電連接器

電連接器由固定端電連接器,即陰接觸件(簡(jiǎn)稱插座)，與自由端電連接器,即陽(yáng)接觸件(簡(jiǎn)稱插頭)組成。插座通過其方(圓)盤固定在用電部件上(個(gè)別還采用焊接方式)，插頭一般接電纜，通過連接螺帽實(shí)現(xiàn)插頭、插座連接。

電連接器由殼體、絕緣體、接觸體三大基本單元組成。

電連接器殼體是指插頭插座的外殼、連接螺帽、尾部附件。外殼作用是保護(hù)絕緣體和接觸體(插針插孔的通稱)等電連接器內(nèi)部零件不被損傷。上面的定位鍵槽保證插頭與插座定位。連接螺帽用于插頭座連接和分離。尾部附件用于保護(hù)導(dǎo)線與接觸體端接處不受損傷并用于固定電纜。殼體還具有一定電磁屏蔽作用。

殼體一般采用鋁合金加工(機(jī)加、冷擠壓、壓鑄)而成。鋼殼體多用于玻璃封焊和耐高溫電連接器。

由裝插針絕緣體、裝插孔絕緣體。界面封嚴(yán)體、封線體等組成。用以保持插針插孔在設(shè)定位置上，并使各個(gè)接觸體之間及各接觸體與殼體之間相互電氣絕緣。通過絕緣體加界面封嚴(yán)體封線體取得封嚴(yán)措施，來提高電連接器的耐環(huán)境性能。

為適應(yīng)產(chǎn)品的耐高溫，低溫，阻燃，保證零件幾何尺寸穩(wěn)定可靠。絕緣體大都采用熱固塑料模塑成形。界面封嚴(yán)體、封線體采用硅橡膠模壓等成形。

接觸體包括陽(yáng)接觸件與陰接觸件,有時(shí)也稱插針插孔，連接方式分為焊接式、壓接式、壓入式和繞接式等，用以實(shí)現(xiàn)電路連接。

插針插孔是電連接器關(guān)鍵元件，它直接影響著電連接器的可靠性。插針插孔大多采用導(dǎo)電性能良好的彈性銅合金材料機(jī)加而成，表面采用鍍銀鍍金達(dá)到接觸電阻小及防腐蝕的目的。插孔一般有劈槽式插孔、線簧插孔、冠簧插孔與沖制插孔等。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:耐環(huán)境，卡口式(快速)連接，多鍵位(防錯(cuò)插)，接觸體與導(dǎo)線壓接連接，(單根取送便于故障處理)。外殼加屏蔽環(huán)保證360°電磁干擾屏蔽能力。

連接器是連接電氣線路的機(jī)電元件。因此連接器自身的電氣參數(shù)是選擇連接器首先要考慮的問題。

額定電壓又稱工作電壓，它主要取決于連機(jī)器所使用的絕緣材料，接觸對(duì)之間的間距大小。某些元件或裝置在低于其額定電壓時(shí)，可能不能完成其應(yīng)有的功能。連接器的額定電壓事實(shí)上應(yīng)理解為生產(chǎn)廠推薦的最高工作電壓。原則上說，連接器在低于額定電壓下都能正常工作。筆者傾向于根據(jù)連接器的耐壓(抗電強(qiáng)度)指標(biāo)，按照使用環(huán)境，安全等級(jí)要求來合理選用額定電壓。也就是說，相同的耐壓指標(biāo)，根據(jù)不同的使用環(huán)境和安全要求，可使用到不同的最高工作電壓。這也比較符合客觀使用情況。

又稱工作電流。同額定電壓一樣，在低于額定電流情況下，連接器一般都能正常工作。在連接器的設(shè)計(jì)過程中，是通過對(duì)連接器的熱設(shè)計(jì)來滿足額定電流要求的，因?yàn)樵诮佑|對(duì)有電流流過時(shí)，由于存在導(dǎo)體電阻和接觸電阻，接觸對(duì)將會(huì)發(fā)熱。當(dāng)其發(fā)熱超過一定極限時(shí)，將破壞連接器的絕緣和形成接觸對(duì)表面鍍層的軟化，造成故障。因此，要限制額定電流，事實(shí)上要限制連接器內(nèi)部的溫升不超過設(shè)計(jì)的規(guī)定值。在選擇時(shí)要注意的問題是:對(duì)多芯連接器而言，額定電流必須降額使用。這在大電流的場(chǎng)合更應(yīng)引起重視，例如φ3.5mm接觸對(duì)，一般規(guī)定其額定電流為50A，但在5芯時(shí)要降額33%使用，也就是每芯的額定電流只有 38A，芯數(shù)越多，降額幅度越大。

