受shou 接觸對間距和爬電距離和幾何形狀,絕緣體材料以及環境溫度和濕度,大氣壓力的影響。
c.燃燒性
renhelianjieqizaigongzuoshidoulibukaidianliu,zhejiucunzaiqihuodeweixianxing。yinciduilianjieqibujinyaoqiunengfangzhiyinran,haiyaoqiuzaiyidanyinranheqihuoshi,nengzaiduanshijianneizimie。zaixuanyongshiyaozhuyixuanzecaiyongzuranxing,zixixingjueyuancailiaodedianlianjieqi。
3)機械參數
a.單腳分離力和總分離力
連(lian)接(jie)器(qi)中(zhong)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)是(shi)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao),它(ta)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)的(de)大(da)小(xiao)和(he)接(jie)觸(chu)對(dui)的(de)磨(mo)損(sun)量(liang)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)結(jie)構(gou)中(zhong),直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)是(shi)相(xiang)當(dang)困(kun)難(nan)的(de)。因(yin)此(ci),往(wang)往(wang)通(tong)過(guo)單(dan)腳(jiao)分(fen)離(li)力(li)來(lai)間(jian)接(jie)測(ce)算(suan)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)。對(dui)於(yu)圓(yuan)形(xing)針(zhen)孔(kong)接(jie)觸(chu)對(dui),通(tong)常(chang)是(shi)用(yong)有(you)規(gui)定(ding)重(zhong)量(liang)砝(fa)碼(ma)的(de)標(biao)準(zhun)插(cha)針(zhen)來(lai)檢(jian)驗(yan)陰(yin)接(jie)觸(chu)件(jian)夾(jia)持(chi)砝(fa)碼(ma)的(de)能(neng)力(li),一(yi)般(ban)其(qi)標(biao)準(zhun)插(cha)針(zhen)的(de)直(zhi)徑(jing)是(shi)陽(yang)接(jie)觸(chu)件(jian)直(zhi)徑(jing)的(de)下(xia)限(xian)取(qu)-5μm。總分離力一般是單腳分離力上線之和的兩倍。總分離力超過50N時,用人工插拔已經相當困難了。當然,對一些測試設備或某些特殊要求的場合,可選用零插拔力連接器,自動脫落連接器等等。
連(lian)接(jie)器(qi)中(zhong)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)是(shi)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao),它(ta)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)到(dao)接(jie)觸(chu)電(dian)阻(zu)的(de)大(da)小(xiao)和(he)接(jie)觸(chu)對(dui)的(de)磨(mo)損(sun)量(liang)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)結(jie)構(gou)中(zhong),直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)是(shi)相(xiang)當(dang)困(kun)難(nan)的(de)。因(yin)此(ci),往(wang)往(wang)通(tong)過(guo)單(dan)腳(jiao)分(fen)離(li)力(li)來(lai)間(jian)接(jie)測(ce)算(suan)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)。對(dui)於(yu)圓(yuan)形(xing)針(zhen)孔(kong)接(jie)觸(chu)對(dui),通(tong)常(chang)是(shi)用(yong)有(you)規(gui)定(ding)重(zhong)量(liang)砝(fa)碼(ma)的(de)標(biao)準(zhun)插(cha)針(zhen)來(lai)檢(jian)驗(yan)陰(yin)接(jie)觸(chu)件(jian)夾(jia)持(chi)砝(fa)碼(ma)的(de)能(neng)力(li),一(yi)般(ban)其(qi)標(biao)準(zhun)插(cha)針(zhen)的(de)直(zhi)徑(jing)是(shi)陽(yang)接(jie)觸(chu)件(jian)直(zhi)徑(jing)的(de)下(xia)限(xian)取(qu)-5μm。總分離力一般是單腳分離力上線之和的兩倍。總分離力超過50N時,用人工插拔已經相當困難了。當然,對一些測試設備或某些特殊要求的場合,可選用零插拔力連接器,自動脫落連接器等等。
b.機械壽命
連接器的機械壽命是指插拔壽命,通常規定為500~1000ci。zaidadaociguidingdejixieshoumingshi,lianjieqidejiechudianzu,jueyuandianzuhenaiyadengzhibiaobuyingchaoguoguidingdezhi。yangedeshuo,xianzaidejixieshoumingshiyizhongmohudegainian。jixieshoumingyinggaiyushijianyouyidingdeguanxi,10年用完500次與1年用完500次,顯然其情況是不一樣的。隻不過目前還沒有一種更經濟,更科學的方法來衡量。
c.接觸對數目和針孔性
首(shou)選(xuan)可(ke)根(gen)據(ju)電(dian)路(lu)的(de)需(xu)要(yao)來(lai)選(xuan)擇(ze)接(jie)觸(chu)對(dui)的(de)數(shu)目(mu),同(tong)時(shi)要(yao)考(kao)慮(lv)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)和(he)總(zong)分(fen)離(li)力(li)的(de)大(da)小(xiao)。接(jie)觸(chu)對(dui)數(shu)目(mu)多(duo),當(dang)然(ran)其(qi)體(ti)積(ji)就(jiu)大(da),總(zong)分(fen)離(li)力(li)相(xiang)對(dui)也(ye)大(da)。在(zai)某(mou)些(xie)可(ke)靠(kao)性(xing)要(yao)求(qiu)高(gao)、而體積又允許的情況下,可采用兩對接觸對並聯的方法來提高連接的可靠性。
連接器的插頭、插座中,插針(陽接觸件)和插孔(陰接觸件)一yi般ban都dou能neng互hu換huan裝zhuang配pei。實shi際ji使shi用yong時shi,可ke根gen據ju插cha頭tou和he插cha座zuo兩liang端duan的de帶dai電dian情qing況kuang來lai選xuan擇ze。如ru插cha座zuo需xu常chang帶dai電dian,可ke選xuan擇ze裝zhuang插cha孔kong的de插cha座zuo,因yin為wei裝zhuang插cha孔kong的de插cha座zuo,其qi帶dai電dian接jie觸chu件jian埋mai在zai絕jue緣yuan體ti中zhong,人ren體ti不bu易yi觸chu摸mo到dao帶dai電dian接jie觸chu件jian,相xiang對dui來lai說shuo比bi較jiao安an全quan。
