第三講 電源連接器應用案例
發布時間:2011-01-28
- 電源連接器的發展趨勢與規律
- 根據需求應用電源連接器舉例
- 電源連接器應用Q/A
本講從電源連接器的產業發展入手,揭示電源連接器的產業變化規律,深入解析電源連接器在高電流密度、微型化、低(di)成(cheng)本(ben)化(hua)等(deng)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu),以(yi)及(ji)如(ru)何(he)把(ba)這(zhe)種(zhong)進(jin)步(bu)融(rong)入(ru)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)當(dang)中(zhong),透(tou)過(guo)電(dian)源(yuan)連(lian)接(jie)器(qi)應(ying)用(yong)實(shi)例(li),以(yi)問(wen)答(da)的(de)形(xing)式(shi),對(dui)電(dian)源(yuan)連(lian)接(jie)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)問(wen)題(ti)進(jin)行(xing)解(jie)答(da)。
電源連接器按連接方式分類可分為板對板型,線對板型,線對線型;按產品結構分類可分為插針插孔類,邊緣插卡類,雙片插頭插座式,抽屜式,線纜連接;按應用分類,卡類,bus bar類,信號電源混合類,標準規範專用類,客戶定製類。
在電源連接器的選擇上要十分慎重,如果連接器不能滿足實際工作的需要,會帶來重大損失。必須滿足的重要參數有:額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)值(zhi),阻(zu)抗(kang),耐(nai)壓(ya)值(zhi),絕(jue)緣(yuan)電(dian)阻(zu),適(shi)用(yong)線(xian)徑(jing),插(cha)拔(ba)力(li),保(bao)持(chi)力(li),插(cha)拔(ba)次(ci)數(shu),溫(wen)升(sheng),工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei),阻(zu)燃(ran)等(deng)級(ji),安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi),安(an)規(gui)要(yao)求(qiu),使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)等(deng)。對(dui)具(ju)體(ti)的(de)技(ji)術(shu)規(gui)格(ge),有(you)以(yi)下(xia)幾(ji)點(dian)需(xu)要(yao)重(zhong)視(shi):高gao導dao電dian率lv材cai料liao的de選xuan用yong,相xiang關guan散san熱re的de設she計ji,高gao等deng級ji安an規gui要yao求qiu,漏lou電dian距ju離li的de重zhong新xin排pai布bu,對dui應ying板ban卡ka或huo線xian纜lan的de重zhong新xin選xuan擇ze等deng。詳xiang細xi電dian源yuan連lian接jie器qi的de選xuan擇ze問wen題ti,可ke以yi參can考kao電源連接器的選擇。
電dian源yuan連lian接jie器qi的de發fa展zhan趨qu勢shi體ti現xian在zai小xiao型xing化hua,高gao電dian流liu密mi度du,高gao效xiao率lv,高gao安an全quan性xing,使shi用yong簡jian易yi,維wei護hu方fang便bian等deng方fang麵mian,同tong時shi也ye引yin發fa了le新xin材cai料liao科ke技ji的de快kuai速su發fa展zhan,高gao導dao電dian率lv,耐nai高gao溫wen材cai料liao需xu求qiu旺wang盛sheng,通tong風feng設she計ji和he仿fang真zhen技ji術shu也ye備bei受shou重zhong視shi。例li如ru,高gao端duan設she備bei對dui電dian流liu密mi度du的de需xu求qiu,平ping均jun下xia來lai,基ji本ben上shang每mei三san年nian左zuo右you就jiu會hui提ti高gao50%,沒有新的合金技術和結構設計,這是不可能實現的。
就像在半導體產業裏麵有摩爾定律一樣,每18個月到兩年左右,單位麵積晶體管集成密度會提高一倍,電源連接器的電流承載密度也增長非常快,基本上五年左右時間就會提高到50%,采用新技術的連接器提升速度會更加快,客戶對於電源支付的成本卻在急速下降,在一些低端符合SSI標準的產品,由於技術改進、成本降低和一些替代的產品的出現,每安培電流支付成本已經接近了三美分這樣。在電源這一塊,每瓦特支付的成本在0.2美金,預計到2012年會降到0.1美金,一方麵客戶對電流密度的需求在快速增加,一方麵,客戶支付的費用卻在快速下降,所以市場需要連接器新技術和新突破。
