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連接器基礎知識(連接器小白篇)

作者:網站管理員 來源:本站原創 日期:2020-03-02 23:22:16 點擊:176 屬于:行業新聞

連接器這個行業非常之大,其種類也眾多,比如有IT主機內部用連接器,主機外設連接器(I/O),設備用連接器,手機用連接器;工業用連接器,汽車連接器,新能源連接器等等;小編通過和連接器前輩的交流及相關市場資訊的收集,和您一起來了解下基礎的連接器.

01.連接器的基礎介紹說明

什么是連接器連接器是我們電子工程技術人員經常接觸的一種部件;它的作用非常單純:在電路內被阻斷處或孤立不通的電路之間,架起溝通的橋梁,從而使電流流通,使電路實現預定的功能。連接器是電子設備中不可缺少的部件,順著電流流通的通路觀察,你總會發現有一個或多個連接器。連接器形式和結構是千變萬化的,隨著應用對象、頻率、功率、應用環境等不同,有各種不同形式的連接器;例如,球場上點燈用的連接器和硬盤驅動器的連接器,以及點燃火箭的連接器是大不相同的。但是無論什么樣的連接器,都要保證電流順暢連續和可靠地流.


為什么要用到連接器設想一下如果沒有連接器會是怎樣?這時電路之間要用連續的導體永久性地連接在 一起,例如電子裝置要連接在電源上,必須把連接導線兩端,與電子裝置及電源通過某種方法(例如焊接)固定接牢;這樣一來,無論對于生產還是使用,都帶來了諸多不便.

以汽車電池為例;假定電池電纜被固定焊牢在電池上,汽車生產廠為安裝電池就增加了工作量,增加了生產時間和成本;電池損壞需要更換時,還要將汽車送到維修站,脫焊拆除舊的,再焊上新的,為此要付較多的人工費;有了連接器就可以免除許多麻煩,從商店買個新電池,斷開連接器,拆除舊電池,裝上新電池,重新接通連接器就可以了;這個簡單的例子說明了連接器的好處;它使設計和生產過程更方便、更靈活,降低了生產和維護成本.


使用連接器的好處:它使設計和生產過程更方便、更靈活,降低了生產和維護成本



連接器的基本要求因為其便于維修、改善生產過程、讓設計更靈活等特點使得其成為電子設備不可或缺的一部分,當然連接器的品質才是根本,通過對線束連接器進一步的了解,一個線束連接器需要具備的基本要求有以下幾點:

02.連接器的簡要分類介紹

1989年在美國國家電子配銷商協會(NEDA, National Electronic Distributors Association縮寫,它是一個工業教育組織 )的支持下,生產連接器的行業大咖制訂了一部連接器分類標準和術語.NEDA標準分類, NEDA主持制訂的這個標準,稱為連接器部件分類等級(Levelsof Packaging


連接器分類:PCB板連接器


連接器分類:I/O(Input/Output )連接器


連接器分類:電池類連接器


連接器分類:扁線或排線用連接器


連接器分類:RF 同軸類連接器


連接器分類:端子臺連接器


連接器分類:S/C連接器


03.連接器的組成和應用介紹

導體與連接器:為了解電子互連部件的工作原理,需要知道一些有關導體的常識。當我們提到導體溝通了電路中的斷接處時,實際上是指連接器把兩個開路端連接在一起。電路是指整個電系統,而導體是電流流通的實際通路。有時你常常看不到實際的導體,因為它被絕緣材料或介電材料包覆著。有了介電材料導體就可以平行排放,而且不會相互干擾。下面的表介紹常用導體.



連接器的組成部分及術語


下圖畫出的連接器是直插式(in-line)連接器;直插式連接器的特點是導線從連接器的一半部份接入,從另一半接出。連接器的這兩部份分別稱為插頭(陽頭)和插座(陰座).

連接器的組成部分及術語:連接器坐體housing


■支撐接觸部份(插針、簧片等),牢固正確就位;

■ 防塵、防污和防潮,保護接觸部份和導體;

■ 使電路彼此絕緣;

連接器的組成部分及術語:連接器底座(header)


安裝在印制電路板上的連接器,其所用的座體稱為底座(header),又稱基座(base)或片座(wafer)。底座和座體的主要差別在于底座總是與電路引腳安裝在一起,而座體只是空殼。底座有兩種形式:有罩的和無罩的。護罩是指連接器的插針和插座,在交合部份周圍用座體或護裙作成的保護罩。底座還有摩擦鎖緊型(friction lock style)的,它是部份有罩的底座,但是具有鎖緊裝置,它使底座與座體的結合更可靠(見下圖),生產的底座有許多形狀,最常用的是兩種形狀:直針(又稱垂直)和直角。底座的列數也可以不同,可以是單列插針的,也可以是多列插針的(見下圖).