d.振動、衝擊、碰撞
主要考慮連接器在規定頻率和加速度條件下振動、衝擊、碰撞時的接觸對的電連續性。接觸對在此動態應力情況下會發生瞬時斷路的現象。規定的瞬斷時間一般有1μs、10μs、100μs、1ms和10ms。要注意的是如何判斷接觸對發生瞬斷故障。現在一般認為,當閉合接觸對(觸點)兩端電壓降超過電源電動勢的50%時,可判定閉合接觸對(觸點)發生故障。也就是說判斷是否發生瞬斷有兩個條件:持續時間和電壓降,兩者缺一不可。
4)連接方式
連接器一般由插頭和插座組成,其中插頭也稱自由端連接器,插座也稱固定連接器。通過插頭、插(cha)座(zuo)和(he)插(cha)合(he)和(he)分(fen)離(li)來(lai)實(shi)現(xian)電(dian)路(lu)的(de)連(lian)接(jie)和(he)斷(duan)開(kai),因(yin)此(ci)就(jiu)產(chan)生(sheng)了(le)插(cha)頭(tou)和(he)插(cha)座(zuo)的(de)各(ge)種(zhong)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)。對(dui)圓(yuan)形(xing)連(lian)接(jie)器(qi)來(lai)說(shuo),主(zhu)要(yao)有(you)螺(luo)紋(wen)式(shi)連(lian)接(jie),卡(ka)口(kou)式(shi)連(lian)接(jie)和(he)彈(dan)子(zi)式(shi)連(lian)接(jie)三(san)種(zhong)方(fang)式(shi)。其(qi)中(zhong)螺(luo)紋(wen)式(shi)連(lian)接(jie)最(zui)常(chang)見(jian),它(ta)具(ju)有(you)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)簡(jian)單(dan)、製造成本低、適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)廣(guang)等(deng)優(you)點(dian),但(dan)連(lian)接(jie)速(su)度(du)較(jiao)慢(man)不(bu)適(shi)宜(yi)於(yu)需(xu)頻(pin)繁(fan)插(cha)拔(ba)和(he)快(kuai)速(su)接(jie)連(lian)的(de)場(chang)合(he)。卡(ka)口(kou)式(shi)連(lian)接(jie)由(you)於(yu)其(qi)三(san)條(tiao)卡(ka)口(kou)槽(cao)的(de)導(dao)程(cheng)較(jiao)長(chang),因(yin)此(ci)連(lian)接(jie)的(de)速(su)度(du)較(jiao)快(kuai),但(dan)它(ta)製(zhi)造(zao)較(jiao)複(fu)雜(za),成(cheng)本(ben)也(ye)就(jiu)較(jiao)高(gao)。彈(dan)子(zi)式(shi)連(lian)接(jie)是(shi)三(san)種(zhong)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)中(zhong)連(lian)接(jie)速(su)度(du)最(zui)快(kuai)的(de)一(yi)種(zhong),它(ta)不(bu)需(xu)進(jin)行(xing)旋(xuan)轉(zhuan)運(yun)動(dong),隻(zhi)需(xu)進(jin)行(xing)直(zhi)線(xian)運(yun)動(dong)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)連(lian)接(jie)、分離和鎖緊的功能。由於它屬於直推拉式連接方式,所以僅適用於總分離力不大的連接器。一般在小型連接器中較常見。
5)安裝方式和外形
連接器的安裝有前安裝和後安裝,安裝固定方式有鉚釘、螺釘、卡圈或連接器本身卡銷快速鎖定等。也有一種插頭和插座是均是自由端連接器,即所謂中繼連接器。
連接器的外形千變萬化,用戶主要是從直形、彎形、電線或電纜的外徑及與外殼的固定要求、體積、重量、是否需連接金屬軟管等方麵加以選擇,對在麵板上使用的連接器還要從美觀、造型、顏色等方麵加以選擇。
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6)環境參數
環境參數主要有環境溫度、濕度、溫度急變、大氣壓力和腐蝕環境等。連接器在使用和保管、運輸過程中所處的環境對其性能有顯著的影響,所以必須根據實際的環境條件選用相應的連接器。
6)環境參數
環境參數主要有環境溫度、濕度、溫度急變、大氣壓力和腐蝕環境等。連接器在使用和保管、運輸過程中所處的環境對其性能有顯著的影響,所以必須根據實際的環境條件選用相應的連接器。
a.環境溫度
連接器的金屬材料和絕緣材料決定著連接器的工作環境溫度。高溫會破壞緣材料,引起絕緣電阻和耐壓性能降低;對金屬而言高溫可使接觸對失去彈性,加速氧化和發生鍍層變質。通常的環境溫度為-55~100℃特殊場合下可能要求更高。
b.潮濕
相對濕度大於80%,是引起電擊穿的要原因。潮濕環境引起水蒸氣在絕緣體表麵的吸收和擴散,容易使絕緣電阻降低到MΩ級以下,長期處在高濕環境下,會引起 物理變形,分解、逸出生成物,產生呼吸效應及電解、腐蝕和裂紋。特別是在設備外部的連接器,常常要考慮潮濕、水滲和汙染的環境條件,這種情況下應選用密封連接器。對於水密、塵密型連接器一般采用GB4208的外殼防護等級來表示。
c.溫度急變
濕度急變試驗是模擬使用連接器設備在寒冷的環境轉入溫暖環境的實際使用情況,或者模擬空間飛行器、探測器環境溫度急劇變化的情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。
濕度急變試驗是模擬使用連接器設備在寒冷的環境轉入溫暖環境的實際使用情況,或者模擬空間飛行器、探測器環境溫度急劇變化的情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。
d.大氣壓力
在(zai)空(kong)氣(qi)稀(xi)薄(bo)的(de)高(gao)空(kong),塑(su)料(liao)放(fang)出(chu)氣(qi)體(ti)汙(wu)染(ran)接(jie)觸(chu)對(dui),並(bing)使(shi)電(dian)暈(yun)產(chan)生(sheng)的(de)趨(qu)勢(shi)增(zeng)加(jia),耐(nai)壓(ya)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang),使(shi)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)短(duan)路(lu)故(gu)障(zhang)。在(zai)高(gao)空(kong)達(da)到(dao)某(mou)一(yi)定(ding)值(zhi)時(shi),塑(su)料(liao)性(xing)能(neng)變(bian)差(cha)。因(yin)此(ci)在(zai)高(gao)空(kong)使(shi)用(yong)非(fei)密(mi)封(feng)連(lian)接(jie)器(qi)時(shi),必(bi)須(xu)降(jiang)額(e)使(shi)用(yong)。在(zai)低(di)氣(qi)壓(ya)下(xia)推(tui)薦(jian)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)額(e)係(xi)數(shu)見(jian)表(biao)2。