所以,在連接器的應用上,可以考慮使用更新的更好的匹配自己需求的產品來優化連接器結構。
比如,為了響應滿足對於高訊號密度和降低設計成本的需求,可以考慮FCI的直交和背板的ZipLine連接器,以及相應的電源連接器。ZipLine可提供最高12.5Gb/s的傳輸速度,使用邊緣耦合技術以提供高訊號密度,並可實現低插損和低串擾,完全不用成本高、占用空間大的金屬護層,在1.5mm間距中每英吋最高達101對差分訊號的密度,因而可實現性能高的高速連接器係統。
再比如,為了應對模塊化電源解決方案日益提升的電流密度需求,泰科電子推出的全新電源連接器型號——MULTI-BEAM XLE及MINIPAK HDLlianjieqi,caiyongquanxinsheji,chongfenliyongsanreqiliubingtigonggengzhuoyuedechangqikekaoxing,caiyonggengxianjindechudianshejijigengyouxiudecailiao,nenggouyingduiyudaidianduocichabaxiangguandegezhongtiaozhan,bingzaiqiangfushixinghuanjingzhongbaochidihaofuyajiang。
為了確保安全斷開連接,可以選用FCI的APEX®9505路(車內充電器互連產品)或RCS800服務插頭(維護用電池斷開連接產品,其獨特的集成電子互鎖和兩步斷開連接相結合,高壓400-600V,其ErgoMate®軸向連接使係統操作簡易、減少配接力。
為了滿足必須提供防止觸電死亡的特別故障保護序曲,可以考慮FCI的RCS800 和APEX®280連接器,用於解決高電壓應用(400/600V),並提供高等級密封,因為雌雄外殼在連接和斷開位置均完全密封。它們的高性能終端能允許35A至250A的高等級操作電流。
為wei了le防fang止zhi連lian接jie器qi半ban插cha,保bao證zheng連lian接jie器qi穩wen定ding結jie合he,可ke以yi選xuan擇ze帶dai慣guan向xiang鎖suo定ding係xi統tong的de連lian接jie器qi。慣guan向xiang鎖suo定ding係xi統tong就jiu是shi當dang插cha頭tou在zai往wang插cha座zuo上shang前qian進jin的de時shi候hou,鎖suo扣kou沒mei有you到dao達da這zhe個ge鎖suo定ding位wei置zhi的de時shi候hou,觸chu片pian是shi沒mei有you接jie觸chu的de,當dang你ni鎖suo定ding的de時shi候hou,它ta自zi然ran在zai這zhe裏li可ke靠kao結jie合he了le,鎖suo定ding和he接jie通tong是shi同tong時shi完wan成cheng,不bu會hui有you半ban插cha的de產chan生sheng,操cao作zuo者zhe會hui有you非fei常chang好hao的de手shou感gan,提ti示shi操cao作zuo者zhe它ta是shi穩wen定ding、可靠的鎖定。
為了防止反插,可以選擇雙鎖定連接器,也就是兩層鎖定。電流可以做到14安(an)培(pei),具(ju)備(bei)聲(sheng)音(yin)提(ti)示(shi),當(dang)插(cha)片(pian)插(cha)到(dao)位(wei)以(yi)後(hou),有(you)一(yi)個(ge)聲(sheng)音(yin)進(jin)行(xing)提(ti)醒(xing),當(dang)兩(liang)個(ge)對(dui)插(cha)到(dao)位(wei)的(de)時(shi)候(hou),也(ye)會(hui)有(you)聲(sheng)音(yin)提(ti)示(shi),這(zhe)些(xie)都(dou)是(shi)有(you)極(ji)性(xing)條(tiao)在(zai)上(shang)麵(mian),所(suo)以(yi)連(lian)接(jie)的(de)時(shi)候(hou)不(bu)會(hui)反(fan)插(cha)。