連接器底座使用的材料:

座體使用的塑料是熱塑性塑料,可以多次熔化和固化。有的還收集塑造加工過程的剩余塑料,經粉碎再次利用。下面介紹用于高溫環境的專用塑料。這種塑料具有優異的耐高溫特性。用于表面貼焊安裝(SMT, surface mount method of termination)的連接器需要這種塑料。還有一種表面插焊安裝(SMC, surface mountcompatible)的連接器。兩者的差別在于SMC把插針插入過孔后再焊接在PCB板上;而SMT利用焊腳貼焊在PCB板表面上。由于需要焊接,塑料必須能耐高溫。也就是說,表面安裝用的連接器座體,必須能夠承受高溫。(見下圖例)SMT, SMC 和高溫塑料:


座體使用的塑料


接觸部份(Contacts

連接器中的接觸部分把要相連接的兩部份導體(或導線)結合在一起。結合后,電路就被接通,電流流過連接器。接觸部份有兩種主要類型:端子(terminal)和插針(pin)。實物的具體形狀則變化多端。下面出示了兩者的圖例,端子(或插針)具有兩個端部:前端和后端。前端總是結合端,它同另一端子交合形成接觸,后端總是起端接作用,或是壓接或接連導線(導體)(請見下圖)。


連接器接觸部份采用的金屬

連接器鍍層

把連接器的接觸部份電鍍,是為了改善導電性、抗腐蝕和抗磨損性,提高可焊性。具有良好機械性能(如可成形性,彈性)的金屬,常常不具備優良的導電性、抗腐蝕和抗磨損性以及可焊接性。把這些金屬材料全部或有選擇地電鍍,以改善性能。下表摘要介紹主要采用的鍍層金屬及其特性。

定位和鍵

連接器往往是多插針和座孔的,因此必須保證插腳對號入座,如果操作人員疏忽,應不能插進去,以防插錯或插反,造成電路事故。這個問題通過所謂的定位裝置或鍵可以解決。這兩種方法在技術上是有差別的。下面具體介紹一下塑料座體保證唯一地對號插接的例子(見下圖),從技術上說,方法1是定位,方法2是鍵,而方法3是定位和鍵的組合。都是為保證連接器的兩半部正確對接。接觸腔孔的斜角保證:保證了只有一種插入交合方式。

電路標識

因為連接器總是有許多的電路引腳,必須有辦法使用戶能夠正確認出電路的引腳號碼。下圖介紹兩種常用的電路引腳號碼識別方法,左側的座體用一個三角形指明電路引腳計號起點。此方法非常通用。右側的座體用標注電路引腳具體編號“1”指明計號起點。

04.主要連接器應用種類圖析

05.連接器的電氣性能

連接器的主要電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度.

?接觸電阻

高質量的電連接器應當具有低而穩定的接觸電阻。連接器的接觸電阻從幾毫歐到數十毫歐不等.

?絕緣電阻

衡量電連接器接觸件之間和接觸件與外殼之間絕緣性能的指標,其數量級為數百兆歐至數千兆歐不等

 ?抗電強度或稱耐電壓、介質耐壓

是表征連接器接觸件之間或接觸件與外殼之間耐受額定試驗電壓的能力。

 ?其它電氣性能

 電磁干擾泄漏衰減是評價連接器的電磁干擾屏蔽效果,電磁干擾泄漏衰減是評價連接器的電磁干擾屏蔽效果,一般在100MHz~10GHz頻率范圍內測試射頻同軸連接器而言,還有特性阻抗、插入損耗、反射系數、電壓駐波比(VSWR)等電氣指標。由于數字技術的發展,為了連接和傳輸高速數字脈沖信號,出現了一類新型的連接器即高速信號連接器,相應地,在電氣性能方面,除特性阻抗外,還出現了一些新的電氣指標,如串擾(crosstalk),傳輸延遲(delay)、時滯(skew)等.


06.連接器的物理性能

常見的環境性能包括低溫、恒定濕熱、交變濕熱、鹽霧試驗、二氧化硫試驗、硫化氫試驗

?耐溫

目前連接器的最高工作溫度為200℃(少數高溫特種連接器除外),最低溫度為-65℃。由于連接器工作時,電流在接觸點處產生熱量,導致溫升,因此一般認為工作溫度應等于環境溫度與接點溫升之和。在某些規范中,明確規定了連接器在額定工作電流下容許的最高溫升.

?耐濕

潮氣的侵入會影響連接h絕緣性能,并銹蝕金屬零件。恒定濕熱試驗條件為相對濕度90%~95%(依據產品規范,可達98%)、溫度+40±20℃,試驗時間按產品規定,最少為96小時。交變濕熱試驗則更嚴苛.

?耐鹽霧 

連接器在含有潮氣和鹽分的環境中工作時,其金屬結構件、接觸件表面處理層有可能產生電化腐蝕,影響連接器的物理和電氣性能。為了評價電連接器耐受這種環境的能力,規定了鹽霧試驗。它是將連接器懸掛在溫度受控的試驗箱內,用規定濃度的氯化鈉溶液用壓縮空氣噴出,形成鹽霧大氣,其暴露時間由產品規范規定,至少為48小時.

?振動和沖擊

 耐振動和沖擊是電連接器的重要性能,在特殊的應用環境中如航空和航天、鐵路和公路運輸中尤為重要,它是檢驗電連接器機械結構的堅固性和電接觸可靠性的重要指標。在有關的試驗方法中都有明確的規定。沖擊試驗中應規定峰值加速度、持續時間和沖擊脈沖波形,以及電氣連續性中斷的時間.

?其它環境性能 

根據使用要求,電連接器的其它環境性能還有密封性(空氣泄漏、液體壓力)、液體浸漬(對特定液體的耐惡習化能力)、低氣壓等.


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