在(zai)空(kong)氣(qi)稀(xi)薄(bo)的(de)高(gao)空(kong),塑(su)料(liao)放(fang)出(chu)氣(qi)體(ti)汙(wu)染(ran)接(jie)觸(chu)對(dui),並(bing)使(shi)電(dian)暈(yun)產(chan)生(sheng)的(de)趨(qu)勢(shi)增(zeng)加(jia),耐(nai)壓(ya)性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang),使(shi)電(dian)路(lu)產(chan)生(sheng)短(duan)路(lu)故(gu)障(zhang)。在(zai)高(gao)空(kong)達(da)到(dao)某(mou)一(yi)定(ding)值(zhi)時(shi),塑(su)料(liao)性(xing)能(neng)變(bian)差(cha)。因(yin)此(ci)在(zai)高(gao)空(kong)使(shi)用(yong)非(fei)密(mi)封(feng)連(lian)接(jie)器(qi)時(shi),必(bi)須(xu)降(jiang)額(e)使(shi)用(yong)。在(zai)低(di)氣(qi)壓(ya)下(xia)推(tui)薦(jian)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)額(e)係(xi)數(shu)見(jian)表(biao)2。
表2:


e.腐蝕環境
根據連接器的不同使用腐蝕環境,選用相應金屬、塑料、鍍層結構的連接器,像在鹽霧環境下使用的連接器,如果沒有防腐的金屬表麵,會使性能迅速惡化。在含有相當濃度的SO2環境中,不宜使用鍍銀接觸對的連接器。在潮熱地區,黴菌也是重要問題。
根據連接器的不同使用腐蝕環境,選用相應金屬、塑料、鍍層結構的連接器,像在鹽霧環境下使用的連接器,如果沒有防腐的金屬表麵,會使性能迅速惡化。在含有相當濃度的SO2環境中,不宜使用鍍銀接觸對的連接器。在潮熱地區,黴菌也是重要問題。
7)端接方式
端(duan)接(jie)方(fang)式(shi)是(shi)指(zhi)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)接(jie)觸(chu)對(dui)與(yu)電(dian)線(xian)或(huo)電(dian)纜(lan)的(de)連(lian)接(jie)方(fang)式(shi)。合(he)理(li)選(xuan)擇(ze)端(duan)接(jie)方(fang)式(shi)和(he)正(zheng)確(que)使(shi)用(yong)端(duan)接(jie)技(ji)術(shu),也(ye)是(shi)使(shi)用(yong)和(he)選(xuan)擇(ze)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)方(fang)麵(mian)。
a 焊接
焊han接jie最zui常chang見jian的de是shi錫xi焊han。錫xi焊han連lian接jie最zui重zhong要yao的de是shi焊han錫xi料liao與yu被bei焊han接jie表biao麵mian之zhi間jian應ying形xing成cheng金jin屬shu的de連lian續xu性xing。因yin此ci對dui連lian接jie器qi來lai說shuo,重zhong要yao的de是shi可ke焊han性xing。連lian接jie器qi焊han接jie端duan最zui常chang見jian的de鍍du層ceng是shi錫xi合he金jin、銀和金。簧片式接觸對常見的焊接端有焊片式、衝眼焊片式和缺口焊片式:針孔式接觸對常見焊接端有鑽孔圓弧缺口式。
焊han接jie最zui常chang見jian的de是shi錫xi焊han。錫xi焊han連lian接jie最zui重zhong要yao的de是shi焊han錫xi料liao與yu被bei焊han接jie表biao麵mian之zhi間jian應ying形xing成cheng金jin屬shu的de連lian續xu性xing。因yin此ci對dui連lian接jie器qi來lai說shuo,重zhong要yao的de是shi可ke焊han性xing。連lian接jie器qi焊han接jie端duan最zui常chang見jian的de鍍du層ceng是shi錫xi合he金jin、銀和金。簧片式接觸對常見的焊接端有焊片式、衝眼焊片式和缺口焊片式:針孔式接觸對常見焊接端有鑽孔圓弧缺口式。
b 壓接
yajieshiweishijinshuzaiguidingdexianduneiyasuoheweiyibingjiangdaoxianlianjiedaojiechuduishangdeyizhongjishu。haodeyajielianjienengchanshengjinshuhurongliudong,shidaoxianhejiechuduicailiaoduichengbianxing。zhezhonglianjieleisiyulenghanlianjie,nengdedaojiaohaodejixieqiangduhedianlianxuxing,tanengchengshougengeliedehuanjingtiaojian。muqianpubianrenweicaiyongzhengquedeyajielianjiebixihanhao,tebieshizaidadianliuchanghebixushiyongyajie。ya 接時須采用專用壓接鉗或自動、半自動壓接機。應根據導線截麵,正確選用接觸對的導線筒。要注意的是壓接連接是永久性連接,隻能使用一次。
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c 繞接
繞(rao)接(jie)是(shi)將(jiang)導(dao)線(xian)直(zhi)接(jie)纏(chan)繞(rao)在(zai)帶(dai)棱(leng)角(jiao)的(de)接(jie)觸(chu)件(jian)繞(rao)接(jie)柱(zhu)上(shang)。繞(rao)接(jie)時(shi),導(dao)線(xian)在(zai)張(zhang)力(li)受(shou)到(dao)控(kong)製(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)進(jin)行(xing)纏(chan)繞(rao),壓(ya)入(ru)並(bing)固(gu)定(ding)在(zai)接(jie)觸(chu)件(jian)繞(rao)接(jie)柱(zhu)的(de)棱(leng)角(jiao)處(chu),以(yi)形(xing)成(cheng)氣(qi)密(mi)性(xing)接(jie)觸(chu)。繞(rao)接(jie)導(dao)線(xian)有(you)幾(ji)個(ge)要(yao)求(qiu):導線直徑的標稱值應在0.25mm~1.0mm範圍內;導線直徑不大於0.5mm時,導體材料的延伸率不小於15%;導線直徑大於 0.5mm時,導體材料的延伸率不小於20%。繞接的工具包括繞槍和固定式繞接機。
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繞(rao)接(jie)是(shi)將(jiang)導(dao)線(xian)直(zhi)接(jie)纏(chan)繞(rao)在(zai)帶(dai)棱(leng)角(jiao)的(de)接(jie)觸(chu)件(jian)繞(rao)接(jie)柱(zhu)上(shang)。繞(rao)接(jie)時(shi),導(dao)線(xian)在(zai)張(zhang)力(li)受(shou)到(dao)控(kong)製(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)進(jin)行(xing)纏(chan)繞(rao),壓(ya)入(ru)並(bing)固(gu)定(ding)在(zai)接(jie)觸(chu)件(jian)繞(rao)接(jie)柱(zhu)的(de)棱(leng)角(jiao)處(chu),以(yi)形(xing)成(cheng)氣(qi)密(mi)性(xing)接(jie)觸(chu)。繞(rao)接(jie)導(dao)線(xian)有(you)幾(ji)個(ge)要(yao)求(qiu):導線直徑的標稱值應在0.25mm~1.0mm範圍內;導線直徑不大於0.5mm時,導體材料的延伸率不小於15%;導線直徑大於 0.5mm時,導體材料的延伸率不小於20%。繞接的工具包括繞槍和固定式繞接機。
