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连接器的作用及特点和性能要求

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发表于 2019-6-18 14:36:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 XYCO轩业 于 2019-6-18 14:37 编辑

可分离性是使用连接器的原因,可分离性使系统不做什么改动却可以维护,保养或更新零部件或子系统,这对电气和电子工业制造产生极大和深远的影响,工业化发展的重要趋势之一是标准化和模块化,因为标准化和模块化大大简化产品设计,生产,安装和使用,极大降低生产成本。
连接器的出现使电气电子产业,甚至别的工业在标准化和模块化方面产生质的飞跃,故连接器产业自问世以来发展速度很快,几乎被用到工业的方方面面,可以这样说,在光电能量传输过程中几乎无法离开连接器,连接器的发展前景很好,被认为是朝阳产业。

但是,可分离性也在子系统间增添了一个界面,这个界面对系统不能引入不可接受的性能影响。如信号的失真,系统的异常,可分离性的要求和“不可接受的性能影响”的界限取决于连接器的应用。可分离性要求包括连接器能提供的插拔寿命和所需的插拔力,连接器的插拔寿命要求差异很大,从常见的“盒内”连接器几十次配合要求(如,IC socket 连接器),I/O接口的几千次插拔要求(如,USB连接器)到上百万次的连接寿命(如IC的测试探针);连接器所需的插拔力要求也是各式各样,在对电子产品功能要求越来越高的发展趋势下甚至变得非常突出:电子产品功能的增加必然要求电路的增加,电路的增加也就要求连接器端子数目的增加,但是每对端子(公母端子)的插拔力是不能无限减小---触点物理学及连接器镀层设计理论指出,即使是镀金层正向力一般不应小于20g(这种情况下载流能力有限)。典型的连接器端子数目从几到千(如 CPU 连接器)。

连接器设计的主要工作之一是,如何平衡诸多因素以达到连接器的功能要求。.如何确定“不可接受的性能”是连接器设计的核心内容,这主要决定于连接器应用环境。连接器被广泛应用于形形色色的场合,故连接器的性能要求各式各样。

为了说明问题我们不妨用连接器最常见的性能之一,接触电阻为例。接触电阻表征被连接的对象的导通状况或导通程度,但在具体的连接器的应用场合,要求是不一样的:IEC标准对信号连接器的接触电阻的要求是,不大于50mOhm.(这是为什么我们常见的信号连接器的接触电阻要求不大于50mOhm),但对于电源连接器或重载连接器来说,不大于50mOhm是无法满足载流的要求的,甚至不大于5 mOhm都会出现界面局部过热而导致连接器失效。其实接触电阻与载流能力存在一定的量化关系,而接触电阻与电镀规格以及正向力又存在一定量化关系(连接器设计)。

再举个(特征)阻抗的例子,阻抗在频率较低的场合,几乎不做要求,但是在频率很高时,对阻抗的重视高于电阻。这类似于在宏观的世界(物体的速度远远小于光速)用经典的牛顿力学便能解决力学问题,而在微观的世界(粒子速度相对于光速不能忽略不计)只有爱因斯坦相对论才能准确计算出粒子的力学特点。因为在高频时,若阻抗不匹配,会出现信号反射,严重时以致信号失真而失效。

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