接觸電阻是指兩個(gè)接觸導(dǎo)體在接觸部分產(chǎn)生的電阻。在選用時(shí)要注意到兩個(gè)問題，第一，連接器的接觸電阻指標(biāo)事實(shí)上是接觸對(duì)電阻，它包括接觸電阻和接觸對(duì)導(dǎo)體電阻。通常導(dǎo)體電阻較小，因此接觸對(duì)電阻在很多技術(shù)規(guī)范中被稱為接觸電阻。第二，在連接小信號(hào)的電路中，要注意給出的接觸電阻指標(biāo)是在什么條件下測(cè)試的，因?yàn)榻佑|表面會(huì)附則氧化層，油污或其他污染物，兩接觸件表面會(huì)產(chǎn)生膜層電阻。在膜層厚度增加時(shí)，電阻迅速增大，是膜層成為不良導(dǎo)體。但是，膜層在高接觸壓力下會(huì)發(fā)生機(jī)械擊穿，或在高電壓，大電流下會(huì)發(fā)生電擊穿。對(duì)某些小體積的連接器設(shè)計(jì)的接觸壓力相當(dāng)小，使用場(chǎng)合僅為mA 和mV級(jí)，膜層電阻不易被擊穿，可能影響電信號(hào)的傳輸。在GB5095《電在設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗(yàn)規(guī)程及測(cè)量方法》中的接觸電阻測(cè)試方法之一"接觸電阻 --毫伏法"規(guī)定，為了防止接觸件上絕緣薄膜被擊穿，測(cè)試回路的開路電動(dòng)勢(shì)的直流或交流峰值不大于20mV，直流或交流試驗(yàn)電流不大于100mA。

在現(xiàn)代電氣電子設(shè)備中，元器件的密度以及它們之間相關(guān)功能的日益增加，對(duì)電磁干擾提出了嚴(yán)格的限制。所以連接器往往用金屬殼體封閉起來，以阻止內(nèi)部電磁能輻射或受到外界電磁場(chǎng)的干擾。在低頻時(shí)，只有磁性材料才能對(duì)磁場(chǎng)起明顯屏蔽作用。此時(shí)，對(duì)金屬外殼的電連續(xù)性有一定的規(guī)定，也就是外殼接觸電阻。

在各種軍機(jī)和武器裝備中，電連接器的用量較大，特別是飛機(jī)上使用電連接器的用量特大。一般來講一架飛機(jī)電連接器的使用量可達(dá)數(shù)百件至幾千件，牽扯到好幾萬個(gè)線路。因此，

圓形電連接器、矩形電連接器。

圓形電連接器由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)在軍事裝備上(航空、航天)用量最大。矩形電連接器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單更多的是用于電子設(shè)備的印制線路板上。

按連接方式:螺紋連接、卡口(快速)連接、卡鎖連接、推拉式連接、直插式連接等;

按接觸體端接形式:壓接，焊接，繞接;螺釘(帽)固定;

按環(huán)境保護(hù)分:耐環(huán)境電連接器和普通電連接器

射頻電連接器

密封電連接器(玻璃封焊)

高溫電連接器

自動(dòng)脫落分離電連接器

濾波電連接器

復(fù)合材料電連接器

機(jī)場(chǎng)電源電連接器

印制線路板用電連接器等

絕緣電阻是指在連接器的絕緣部分施加電壓，從而使絕緣部分的表面內(nèi)或表面上產(chǎn)生漏電流而呈現(xiàn)出的電阻值。它主要受絕緣材料，溫度，濕度，污損等因素的影響。連接器樣本上提供的絕緣電阻值一般都是在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的指標(biāo)值，在某些環(huán)境條件下，絕緣電阻值會(huì)有不用程度的下降。另外要注意絕緣電阻的試驗(yàn)電壓值。根據(jù)絕緣電阻(MΩ)=加在絕緣體上的電壓(V)/泄漏電流(μA)施加不同的電壓，就有不用的結(jié)果。在連接器的試驗(yàn)中，施加的電壓一般有10V， 100V，500V三檔。

耐壓就是接觸對(duì)的相互絕緣部分之間或絕緣部分與接地之間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所能承受的比額定電壓更高而不產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象的臨界電壓。它主要受接觸對(duì)間距和爬電距離和幾何形狀，絕緣體材料以及環(huán)境溫度和濕度，大氣壓力的影響。

機(jī)械壽命

1)連接器的機(jī)械壽命是指插拔壽命，通常規(guī)定為500~1000次。在達(dá)到此規(guī)定的機(jī)械壽命時(shí)，連接器的接觸電阻，絕緣電阻和耐壓等指標(biāo)不應(yīng)超過規(guī)定的值。嚴(yán)格的說, 機(jī)械壽命應(yīng)該與時(shí)間有一定的關(guān)系，10年用完500次與1年用完500次，顯然其情況是不一樣的。