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d 刺破接連
刺破連接又稱絕緣位移連接,是由美國在60年代發明的一種新穎端技術,具有可靠性高、成本低、shiyongfangbiandengtedian,muqianyiguangfanyingyongyugezhongyinzhibanyonglianjieqizhong。tashiyongyudaizhuangdianlandelianjie。lianjieshibuxuyaoboqudianlandejueyuanceng,yikaolianjieqide“U”字(zi)形(xing)接(jie)觸(chu)簧(huang)片(pian)的(de)尖(jian)端(duan)刺(ci)入(ru)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)中(zhong),使(shi)電(dian)纜(lan)的(de)導(dao)體(ti)滑(hua)進(jin)接(jie)觸(chu)簧(huang)片(pian)的(de)槽(cao)中(zhong)並(bing)被(bei)夾(jia)持(chi)住(zhu),從(cong)而(er)使(shi)電(dian)纜(lan)導(dao)體(ti)和(he)連(lian)接(jie)器(qi)簧(huang)片(pian)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)緊(jin)密(mi)的(de)電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)性(xing)。它(ta)僅(jin)需(xu)簡(jian)單(dan)的(de)工(gong)具(ju),但(dan)必(bi)須(xu)選(xuan)用(yong)規(gui)定(ding)線(xian)規(gui)的(de)電(dian)纜(lan)。
刺破連接又稱絕緣位移連接,是由美國在60年代發明的一種新穎端技術,具有可靠性高、成本低、shiyongfangbiandengtedian,muqianyiguangfanyingyongyugezhongyinzhibanyonglianjieqizhong。tashiyongyudaizhuangdianlandelianjie。lianjieshibuxuyaoboqudianlandejueyuanceng,yikaolianjieqide“U”字(zi)形(xing)接(jie)觸(chu)簧(huang)片(pian)的(de)尖(jian)端(duan)刺(ci)入(ru)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)中(zhong),使(shi)電(dian)纜(lan)的(de)導(dao)體(ti)滑(hua)進(jin)接(jie)觸(chu)簧(huang)片(pian)的(de)槽(cao)中(zhong)並(bing)被(bei)夾(jia)持(chi)住(zhu),從(cong)而(er)使(shi)電(dian)纜(lan)導(dao)體(ti)和(he)連(lian)接(jie)器(qi)簧(huang)片(pian)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)緊(jin)密(mi)的(de)電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)性(xing)。它(ta)僅(jin)需(xu)簡(jian)單(dan)的(de)工(gong)具(ju),但(dan)必(bi)須(xu)選(xuan)用(yong)規(gui)定(ding)線(xian)規(gui)的(de)電(dian)纜(lan)。
e.螺釘連接
螺釘連接是采用螺釘式接線端子的連接方式,要注意允許連接導線的最大和最小截麵和不同規格螺釘允許的最大擰緊力矩。
螺釘連接是采用螺釘式接線端子的連接方式,要注意允許連接導線的最大和最小截麵和不同規格螺釘允許的最大擰緊力矩。
射頻連接器的選擇
shepinlianjieqishidianlianjieqizhongyingyongbijiaoduodeyileichanpin,yonghuzaixuanyongshepintongzhoulianjieqishi,jiyaokaolvxingnengyaoqiuyouyaokaolvjingjiyinsu,xingnengbixumanzuxitongdianqishebeideyaoqiu,jingjishangbixufuhejiazhigongchengyaoqiu,zaixuanzeshizhuyaocongyixiasifangmiankaolv:
- 連接器接口(SMA、SMB、BNC等)
- 電氣性能、安裝及電纜
- 端接形式(PC板、電纜、麵板等)
- 機械構造及鍍覆層(軍用、商用)
連接器接口
連接器接口通常由它的應用所決定,但同時要滿足電氣和機械性能要求。
BNC型連接器采用卡口式連接,多用於頻率低於4GHz 的射頻信號連接,廣泛用於網絡係統、儀器儀表及電腦互聯領域。
TNC除了螺紋連接外,其界麵與BNC相仿,在11GHz 仍能使用,在振動條件下性能優良。
SMA螺紋連接器廣泛應用於航空、雷達、微波通訊、數字通信等軍用民用領域,其阻抗為50Ω,配用軟電纜頻率低於12.4GHz,半剛性電纜最高達 到26.5GHz。
SMB體積小於SMA,為插入式結構,便於快速連接,主要應用在數字通訊領域,是L9的換代產品,50Ω滿足4GHz,75Ω用於2GHz。
SMC與SMB相仿,因有螺紋保證了更可靠的機械性能及更寬的頻率範圍,主要用於軍事或高振動環境。
N型螺紋連接器用空氣作絕緣材料,造價低,阻抗為50Ω及75Ω,頻率可達11GHz,通常用於區域網絡、媒體傳播和測試儀器上。
電氣性能、安裝及電纜
(1)阻抗
連接器應與係統及電纜的阻抗匹配。應注意到不是所有連接器的接口都符合50Ω或75Ω的阻抗,阻抗不匹配會導致係統性能下降。
(1)阻抗
連接器應與係統及電纜的阻抗匹配。應注意到不是所有連接器的接口都符合50Ω或75Ω的阻抗,阻抗不匹配會導致係統性能下降。
(2)電壓
確保使用中不能超過連接器的最高耐壓值。
確保使用中不能超過連接器的最高耐壓值。
(3)最高工作頻率
每一種連接器接口都有個最高頻率限製。有些商業用75Ω的設計有最低頻率限製。除電氣性能外,每種接口形式都有其獨特之處。如:BNC為卡口連接,使用方便且價格低廉,在低性能電連接中得到廣泛使用;SMA、TNC係列為螺紋連接,滿足高振動環境對連接器的要求,SMB具有快速連接斷開功能,因而越來越受到用戶青睞。
每一種連接器接口都有個最高頻率限製。有些商業用75Ω的設計有最低頻率限製。除電氣性能外,每種接口形式都有其獨特之處。如:BNC為卡口連接,使用方便且價格低廉,在低性能電連接中得到廣泛使用;SMA、TNC係列為螺紋連接,滿足高振動環境對連接器的要求,SMB具有快速連接斷開功能,因而越來越受到用戶青睞。
(4)傳輸電纜
電視電纜因其屏蔽作用小通常用於隻考慮阻抗的係統。
電視電纜因其屏蔽作用小通常用於隻考慮阻抗的係統。