為了確保一拔出連接器就立即斷電,可以選擇創新性塑殼解決方案,其獨特的“兩步式”釋(shi)放(fang)過(guo)程(cheng)為(wei)互(hu)鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)工(gong)作(zuo)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)時(shi)間(jian),這(zhe)樣(yang),通(tong)電(dian)時(shi)就(jiu)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)斷(duan)開(kai)現(xian)象(xiang)。用(yong)戶(hu)確(que)實(shi)須(xu)進(jin)行(xing)兩(liang)個(ge)獨(du)立(li)的(de)動(dong)作(zuo),切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)和(he)拔(ba)出(chu)連(lian)接(jie)器(qi)之(zhi)間(jian)會(hui)有(you)五(wu)秒(miao)鍾(zhong)的(de)延(yan)遲(chi)。這(zhe)些(xie)新(xin)穎(ying)的(de)安(an)全(quan)裝(zhuang)置(zhi)還(hai)擁(yong)有(you)許(xu)多(duo)其(qi)它(ta)特(te)點(dian)。端(duan)子(zi)被(bei)固(gu)定(ding)在(zai)塑(su)料(liao)防(fang)護(hu)孔(kong)格(ge)後(hou),防(fang)止(zhi)手(shou)指(zhi)的(de)碰(peng)觸(chu),齒(chi)輪(lun)軸(zhou)向(xiang)連(lian)接(jie)係(xi)統(tong)在(zai)幫(bang)助(zhu)實(shi)現(xian)更(geng)小(xiao)尺(chi)寸(cun)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)同(tong)時(shi)顯(xian)著(zhe)減(jian)小(xiao)匹(pi)配(pei)力(li)。一(yi)旦(dan)對(dui)配(pei)到(dao)位(wei),連(lian)接(jie)器(qi)二(er)次(ci)鎖(suo)止(zhi)會(hui)被(bei)關(guan)閉(bi),以(yi)此(ci)保(bao)證(zheng)100%穩固的連接。
為了至少10000次連接循環,可以考慮FCI的EV Plug 16 - 63A,還具達400V –高壓絕緣保護,可提供1-相,2-相,3-相。
電源連接器應用Q/A
下麵是針對電源連接器應用問題的四個問答:
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一, 電源連接器對應不同應用使用哪些不同的鍍層?
電源連接器選擇鍍層時主要考慮使用環境,主要分為三種情況:
· 對於一般的應用,鍍錫是最常見的,因為錫比較便宜,但是錫的質地比較軟,為保證良好接觸,需要較高的接觸力(至少100克),插拔次數一般比較低,隻能起到簡單保護性的防腐蝕作用,工作溫度比較低,黃銅或青銅鍍錫工作溫度可以到110℃,鋼鍍錫可以到達190℃。對於高插拔次數,一般都需要鍍金。對於更高工作溫度,就需要其它鍍層,例如紫銅鍍鎳應用達340度,黃銅或青銅鍍鎳達250℃。
·對dui於yu高gao可ke靠kao性xing要yao求qiu的de小xiao信xin號hao應ying用yong,要yao求qiu小xiao的de接jie觸chu力li的de應ying用yong,一yi般ban都dou采cai用yong鍍du金jin,同tong時shi金jin的de耐nai腐fu蝕shi性xing能neng也ye很hen突tu出chu。鎳nie一yi般ban被bei用yong作zuo鍍du金jin的de底di層ceng,鋼gang接jie觸chu件jian大da部bu分fen鍍du鎳nie(必需先鍍銅)。鈀的導電率比金要差,多用於代替電鍍金在某些有限製的範圍.目(mu)前(qian)金(jin)價(jia)持(chi)續(xu)上(shang)漲(zhang),鍍(du)鈀(ba)鎳(nie)合(he)金(jin)的(de)產(chan)品(pin)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。鍍(du)銀(yin)的(de)觸(chu)點(dian)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)好(hao)的(de)導(dao)電(dian)性(xing),但(dan)是(shi)銀(yin)很(hen)容(rong)易(yi)氧(yang)化(hua),故(gu)而(er)隻(zhi)在(zai)特(te)殊(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)才(cai)選(xuan)用(yong)。
·chuyufangfushi,tigaolianjiedianxingneng,jiangdiwenshengdengfangmiankaolv,xianzaidelianjieqijibenshangdouxuyaojinxingdianduchuli。zaiyixiedadianliudeteshuyingyongqingkuangxiayoujiandaobuzuodianduchulide,keshiyijingfeichangshaojianle。
二,電源連接器通常做哪些測試?