接觸對(duì)數(shù)目和針孔性

首選可根據(jù)電路的需要來選擇接觸對(duì)的數(shù)目，同時(shí)要考慮連接器的體積和總分離力的大小。接觸對(duì)數(shù)目多，當(dāng)然其體積就大，總分離力相對(duì)也大。在某些可靠性要求高、而體積又允許的情況下，可采用兩對(duì)接觸對(duì)并聯(lián)的方法來提高連接的可靠性。

連接器的插頭、插座中，插針(陽(yáng)接觸件)和插孔(陰接觸件)一般都能互換裝配。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)插頭和插座兩端的帶電情況來選擇。如插座需常帶電，可選擇裝插孔的插座，因?yàn)檠b插孔的插座，其帶電接觸件埋在絕緣體中，人體不易觸摸到帶電接觸件，相對(duì)來說比較安全。

振動(dòng)、沖擊、碰撞

2)主要考慮連接器在規(guī)定頻率和加速度條件下振動(dòng)、沖擊、碰撞時(shí)的接觸對(duì)的電連續(xù)性。接觸對(duì)在此動(dòng)態(tài)應(yīng)力情況下會(huì)發(fā)生瞬時(shí)斷路的現(xiàn)象。規(guī)定的瞬斷時(shí)間一般有1μs、10μs、100μs、1ms和10ms。要注意的是如何判斷接觸對(duì)發(fā)生瞬斷故障。當(dāng)前認(rèn)為，當(dāng)閉合接觸對(duì)(觸點(diǎn))兩端電壓降超過電源電動(dòng)勢(shì)的50%時(shí)，可判定閉合接觸對(duì)(觸點(diǎn))發(fā)生故障。也就是說判斷是否發(fā)生瞬斷有兩個(gè)條件:持續(xù)時(shí)間和電壓降，兩者缺一不可。

連接方式

3)連接器一般由插頭和插座組成，其中插頭也稱自由端連接器，插座也稱固定連接器。通過插頭、插座和插合和分離來實(shí)現(xiàn)電路的連接和斷開，因此就產(chǎn)生了插頭和插座的各種連接方式。對(duì)圓形連接器來說，主要有螺紋式連接，卡口式連接和彈子式連接三種方式。其中螺紋式連接最常見，它具有加工工藝簡(jiǎn)單、制造成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但連接速度較慢不適宜于需頻繁插拔和快速接連的場(chǎng)合。

卡口式連接由于其三條卡口槽的導(dǎo)程較長(zhǎng)，因此連接的速度較快，但它制造較復(fù)雜，成本也就較高。彈子式連接是三種連接方式中連接速度最快的一種，它不需進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，只需進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)連接、分離和鎖緊的功能。由于它屬于直推拉式連接方式，所以僅適用于總分離力不大的連接器。一般在小型連接器中較常見。

1、朝著小型化、高密度、高速度傳輸?shù)姆较虬l(fā)展;

2、朝著高性能、高頻化技術(shù)方向發(fā)展;

3、高電壓、大電流的連接器需求市場(chǎng)也很大;

4、連接器還朝著抗干擾技術(shù)、模塊化技術(shù)和無鉛化技術(shù)方向發(fā)展。

在傳統(tǒng)并行同步數(shù)字信號(hào)的速率將要達(dá)到極限的情況下，高速串行方式是一個(gè)很好的解決思路。這使得低壓差分信號(hào)(LVDS)成為主要的下一代高速信號(hào)的電平標(biāo)準(zhǔn)。而高速連接器的選擇也成為高速率信號(hào)互聯(lián)要解決的主要問題。

高速連接器在發(fā)展中所采用的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)包括:1、為了減少串?dāng)_所采用的差分信號(hào)、無噪聲信號(hào)和接地層技術(shù);2、為了調(diào)整連接器的引線，可以改變由于連接器輸入和輸出物理距離不等而導(dǎo)致的延時(shí)差異;3、為了獲得最大的傳輸效率，連接器的特性阻抗值應(yīng)與傳輸電路的特性阻抗相匹配。

圓形電連接器(航空插頭)為低頻類電連接器。九種殼體號(hào);4種接觸件規(guī)格;32種孔位排列。從1孔到62孔。采用卡口式快速連接系統(tǒng)，操作方便，連接可靠，耐振動(dòng)，抗沖擊。五鍵槽定位，具有盲插和防誤插功能。高可靠的雙曲面線簧孔使連接器插拔柔和，接觸電阻小，工作可靠。插座共有五種結(jié)構(gòu)形式選用。符合國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB2889。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??