電(dian)視(shi)軟(ruan)電(dian)纜(lan)為(wei)電(dian)視(shi)電(dian)纜(lan)的(de)變(bian)形(xing),它(ta)有(you)相(xiang)對(dui)較(jiao)為(wei)連(lian)續(xu)的(de)阻(zu)抗(kang)及(ji)較(jiao)好(hao)的(de)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)果(guo),能(neng)彎(wan)曲(qu),價(jia)格(ge)低(di),廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)電(dian)腦(nao)業(ye),但(dan)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)屏(ping)蔽(bi)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)係(xi)統(tong)。
屏蔽軟電纜消除了電感及電容,主要用在儀器和建築上。
軟ruan性xing同tong軸zhou電dian纜lan由you於yu其qi特te殊shu的de性xing能neng而er成cheng為wei最zui普pu通tong的de密mi閉bi傳chuan輸shu電dian纜lan。同tong軸zhou意yi味wei著zhe信xin號hao和he接jie地di導dao體ti在zai同tong一yi軸zhou上shang,外wai導dao體ti由you細xi密mi的de編bian織zhi線xian構gou成cheng,所suo以yi又you稱cheng編bian織zhi同tong軸zhou電dian纜lan。此ci電dian纜lan對dui中zhong心xin導dao體ti有you良liang好hao的de屏ping蔽bi效xiao果guo,其qi屏ping蔽bi效xiao果guo效xiao率lv取qu決jue於yu編bian織zhi線xian類lei型xing和he編bian織zhi層ceng厚hou度du。除chu有you效xiao彌mi補bu了le編bian織zhi電dian纜lan在zai高gao頻pin時shi屏ping蔽bi效xiao果guo不bu佳jia的de缺que點dian。頻pin率lv很hen高gao時shi通tong常chang 都使用半剛性電纜。
(5)安裝
連接器安裝方法主要有兩種:A. 焊接中心導體,旋接屏蔽層。 B 壓接中心導體,壓接屏蔽層。其他方法都由以上兩種方法派生出來,如:焊接中心導體,壓接屏蔽層。方法A用於沒有特殊安裝工具的場合;由於壓接式安裝方法工作效率高、端(duan)接(jie)性(xing)能(neng)可(ke)靠(kao),且(qie)專(zhuan)用(yong)壓(ya)接(jie)工(gong)具(ju)的(de)設(she)計(ji)確(que)保(bao)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)電(dian)纜(lan)組(zu)件(jian)都(dou)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de),所(suo)以(yi)隨(sui)著(zhe)低(di)造(zao)價(jia)安(an)裝(zhuang)工(gong)具(ju)的(de)發(fa)展(zhan),焊(han)接(jie)中(zhong)心(xin)導(dao)體(ti),壓(ya)接(jie)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)將(jiang)日(ri)益(yi) 受到歡迎。
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連接器安裝方法主要有兩種:A. 焊接中心導體,旋接屏蔽層。 B 壓接中心導體,壓接屏蔽層。其他方法都由以上兩種方法派生出來,如:焊接中心導體,壓接屏蔽層。方法A用於沒有特殊安裝工具的場合;由於壓接式安裝方法工作效率高、端(duan)接(jie)性(xing)能(neng)可(ke)靠(kao),且(qie)專(zhuan)用(yong)壓(ya)接(jie)工(gong)具(ju)的(de)設(she)計(ji)確(que)保(bao)生(sheng)產(chan)出(chu)來(lai)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)電(dian)纜(lan)組(zu)件(jian)都(dou)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de),所(suo)以(yi)隨(sui)著(zhe)低(di)造(zao)價(jia)安(an)裝(zhuang)工(gong)具(ju)的(de)發(fa)展(zhan),焊(han)接(jie)中(zhong)心(xin)導(dao)體(ti),壓(ya)接(jie)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)將(jiang)日(ri)益(yi) 受到歡迎。
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端接形式
實踐證明一定形式的連接和一定型號的電纜相匹配。一般外徑細小的電纜與SMA、SMB等小型同軸連接相連。可參考電纜尺寸一覽表來選擇合適的連接器。
機械構造及鍍覆層
連接器的結構將極大影響它的價格。每一種連接器的設計都包括軍標和商業標準。軍標MIL-C-39012製造,全銅零件、聚四氟乙烯絕 緣、內外鍍金,性能可靠。商業標準的設計使用廉價材料如黃銅鑄體、聚丙烯絕緣、銀鍍覆等。
連接器材料有黃銅、鈹青銅和不鏽鋼。中心導體一般用金鍍覆,因其低電阻,耐腐蝕且有優良的密閉性。軍標要求在SMA、SMB上鍍金,在N、TNC及BNC 外導體上采用銀鍍覆,但因銀易氧化,許多用戶更喜歡鍍鎳。
連接器的結構將極大影響它的價格。每一種連接器的設計都包括軍標和商業標準。軍標MIL-C-39012製造,全銅零件、聚四氟乙烯絕 緣、內外鍍金,性能可靠。商業標準的設計使用廉價材料如黃銅鑄體、聚丙烯絕緣、銀鍍覆等。
連接器材料有黃銅、鈹青銅和不鏽鋼。中心導體一般用金鍍覆,因其低電阻,耐腐蝕且有優良的密閉性。軍標要求在SMA、SMB上鍍金,在N、TNC及BNC 外導體上采用銀鍍覆,但因銀易氧化,許多用戶更喜歡鍍鎳。
常用的連接器絕緣材料有聚四氟乙烯、聚丙烯及改性聚苯乙烯,其中聚四氟乙烯絕緣性能最好,但生產成本較高。
連接器的用材及結構影響著連接器的加工難度及加工效率,所以用戶根據自己的應用環境,合理選擇性能價格比好的連接器。
在進行射頻連接器的選擇時,為了使選擇過程更有效率和針對性,電子元件技術網提供了一個連接器的選型替代工具,根據種類、尺寸、阻抗以及頻率範圍等參數進行連接器的選擇流程指導。事實證明,按照如下的程序進行選擇在一定程度上可以提升連接器選型的準確性。




針對不同的應用環境,連接器的選擇側重點有所不同。下麵對幾種常見應用如宇航、電源、新能源汽車連接器進行探討。
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宇航電連接器的選擇
宇航電連接器的選擇
航(hang)天(tian)電(dian)連(lian)接(jie)器(qi)及(ji)其(qi)組(zu)件(jian)是(shi)航(hang)天(tian)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)重(zhong)要(yao)的(de)配(pei)套(tao)接(jie)口(kou)元(yuan)件(jian),相(xiang)當(dang)於(yu)航(hang)天(tian)飛(fei)行(xing)器(qi)的(de)血(xue)液(ye)循(xun)環(huan)和(he)神(shen)經(jing)係(xi)統(tong)。散(san)布(bu)在(zai)各(ge)個(ge)係(xi)統(tong)和(he)部(bu)位(wei),負(fu)責(ze)信(xin)號(hao)和(he)能(neng)量(liang)的(de)傳(chuan)輸(shu)。
