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连接器的技术基础

作者: 时间:2016-12-21 来源:网络 收藏

4.附件 附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密封圈、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。附件大都有标准件和通用件。

连接器的基本性能

连接器的基本性能可分为三大类:即机械性能、电气性能和环境性能。

1.机械性能: 就连接功能而言,插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插入力和拔出力(拔出力亦称分离力),两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定,这表明,从使用角度来看,插入力要小(从而有低插入力LIF和 无插入力ZIF的结构),而分离力若太小,则会影响接触的可靠性。

另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性(durability)指标,在国标GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出为一个循环,以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能(如接触电阻值)作为评判依据。

连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构(正压力大小)接触部位镀层质量(滑动摩擦係数)以及接触件排列尺寸精度(对准度)有关。

2.电气性能: 连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。

① 接触电阻 高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。

② 绝缘电阻 衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标,其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。

③ 抗电强度 或称耐电压、介质耐压 是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

④ 其它电气性能 电磁干扰洩漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰洩漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,

一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。

对射频同轴连接器而言,还有特性阻抗、插入损耗、反射係数、电压驻波比(VSWR)等电气指标。

由于数字技术的发展,为了连接和传输高速数字脉衝信号,出现了一类新型的连接器即高速信号连接器,相应地,在电气性能方面,除特性阻抗外,还出现了一些新的电气指标,如串扰(crosstalk),传输延迟(delay)、时滞(skew)等。

3.环境性能

常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和衝击等。

① 耐温 目前连接器的最高工作温度为200℃(少数高温特种连接器除外),最低温度为-65℃。由于连接器工作时,电流在接触点处产生热量,导致温升,因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中,明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。

② 耐湿 潮气的侵入会影响连接器的绝缘性能,并鏽蚀金属零件。恆定湿热试验条件为相对湿度90%~95%(依据产品规范,可达98%)、温度+40±20℃,试验时间按产品规定,最少为96小时。交变湿热试验则更严苛。

③ 耐盐雾 连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时,其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀,影响连接器的

物理和电气性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能力,规定了盐雾试验。它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内,用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出,形成盐雾大气,其暴露时间由产品规范规定,至少为48小时。

④ 振动和衝击 耐振动和衝击是电连接器的重要性能,在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要,它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。在有关的试验方法中都有明确的规定。衝击试验中应规定峰值加速度、持续时间和衝击脉衝波形,以及电气连续性中断的时间。

⑤ 其它环境性能 根据使用要求,电连接器的其它环境性能还有密封性(空气洩漏、液体压力)、液体浸渍(对特定液体的耐恶习化能力)、低气压等。

连接器的分类与结构

由于连接器的结构日益多样化,新的结构和应用领域不断出现,试图用一种固定的模式来解决分类和命名问题,已显得难以适应。儘管如此,一些基本的分类仍然是有效的。

1. 互连的层次 根据电子设备内外连接的功能,互连(interconnection)可分为五个层次。

① 芯片封装的内部连接

② IC封装引脚与PCB的连接。典型连接器IC插座。

③ 印製电路与导线或印製板的连接。典型连接器为印製电路连接器。

④ 底板与底板的连接。典型连接器为机柜式连接器。

⑤ 设备与设备之间的连接。典型产品为圆形连接器。

第③和④层次有某些重迭。在五个层次的连接器中,市场额最高的是第③和第⑤层次的产品,而目前增长最快的是第③层次的产品。

2. 连接器规格的层次。按照国际电工委员会(IEC)的分类,连接器属于电子设备用机电元件,其规格层次为:

门类(family)例:连接器

分门类(sub-family)例:圆形连接器

类型(type)例:YB型圆形连接器

品种(style)例:YB3470

规格(variant)

3. 在我国的行业管理中,把连接器与开关、键盘等统称为电接插元件,而电接插元件与继电器则统称机电组件。

4. 连接器的产品类别。连接器产品类型的划分虽然有些混乱,但从技术上看,连接器产品类别只有两种基本的划分办法:

① 按外形结构:圆形和矩形(横截面)

② 按工作频率:低频和高频(以3MHz为界)

按照上述划分,同轴连接器属于圆形,印製电路连接器属于矩形(从曆史上看,印製电路连接器确实是从矩形连接器中分离出来自成一类的),而目前流行的矩形连接器其截面为梯形,近似于矩形。以3MHz为界划分低频和高频与无线电波的频率划分也是基本一致的。



关键词:连接器技术基

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