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连接器基础知识(连接器小白篇)

作者:网站管理员 来源:本站原创 日期:2020-03-02 23:22:16 点击:471 属于:行业新闻

连接器这个行业非常之大,其种类也众多,比如有IT主机内部用连接器,主机外设连接器(I/O),设备用连接器,手机用连接器;工业用连接器,汽车连接器,新能源连接器等等;小编通过和连接器前辈的交流及相关市场资讯的收集,和您一起来了解下基础的连接器.

01.连接器的基础介绍说明

什么是连接器连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件;它的作用非常单纯:在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的部件,顺着电流流通的通路观察,你总会发现有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的,随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同,有各种不同形式的连接器;例如,球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器,以及点燃火箭的连接器是大不相同的。但是无论什么样的连接器,都要保证电流顺畅连续和可靠地流.


为什么要用到连接器设想一下如果没有连接器会是怎样?这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在 一起,例如电子装置要连接在电源上,必须把连接导线两端,与电子装置及电源通过某种方法(例如焊接)固定接牢;这样一来,无论对于生产还是使用,都带来了诸多不便.

以汽车电池为例;假定电池电缆被固定焊牢在电池上,汽车生产厂为安装电池就增加了工作量,增加了生产时间和成本;电池损坏需要更换时,还要将汽车送到维修站,脱焊拆除旧的,再焊上新的,为此要付较多的人工费;有了连接器就可以免除许多麻烦,从商店买个新电池,断开连接器,拆除旧电池,装上新电池,重新接通连接器就可以了;这个简单的例子说明了连接器的好处;它使设计和生产过程更方便、更灵活,降低了生产和维护成本.


使用连接器的好处:它使设计和生产过程更方便、更灵活,降低了生产和维护成本



连接器的基本要求因为其便于维修、改善生产过程、让设计更灵活等特点使得其成为电子设备不可或缺的一部分,当然连接器的品质才是根本,通过对线束连接器进一步的了解,一个线束连接器需要具备的基本要求有以下几点:

02.连接器的简要分类介绍

1989年在美国国家电子配销商协会(NEDA, National Electronic Distributors Association缩写,它是一个工业教育组织 )的支持下,生产连接器的行业大咖制订了一部连接器分类标准和术语.NEDA标准分类, NEDA主持制订的这个标准,称为连接器部件分类等级(Levelsof Packaging


连接器分类:PCB板连接器


连接器分类:I/O(Input/Output )连接器


连接器分类:电池类连接器


连接器分类:扁线或排线用连接器


连接器分类:RF 同轴类连接器


连接器分类:端子台连接器


连接器分类:S/C连接器


03.连接器的组成和应用介绍

导体与连接器:为了解电子互连部件的工作原理,需要知道一些有关导体的常识。当我们提到导体沟通了电路中的断接处时,实际上是指连接器把两个开路端连接在一起。电路是指整个电系统,而导体是电流流通的实际通路。有时你常常看不到实际的导体,因为它被绝缘材料或介电材料包覆着。有了介电材料导体就可以平行排放,而且不会相互干扰。下面的表介绍常用导体.



连接器的组成部分及术语


下图画出的连接器是直插式(in-line)连接器;直插式连接器的特点是导线从连接器的一半部份接入,从另一半接出。连接器的这两部份分别称为插头(阳头)和插座(阴座).

连接器的组成部分及术语:连接器坐体housing


■支撑接触部份(插针、簧片等),牢固正确就位;

■ 防尘、防污和防潮,保护接触部份和导体;

■ 使电路彼此绝缘;

连接器的组成部分及术语:连接器底座(header)


安装在印制电路板上的连接器,其所用的座体称为底座(header),又称基座(base)或片座(wafer)。底座和座体的主要差别在于底座总是与电路引脚安装在一起,而座体只是空壳。底座有两种形式:有罩的和无罩的。护罩是指连接器的插针和插座,在交合部份周围用座体或护裙作成的保护罩。底座还有摩擦锁紧型(friction lock style)的,它是部份有罩的底座,但是具有锁紧装置,它使底座与座体的结合更可靠(见下图),生产的底座有许多形状,最常用的是两种形状:直针(又称垂直)和直角。底座的列数也可以不同,可以是单列插针的,也可以是多列插针的(见下图).

连接器底座使用的材料:

座体使用的塑料是热塑性塑料,可以多次熔化和固化。有的还收集塑造加工过程的剩余塑料,经粉碎再次利用。下面介绍用于高温环境的专用塑料。这种塑料具有优异的耐高温特性。用于表面贴焊安装(SMT, surface mount method of termination)的连接器需要这种塑料。还有一种表面插焊安装(SMC, surface mountcompatible)的连接器。两者的差别在于SMC把插针插入过孔后再焊接在PCB板上;而SMT利用焊脚贴焊在PCB板表面上。由于需要焊接,塑料必须能耐高温。也就是说,表面安装用的连接器座体,必须能够承受高温。(见下图例)SMT, SMC 和高温塑料:


座体使用的塑料


接触部份(Contacts

连接器中的接触部分把要相连接的两部份导体(或导线)结合在一起。结合后,电路就被接通,电流流过连接器。接触部份有两种主要类型:端子(terminal)和插针(pin)。实物的具体形状则变化多端。下面出示了两者的图例,端子(或插针)具有两个端部:前端和后端。前端总是结合端,它同另一端子交合形成接触,后端总是起端接作用,或是压接或接连导线(导体)(请见下图)。


连接器接触部份采用的金属

连接器镀层

把连接器的接触部份电镀,是为了改善导电性、抗腐蚀和抗磨损性,提高可焊性。具有良好机械性能(如可成形性,弹性)的金属,常常不具备优良的导电性、抗腐蚀和抗磨损性以及可焊接性。把这些金属材料全部或有选择地电镀,以改善性能。下表摘要介绍主要采用的镀层金属及其特性。

定位和键

连接器往往是多插针和座孔的,因此必须保证插脚对号入座,如果操作人员疏忽,应不能插进去,以防插错或插反,造成电路事故。这个问题通过所谓的定位装置或键可以解决。这两种方法在技术上是有差别的。下面具体介绍一下塑料座体保证唯一地对号插接的例子(见下图),从技术上说,方法1是定位,方法2是键,而方法3是定位和键的组合。都是为保证连接器的两半部正确对接。接触腔孔的斜角保证:保证了只有一种插入交合方式。

电路标识

因为连接器总是有许多的电路引脚,必须有办法使用户能够正确认出电路的引脚号码。下图介绍两种常用的电路引脚号码识别方法,左侧的座体用一个三角形指明电路引脚计号起点。此方法非常通用。右侧的座体用标注电路引脚具体编号“1”指明计号起点。

04.主要连接器应用种类图析

05.连接器的电气性能

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.

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.

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

 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。

 其它电气性能

 电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,一般在100MHz~10GHz频率范围内测试射频同轴连接器而言,还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、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冲信号,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.


06.连接器的物理性能

常见的环境性能包括低温、恒定湿热、交变湿热、盐雾试验、二氧化硫试验、硫化氢试验

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.

耐湿

潮气的侵入会影响连接h绝缘性能,并锈蚀金属零件。恒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.

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.

振动和冲击

 耐振动和冲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。冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形,以及电气连续性中断的时间.

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(空气泄漏、液体压力)、液体浸渍(对特定液体的耐恶习化能力)、低气压等.


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