由電連接器互連組成各種電路,從高頻到低頻、從圓形到矩形、從通過上百安培的大電流連接器到通過微弱信號的高密度連接器、從普通印製板連接器到快速分離、脫(tuo)落(luo)等(deng)特(te)種(zhong)連(lian)接(jie)器(qi),幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)類(lei)型(xing)品(pin)種(zhong)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)在(zai)航(hang)天(tian)係(xi)統(tong)工(gong)程(cheng)中(zhong),都(dou)得(de)到(dao)了(le)大(da)量(liang)應(ying)用(yong)。舉(ju)世(shi)矚(zhu)目(mu)的(de)神(shen)舟(zhou)飛(fei)船(chuan)僅(jin)推(tui)進(jin)艙(cang)和(he)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)就(jiu)使(shi)用(yong)了(le)各(ge)類(lei)連(lian)接(jie)器(qi)500多套。其連接好不好,直接關係到整個係統的安全可靠運行。
空間實驗室研製所需的宇航級電連接器,不同於一般戰略、戰術導彈或地麵設備用航天電連接器。它必須經受真空、輻照、臭氧和溫度交變等十分複雜嚴苛的空間環境。
為經受真空、輻照、原子氧和溫度交變等十分複雜的空間環境,對宇航用電連接器設計材料選用提出的許多特殊要求。
為驗證宇宙飛船、空間站上設計所選用的電連接器材料能否經受得往真空、輻照、臭氧等苛嚴特殊的環境條件,宇航級電連接器產品鑒定試驗或周期試驗時,必需進行一係列的材料高真空、臭氧暴露、抗輻照、水解穩定性、撞擊、可燃性、氣味和毒性等可靠性篩選試驗。
宇航用電連接器的選材質量要求
1)滿足零件功能要求
接觸件選材應以性能為依據。必須保證插合後接觸可靠。殼體材料首先要保證設計強度和剛度要求,同時還應滿足成型工藝要求。絕緣體材料必須具有優良的電氣性能和作為結構件所需的機械性能。對於起定位、鎖緊和屏蔽等功能的卡爪、彈簧爪和卡環等關鍵彈性零件,則應選用具有可靠彈性性能的材料。
2)質量輕
質量是宇航係統工程對電連接器各種基本要求之一,選用高比強度、高比剛度材料,可節省燃料、增加有效載荷,減少發射宇航飛行器的成本。采用複合材料金屬化殼體的電連接器比鋁合金殼體的電連接器質量可大大減輕。
SAC複合材料圓形電連接器比同類鋁合金殼體電連接器質量輕45%
3)耐環境
由於受真空、輻照、原子氧和溫度衝擊的影響,宇航用電連接器禁止使用鋰、鎂、汞、純錫等材料及有放射性的材料;金屬材料應是耐腐蝕的,或者應采用電鍍或進行耐腐蝕處理。不相容金屬在接觸中使用,特別是黃銅、tonghuogangyulvhuolvhejinjiechu,wangwanghuiyinqihuoxingdianhuaxuefushi,gushibuyunxude。danyunxubuxiangrongjitijinshujinxingtufuyitigongxiangrongdehuoheshidelinjiebiaomian。buxiangrongjinshuzhijianheshidejueyuancailiaogekaishiyongyeshiyunxude。
禁止使用真空下有害氣體釋放的非金屬材料,一般均不選用PVC塑料;考慮輻射對非金屬材料的損害,連接器的各個非金屬零件應選用經試驗考核通過的輻射絕緣材料;真空環境中質量損失小,有足夠的強度,環境適應性,耐熱性、耐腐蝕性和耐黴菌應符合要求。考慮到航天飛行器的安全,連接器應選用無毒和阻燃的,或燃燒時能迅速自熄,且很少產生煙霧材料。
4)滿足特殊要求
宇航用電連接器除要求重量輕、體積小、長壽命、高可靠外,必須保證連接器長期貯存後在衝擊、振動、溫度交變、真空排氣、輻射、氧化、等離子氣體等複雜特殊的航天環境中仍能可靠使用。
對航天器非金屬材料空間出氣汙染性能判斷和相應的材料篩選。一般要求被測材料在空間真空環境下的總質量損失(TML)平均值不大於1%,收集到的可凝揮發物平均值不大於0.1%。超出上述規定的材料不得用於航天器。用於飛船生命保障係統的連接器應阻燃無毒,無異味。
5)高壽命
航天電連接器的長壽命是指在規定工作環境下,在額定值範圍內,其使用壽命達到較長的年限。如按航天電子元器件貯存 和超期複驗規定;在中等環境溫濕度控製的庫房內,連接器可貯存8年。在使用中,經安裝、調試、試驗後隨衛星上天完成運行壽命的過程約需10年以上,故必須考慮長期貯存後的電連接器在運載火箭飛行段 的動力學環境與空間輻射環境中工作的可靠性。
6)良好的工藝成型性能
在滿足設計預定的零件功能要求之同時,必須考慮材料的工藝性能,應盡可能選用適合於成熟生產工藝、效率高和相對成本低的材料。
例如宇航用電連接器標準規定;壓接接觸件的絕緣安裝板中的接觸件固定卡爪應能保持在硬質絕緣安裝板中,應能固定接觸件並符合標準規定 的de接jie觸chu件jian固gu定ding性xing要yao求qiu。目mu前qian一yi種zhong與yu絕jue緣yuan安an裝zhuang板ban材cai料liao一yi體ti化hua的de卡ka爪zhao精jing密mi注zhu塑su新xin工gong藝yi,正zheng在zai逐zhu步bu替ti代dai原yuan卡ka爪zhao采cai用yong鈹pi青qing銅tong帶dai衝chong壓ya成cheng型xing再zai嵌qian入ru硬ying質zhi絕jue緣yuan安an裝zhuang板ban中zhong的de老lao工gong藝yi。
電源連接器的選擇
係xi統tong設she計ji日ri趨qu小xiao型xing化hua,然ran而er電dian源yuan供gong應ying需xu求qiu卻que在zai增zeng長chang,這zhe給gei設she計ji工gong程cheng師shi帶dai來lai巨ju大da的de挑tiao戰zhan。這zhe意yi味wei著zhe電dian源yuan連lian接jie器qi必bi須xu同tong時shi容rong納na兩liang個ge相xiang互hu矛mao盾dun的de必bi要yao條tiao件jian,也ye就jiu是shi在zai增zeng加jia電dian源yuan之zhi餘yu設she計ji也ye必bi須xu更geng為wei緊jin湊cou,在zai篩shai選xuan市shi場chang上shang琳lin琅lang滿man目mu的de電dian源yuan連lian接jie器qi時shi,更geng不bu知zhi如ru何he著zhe手shou。就jiu以yi重zhong點dian特te征zheng——額定電流為例,其中就蘊藏著許多學問。
額定電流,是促使母端子特定升溫的電流量,一般為20℃或30℃。要正確使用這數據,除須了解其測試方法,也須留意其測試環境。例如:有些單純測試一對相接卻沒有安裝在外殼內的母端子及公針。眾所周知,影響連接器的升溫的因素,包括接觸電阻、dianliuliangjisanrequdao。zaishijiyingyongshi,gongzhenmuduanzishianzhuangzaiwaikeneide。yinci,sanrequdaojujian。zaijiashangyibantongshishiyongduogejiechudui,gengbunengyiedingdianliufengzhishezhiweilianjieqidegongzuodianliu。
