电子连接器 电子连接器的分类与选择!!!!!
连接器的主要功能是传递信号或导电实现电气连接,广泛应用于各种电气柜、工业控制柜等设备,是电流或信号连接的“桥梁”。
图1各种电子连接器
连接器有多种类型,这将在后面突出显示。但由于应用方向不同,有接触式和非接触式连接器,如光纤连接器,电连接器为接触式连接器,接近开关为非接触式连接器。电信号和光信号也有分类。今天,我们主要讨论用于电信号的接触连接器。电子连接器及其元件是设备中重要的配套接口元件,分散在设备的各个系统和部件中,负责信号和能量的传输。连接直接关系到整个系统的安全可靠运行。电连接器相互连接形成各种电路,从高频到低频,从圆形到矩形,从通过数百安培的大电流连接器到通过微弱信号的高密度连接器,从普通印刷电路板连接器到快速分离和脱落等特殊连接器。几乎所有类型的电连接器都已广泛应用于各种系统工程中,以确保完整设备的正常运行。
综上所述,一方面,面对各种应用场景,工业连接器的分类极其复杂。因此,随着科技的不断进步,市场上的连接器使用越来越多,不同类型的连接器性能差异很大。厂家会根据应用环境设计不同材质的连接器,保证连接器在不同环境下稳定可靠的使用。
另一方面,电气连接的可靠性直接决定了设备系统的性能。电子连接器的性能是整体的性能评价,与连接器的端子不同,可以很容易地从材料、设计、工艺等方面进行评价。
虽然现在的连接器种类很多,选择对于性能评估来说有点麻烦,但是在设备中使用连接器的好处是显而易见的:
1.改进生产工艺,简化电子产品装配流程,简化批量生产流程;
2.易于维护和升级;
3.提高设计的灵活性。使用连接器使工程师在设计和集成新产品以及使用组件形成系统时具有更大的灵活性。连接器末端的导线数量和导线之间的间距使连接更加方便快捷。正是这些小细节,才能够有效地减少电子产品的体积,降低生产成本。它可以有效地用作移动主板或印刷电路板之间传输的数据线。
连接器这么多,怎么分?
对于任何模制产品来说,连接器都是必须的,比如我们很少见到的USB、耳机插孔、以太网接口或者军用定制接口。因此,基于广泛的市场,连接器的分类也多种多样。
1根据电子设备内部和外部连接的功能,有六个互连级别,如图2所示:
a:组件与封装的互连;
b:封装和电路板之间的互连;
c:板对板互连;
d:组件之间的互连;
e:组件与输入和输出接口的互连;
f:系统到系统的互连。
2按传输信号的类型分类:
电源连接器;
信号连接器;
高频连接器。
3根据电气要求分类:
通用连接器;
大功率连接器;
高压连接器;
脉冲连接器;
低噪声连接器;
相位调制连接器;
精密同轴连接器。
4按工作频率分类:
高频连接器、高频同轴连接器、视频连接器、同轴转换器、阻抗转换器、匹配尺寸转换器、性别转换器、微带-同轴转换器、波导-同轴转换器、匹配负载连接器、低频连接器、印制板连接器、带状电缆连接器、集成电路连接器、混合连接器等。
5根据环境条件分类:
密封连接器;
高水压密封连接器;
高振空密封连接器;
三防连接器;
抗辐照连接器;
高温连接器;
低温连接器。
6按形状分类:
圆形连接器,如图4所示,多用于军事装备;、螺纹、自动锁紧、推拉、直插等。)
矩形连接器,如图5所示,应用广泛,发展迅速。许多板级连接器属于矩形连接器。
7按应用方向分类:
射频连接器;
光纤连接器;
非接触式连接器
以上分类都是根据外部属性或应用属性进行分类的,每个厂商的属性不同。虽然NEDA制定了连接器组件包装的分类标准,但随着科技的发展,连接器分类又开始变得复杂。但是在通信连接器方面,因为软件协议的配合,确实不太多变,可以有效区分。
A.多线电缆连接器,包括DB连接器、DIX连接器和din连接器等。
b .双绞线连接器,包括RJ45和RJ11连接器;
C.同轴电缆连接器包括T型连接器、BNC连接器和终端电阻。
虽然品种丰富,选择困难,但也促进了整个电气连接行业的发展,使产品更可靠、更安全、更容易使用。但是,还有一个问题——如何选择选型?