除了連接器一般都要做的通用測試,如接觸電阻,絕緣電阻,耐電壓,可焊性,擦拔次數,震動,插入/分離力,環境試驗等,電源連接器比較特別的測試是:溫升電流關係,熱插拔(如果有要求)。與信號連接器的要求差別很大,信號連接器,尤其是高速信號連接器,除了通用測試外,會更關注在信號完整性方麵的性能。
三,連接器pin不吃錫是什麼原因?該如何處理?
如ru果guo排pai除chu了le焊han接jie工gong藝yi問wen題ti,比bi如ru焊han錫xi溫wen度du,合he適shi的de助zhu焊han劑ji,過guo焊han錫xi時shi間jian等deng,不bu吃chi錫xi可ke能neng是shi觸chu點dian表biao麵mian氧yang化hua或huo者zhe不bu潔jie造zao成cheng的de,要yao注zhu意yi打da開kai包bao裝zhuang後hou應ying盡jin快kuai使shi用yong,儲chu藏zang環huan境jing要yao保bao持chi幹gan燥zao。還hai有you的de是shi產chan品pin鍍du層ceng不bu良liang,基ji材cai外wai露lu,也ye會hui造zao成cheng不bu吃chi錫xi。
首先應該確定是什麼原因造成的。如果是工藝問題,就要改善工藝,例如,選擇合適的助焊劑,設置對應的焊錫溫度,調節過爐時間(回流焊),或者鏈速(波峰焊)等;如果是管腳不潔,則需要針對性的清潔處理;如果是氧化問題(基本沒有焊錫吃上,或即使有錫也是不浸潤的狀態)jiubijiaomafanle,xianzaihaimeiyouhenhaodequchuyanghuacengdehaiyuanji,kenengyaokaolvbaofeichuli,shijianzhong,duiyuxiaopiliangdeqingkuang,youxiegongsicaiyongguachuyanghuacenghouzaihandefangfa,danshizhezhongzuofadekekaoxingmeiyoudedaoyanzheng。
四(si),在(zai)整(zheng)機(ji)測(ce)試(shi)中(zhong)有(you)自(zi)動(dong)關(guan)機(ji)不(bu)良(liang),經(jing)確(que)認(ren)為(wei)其(qi)中(zhong)該(gai)批(pi)次(ci)一(yi)線(xian)對(dui)板(ban)連(lian)接(jie)器(qi)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang),現(xian)在(zai)供(gong)應(ying)商(shang)有(you)改(gai)善(shan)品(pin)送(song)來(lai),該(gai)如(ru)何(he)測(ce)試(shi)此(ci)批(pi)新(xin)料(liao)是(shi)否(fou)有(you)改(gai)善(shan)?有(you)什(shen)麼(me)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)?
建jian議yi首shou先xian確que認ren根gen本ben原yuan因yin是shi什shen麼me,一yi定ding要yao找zhao出chu真zhen正zheng的de原yuan因yin,而er不bu是shi隻zhi針zhen對dui現xian象xiang頭tou痛tong醫yi頭tou,腳jiao痛tong醫yi腳jiao。比bi如ru,先xian將jiang導dao線xian斷duan開kai,完wan整zheng測ce試shi和he評ping估gu問wen題ti是shi連lian接jie器qi造zao成cheng的de,還hai是shi導dao線xian,或huo者zhe壓ya接jie造zao成cheng,再zai一yi步bu步bu找zhao下xia去qu。再zai檢jian查zha供gong應ying商shang是shi否fou針zhen對dui此ci原yuan因yin作zuo了le改gai善shan,改gai善shan措cuo施shi是shi否fou合he理li有you效xiao。
ceshiyeshiyaozhenduixingde,yekeyishidangjiayanshiyantiaojian。lirushiyanghuazaochengde,duixinyangpin,jiubujinyaojianzhaqiwaiguan,haiyaozhongxinjinxingkekaoxingceshi,taikedianziduizijichanpindekekaoxingyouwanzhengdejianyanbiaozhunwenjian(例如108,114文件),然後進行組裝,再作整機測試。
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