從cong製zhi作zuo角jiao度du來lai看kan,傳chuan統tong型xing的de電dian源yuan連lian接jie器qi大da多duo車che床chuang加jia工gong。基ji於yu日ri漸jian成cheng熟shu的de衝chong壓ya技ji術shu,從cong而er衍yan生sheng了le新xin一yi代dai衝chong壓ya成cheng型xing的de電dian源yuan連lian接jie器qi。相xiang比bi之zhi下xia,車che床chuang加jia工gong製zhi程cheng較jiao簡jian單dan,磨mo具ju設she置zhi時shi間jian短duan,屬shu較jiao靈ling活huo的de生sheng產chan技ji術shu。衝chong壓ya成cheng型xing製zhi程cheng雖sui較jiao昂ang貴gui,但dan在zai投tou入ru量liang產chan下xia,其qi成cheng本ben與yu車che床chuang加jia工gong不bu相xiang上shang下xia,特te別bie是shi衝chong壓ya成cheng型xing技ji術shu容rong許xu局ju部bu性xing電dian鍍du,是shi車che床chuang加jia工gong不bu能neng提ti供gong的de選xuan項xiang。從cong質zhi量liang角jiao度du考kao量liang,在zai長chang期qi量liang產chan的de狀zhuang況kuang下xia,衝chong壓ya成cheng型xing確que保bao一yi定ding的de質zhi量liang穩wen定ding性xing,這zhe是shi車che床chuang加jia工gong無wu法fa相xiang提ti並bing論lun的de。
從裝配角度來探討,電路板裝配的方法有壓接、表貼或焊接;電纜裝配的方法則有螺釘連接、焊接、繞線、碾接及IDC(通稱刺破連接或絕緣位移連接)。要(yao)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)連(lian)接(jie)器(qi),不(bu)僅(jin)要(yao)考(kao)慮(lv)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)價(jia)格(ge),更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)因(yin)素(su)是(shi)合(he)適(shi)的(de)裝(zhuang)配(pei)技(ji)術(shu)。焊(han)接(jie)連(lian)接(jie)器(qi)自(zi)然(ran)比(bi)表(biao)貼(tie)及(ji)壓(ya)接(jie)連(lian)接(jie)器(qi)便(bian)宜(yi),因(yin)為(wei)不(bu)需(xu)耐(nai)高(gao)溫(wen)塑(su)料(liao)外(wai)殼(ke),也(ye)不(bu)需(xu)引(yin)腳(jiao)有(you)特(te)別(bie)的(de)壓(ya)接(jie)區(qu)。可(ke)是(shi),若(ruo)單(dan)板(ban)上(shang)都(dou)是(shi)表(biao)麵(mian)貼(tie)裝(zhuang)元(yuan)件(jian),選(xuan)擇(ze)表(biao)貼(tie)性(xing)的(de)電(dian)源(yuan)連(lian)接(jie)器(qi)還(hai)是(shi)較(jiao)合(he)算(suan)的(de)決(jue)定(ding)。接(jie)線(xian)方(fang)麵(mian),螺(luo)釘(ding)連(lian)接(jie)、焊接及繞線必須手工裝配,碾接及IDC則可選用市場上的組裝設備以快速、精準地組裝連接器及電纜。IDC與碾接相比之下,IDC對電纜的尺寸要求較為嚴格,電纜導體、絕緣層的尺寸及軟硬度須符合相關IDClianjieqideguige,yimiansunhuailianjieqi,bingquebaodianlanjilianjieqizhijianlixiangdedianqilianjie。ruoyingyongzaigaozhendongdegongzuohuanjingxia,zegaixuanyongnianjiedexianlanlianjieqi。qitaxujiayikaolvdeyinsuhaibaokuogongzuohuanjingwenduerqianshedaoshifougaishiyongnaigaowendianlandekaoliangdeng。
其實,連接器最關鍵的設計在於母端子及公針形成的觸點。不良的設計、製程及不適的基材料、電(dian)鍍(du)層(ceng),都(dou)可(ke)以(yi)導(dao)致(zhi)不(bu)理(li)想(xiang)的(de)接(jie)觸(chu)甚(shen)至(zhi)無(wu)法(fa)形(xing)成(cheng)觸(chu)點(dian)。反(fan)之(zhi),過(guo)大(da)的(de)夾(jia)持(chi)正(zheng)向(xiang)力(li)則(ze)會(hui)導(dao)致(zhi)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)表(biao)鍍(du)層(ceng)過(guo)度(du)磨(mo)損(sun)而(er)減(jian)短(duan)其(qi)機(ji)械(xie)壽(shou)命(ming),即(ji)插(cha)拔(ba)次(ci)數(shu)。觸(chu)點(dian)的(de)設(she)計(ji)有(you)車(che)床(chuang)圓(yuan)形(xing)針(zhen)及(ji)端(duan)子(zi),如(ru)歐(ou)式(shi)DIN41612及ERmet 2mm M型的電源端子等、衝壓成型的雙杆端子及針如2mm HM電源模塊、SMC連接器等、公母同體雙杆端子如:MicroStac等。表鍍層的材料有金、鈀、鎳、銀、錫、等(deng)。銀(yin)的(de)導(dao)電(dian)性(xing)高(gao),可(ke)是(shi)容(rong)易(yi)變(bian)色(se),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)含(han)硫(liu)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)。輕(qing)微(wei)則(ze)僅(jin)影(ying)響(xiang)外(wai)觀(guan),嚴(yan)重(zhong)則(ze)降(jiang)低(di)導(dao)電(dian)性(xing)能(neng)。鈀(ba)鎳(nie)的(de)硬(ying)度(du)高(gao)及(ji)空(kong)隙(xi)率(lv)少(shao),所(suo)以(yi)其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)良(liang)好(hao)。金(jin)的(de)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)高(gao),硬(ying)度(du)低(di),成(cheng)本(ben)高(gao)。相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia),各(ge)有(you)其(qi)利(li)弊(bi)。
conggouxinglaikan,gongyouliangzhongbutongdedianyuanlianjieqi。hechenglianjieqishangdexinhaoduanzipubianshangzhanduoshu,dianyuanduanzizezhanshaoshu。zhiyudanchundedianyuanlianjieqihuodianyuanmokuai,duanzijieweigaodianliuduanzi。chuantongshang,dianyuanlianjieqidaduodujiasheji,meigepinpaidoubuyiyang。youjianyudianyuanlianjieqidexuqiuriyikeke,gebiaozhunzhujianjiangdianyuanlianjieqilieruqizhong,yanshenglebiaozhundianyuanlianjieqi,ru:D-Sub的多個類型、歐式DIN41612中的D、E、F、H及M型連接器、2mmHM的M型連接器及電源模塊、ATCA電源連接器。這其中典型的合成連接器例子有:M型歐式連接器、2mm HM的M型連接器以及D-Sub連接器。舉個例子,ERmet 2mm M型彎角母連接器提供55針(5排x11行針),並備有三個特殊針腔供放置電源端子或同軸端子。這類連接器可以被單獨使用,也可以與2mm其他類型如A、B、C、L或N型組合。相對的,ERmet M型垂直公連接器有多達77針(7排x11行針),其中兩行外排(22針)將與母連接器的屏蔽板連接。相應的,公連接器也有三個特殊針腔供放置電源端子或同軸端子。單純的電源模塊例子包括2mmHM電源模塊、MicroSpeed電源模塊以及ATCA電源連接器。除此之外,還有板到線的電源連接——MiniBridge及MaxiBridge。