这么多连接器,怎么选?
选择连接器时,要注意连接器的三大性能,即机械性能、电气性能和环境性能。
1.两个最重要的机械性能是封堵力和机械寿命。插入力分为插入力和拔出力。从使用角度来看,插入力要小,而分离力要在使用方便的范围内尽可能大,以保证设备连接的可靠性。机械寿命是一个耐久性指标,即封堵次数,在GB5095中称为机械作业。它以一次插拔为一个周期,在规定的插拔周期后,判断连接器是否能正常完成其连接功能。
2.电气性能连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和电气强度。
高接触电阻的电连接器应具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到几十毫欧不等。接触电阻在汽车电子应用中有很大的影响。接触电阻是汽车连接器的主要电气和气动性能,直接影响汽车电气设备的信号传输和电气连接,影响各电气设备的工作稳定性和可靠性。接触电阻的影响因素包括端子材料、接触界面几何形状、端子正向力、端子接触界面表面状态、外加电压和电流等。
绝缘电阻是衡量电连接器触点之间以及触点与外壳之间绝缘性能的指标,其数量级从几百兆欧到几十亿欧不等。
电气强度或耐受电压,即介电耐受电压,是连接器之间或触点与外壳之间耐受预定测试电压能力的表征。
3.环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、耐振动和冲击等。
结合以上性能并考虑产品的目标市场,在选择连接器时应考虑以下六点:
1.应用环境,如室内/室外、工业/汽车;
2.是连接信号还是电源、频率范围、模拟信号还是数字信号;
3、额定工作电流和额定工作电压、接触电阻;
4.采用什么连接方式,如压接或焊接;
5.连接的上下壳需要用金属还是塑料;
6.是否需要自锁或防呆设计;
按照上面的选择标准,经过层层筛选,任务就能很好的完成。但是如果使用中出现问题,除了选择错误或者配对错误,设计不符合设计规范,可能就要查清楚连接器是不是物理坏了!
在使用中,由于各种不利因素,如涂层表面的剥落、腐蚀和擦伤、塑料外壳的飞边和裂纹、接触部件的紧密接触部分的粗糙加工或变形,接线端子和连接器的母座可能会有不良的外观,最终导致母座和端子之间无法有效接触。一般连接器的端子有三种缺陷:
01连接器端子绝缘不良
连接器端子的绝缘体的作用是将触点保持在正确的位置排列,并在触点和外壳之间相互绝缘。因此,绝缘零件必须具有优异的电气性能、机械性能和加工成型性。特别是,随着高密度和小型化端子的广泛使用,绝缘体的有效壁厚变得越来越薄。这就对绝缘材料、注塑模具精度和成型工艺提出了更严格的要求。
02连接器端子未正确固定
如果安装不完善或产品插拔生命周期不足,导致固定不良,轻则影响接触可靠性,造成瞬间断电,重则产品解体。设计不可靠、选料错误、成型工艺选择不当、热处理、模具、装配、焊接等工艺质量差、装配不充分都会造成固定不良。
03连接器端子接触不良
连接器端子内部的金属导体是端子的核心部分,它将电力和信号传递给与其接触的其他部分,因此端子内部的金属导体必须具有良好的导电性。不合理的设计、错误的材料选择、不合格的尺寸或电镀层处理不当都会导致连接器端子接触不良。
总之,连接器在市场上应用广泛。以EDAC为例,涉及深度防水设备用连接器、网络通信设备用连接器、现代医疗设备用连接器、定制设计用连接器、可再生能源设备用连接器、交通运输行业用连接器、军用高精度设备用连接器等。
随着科学技术的发展,电连接器的发展将朝着小型化、高密度和高速传输的方向发展。向高性能、高频技术方向发展;面向高电压、大电流连接器的需求;走向抗干扰技术、模块化技术和无铅化技术。