為了讓電源連接器能夠提供更高的額定電流,各連接器廠商們不停在改善電源連接器的設計,包括選用導電性能更強的新銅合金基材料、創新母端子及公針觸點的設計及提升連接器的散熱性能。配合各種工作環境條件,連接器廠商們也研發了各種適合高振動係統、防塵防水、帶鎖扣的電源連接器供特殊用途,甚至有不同顏色意味著機械上不同編碼的連接器,以防操作人員誤插。有鑒於PCB裝配工藝日趨自動化,卷帶包裝及預安裝抓取墊也日漸普遍。
隨著電子科技迅猛發展大趨勢,估計將來的電源連接器設計會有更多、更大的突破。隻要選用合適的電源連接器,加上良好的PCB設計,係統設計工程師肯定能推出更優質產品。
電子元件技術網提供的電源連接器選型替代工具,按照連接器的Pitch、標準、應用、額定電流安裝方式等,同樣也可以方便電源連接器的選擇。
新能源汽車連接器的選擇
新能源汽車由於存在高壓係統,對連接器的要求也與傳統汽車“求同存異”。要求綠色,安全、連通性、耐久性、可靠性、緊湊性和減輕重量。
由於新能源汽車是“綠色”的汽車,因而連接器也要求綠色環保。其中,最首要的就是安全問題,因為工作電壓的範圍為400V~600V,工作電流的範圍達到50A~300A甚至更高。kaolvdaocaozuogongzaiqichedezhenggeshengmingzhouqizhonghuibukebimiandijiechufadongjicang,gaobiaozhundefangchudianbaohuxuqiushixianeryijiande。ciwai,zairucigaodegonglvxia,dianciganraoshilingyigezhongyaowenti。haiyou,zailianjieqichabacaozuozhonghuichanshengdianhu,zhehuiyanzhongweihaidaodianqilianjiehedianzishebei,bingqiekenengyinqiqicheranshao。這些都需要連接器的特殊設計與開發。
隨(sui)著(zhe)大(da)容(rong)量(liang)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)出(chu)現(xian),在(zai)一(yi)些(xie)案(an)例(li)中(zhong)引(yin)發(fa)了(le)危(wei)險(xian)的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)。這(zhe)也(ye)將(jiang)引(yin)火(huo)風(feng)險(xian)提(ti)到(dao)了(le)議(yi)事(shi)日(ri)程(cheng)的(de)首(shou)頁(ye)。此(ci)外(wai),需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)如(ru)何(he)降(jiang)低(di)電(dian)池(chi)的(de)重(zhong)量(liang)和(he)成(cheng)本(ben):一方麵,增加電動汽車的續航裏程和電池的容量意味著每個元件的重量都要減輕;lingyifangmian,youyuxinyidaidiandongqichelaolaodidingweiyudazhongshichang,jingjixingtongyangbanyanzhejiweizhongyaodejiaose。erjindianchichengbenjiukenenggaodashuqianouyuan,yinci,jiangdiqicheneiqitapeizhichengbendeyalijiugengdale。
新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)連(lian)接(jie)器(qi)要(yao)達(da)到(dao)其(qi)高(gao)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)主(zhu)要(yao)靠(kao)嚴(yan)格(ge)的(de)設(she)計(ji)規(gui)範(fan),比(bi)如(ru)在(zai)暴(bao)露(lu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)要(yao)防(fang)止(zhi)高(gao)壓(ya)把(ba)空(kong)氣(qi)擊(ji)穿(chuan),這(zhe)需(xu)要(yao)保(bao)留(liu)一(yi)定(ding)的(de)空(kong)氣(qi)間(jian)隙(xi);在高電壓大電流的情況下,其溫度升高不能超過額定值;在選擇外殼材料時要考慮重量、強度和是否易於加工,而且在不同溫度下連接器端子的材料性能如何保持穩定性、如何保證必要的導電率等都需要考量。
在(zai)連(lian)通(tong)性(xing)方(fang)麵(mian),由(you)於(yu)汽(qi)車(che)娛(yu)樂(le)係(xi)統(tong)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)充(chong),高(gao)速(su)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)功(gong)能(neng)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)日(ri)益(yi)突(tu)出(chu)。比(bi)如(ru)在(zai)有(you)些(xie)車(che)型(xing)上(shang),倒(dao)車(che)反(fan)光(guang)鏡(jing)上(shang)安(an)裝(zhuang)了(le)攝(she)影(ying)頭(tou),可(ke)使(shi)駕(jia)駛(shi)員(yuan)擁(yong)有(you)更(geng)廣(guang)闊(kuo)的(de)視(shi)野(ye),這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)連(lian)接(jie)器(qi)傳(chuan)輸(shu)更(geng)多(duo)的(de)數(shu)據(ju)。有(you)時(shi)還(hai)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)連(lian)接(jie)器(qi)同(tong)時(shi)解(jie)決(jue)傳(chuan)輸(shu)GPSxinhaoheguangboxinhaodewenti,zhejiuxuyaotishengqishujuchuanshunengli。tongshi,lianjieqihaixuyaochengshougaowen,yinweiqicheyinqingtongchangfangzhizaiqicheqianfang,jinguanyoufanghuoqiangjinxingfanghu,danhaihuiyouyixierelianghuichuandaoguolai,yincilianjieqiyaonenggouchengshougaowen。
另外對汽車連接器的“苛刻”要求還體現在其壽命上。一般的連接器當中有彈性元件,在插拔一定次數之後就會失去功效,因而壽命一般在3-5年左右,而一輛汽車可以使用10年-20年,因此汽車連接器壽命必須要和汽車壽命等同,對連接器的要求是相當高的。
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