电子连接器基础知识
电子连接器也常被称为电路连接器、电连接器和导体器件，它们桥接电路上的两个导体，使电流或信号可以从一个导体流向另一个导体。电子连接器是一种可以提供可分离接口来连接两个次级电子系统的电机系统。简单地说，用于完成电路或电子机器之间的电气连接的部件称为连接器。
发布日期:2022年7月26日
什么是连接器?
连接器是电子工程技术人员经常使用的部件。它的功能很简单:在电路中阻塞或隔离的电路之间架起一座通信的桥梁，使电流流动，电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的一部分，沿着电流的路径，你总是会发现一个或多个连接器。连接器的形式和结构是不断变化的，不同的应用对象、频率、功率和应用环境有不同的连接器形式。例如，用于在球场上点亮一盏灯的连接器与用于驱动硬盘驱动器的连接器以及用于点燃火箭的连接器是非常不同的。但无论哪种连接器，都必须保证电流流动顺畅、连续、可靠。一般来说，连接器所连接的不限于电流。在光电技术飞速发展的今天，在光纤系统中，信号的载体是光，玻璃和塑料取代了普通电路中的电线，但光信号连接器也用于路径中，它们与电路连接器的作用相同。
为什么使用连接器?
想象一下如果没有连接器会是什么样子?此时，电路应与连续导体永久连接。例如，如果要将电子设备连接到电源上，则连接导线的两端必须通过某种方法(如焊接)牢固地连接到电子设备和电源上。因此，无论是生产还是使用都带来了很多不便。例如，假设电池电缆固定焊接在电池上，汽车制造商增加了安装电池的工作量，增加了生产时间和成本。当电池损坏需要更换时，需要将汽车送到维修站，通过拆焊的方式将旧的电池取出，然后重新焊接新的电池，这需要更多的人工成本。有了连接器可以省去很多麻烦，只需从商店买一块新电池，断开连接器，取出旧电池，放入新电池，重新连接连接器。这个简单的例子说明了连接器的好处。使设计和生产过程更加方便灵活，降低生产和维护成本。
连接器的好处
1.改进生产工艺:连接器简化了电子产品的组装过程。批量生产过程也简化了。
2.易于维护:如果电子部件出现故障，可以在安装连接器时快速更换故障部件。
3.易于升级:随着技术的进步，可以在安装连接器时更新组件，用新的更好的组件替换旧的，以提高设计的灵活性。使用连接器使工程师能够设计和集成新产品，并且在用组件组合系统时具有更大的灵活性。
连接器的基本结构
连接器的基本结构部件包括触点、绝缘体、外壳(取决于品种)和附件。
1.联系人:它是连接器的核心部分，完成电气连接功能。一般情况下，触点副由公触点片和母触点片组成，通过插入母触点片和公触点片完成电连接。
外触点为刚性件，其形状为圆柱(圆销)、方圆柱(方销)或扁平(插针)。公触点通常由黄铜和磷青铜制成。
母触点是插孔，它是触点对的关键部分。它依靠弹性结构，在插入销钉时发生弹性变形，产生弹性力，与公触点形成紧密接触，完成连接。千斤顶结构类型有很多种，包括圆柱型(劈开、收缩)、音叉型、悬臂梁型(纵向开槽)、折叠式(纵向开槽，图9)、箱型(方形千斤顶)以及双曲面线弹簧千斤顶等。
2.绝缘体:绝缘体也常被称为衬底或嵌件。它的作用是将触点安排在所需的位置和间距上，并保证触点之间以及触点与壳体之间的绝缘。绝缘电阻好、耐压性能好、易加工是选择要加工成绝缘子的绝缘材料的基本要求。
3.案例:也称为外壳，它是连接器的外罩，为内置的绝缘安装板和引脚提供机械保护，并在插头和插座配对时提供对准，从而将连接器固定到设备上。
4.附录:配件分为结构配件和安装配件。结构配件如挡圈、定位键、定位销、导向销、连接环、电缆夹、密封圈、垫片等。安装附件，如螺丝，螺母，螺丝，弹簧环等。大部分配件有标准件和通用件。
连接器的基本属性
连接器的基本性能可分为三大类:机械性能、电气性能、环境性能。
1.机械perfermance:就连接功能而言，插入力是一项重要的力学性能。插入力分为插入力和抽出力(抽出力又称分离力)，两者的要求是不同的。在相关标准中，对最大插入力和最小分离力都有规定，这意味着从使用的角度来看，插入力要小(从而结构的插入力低LIF而无插入力ZIF)，如果分离力太小，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指标，在国家标准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(如接触电阻值)。
连接器的插入力和机械寿命与接触部分的接触结构(正压)、接触部分的涂层质量(滑动摩擦系数)、接触排列的尺寸精度(对准)有关。
2.电气性能:连接器的主要电性能包括接触电阻、绝缘电阻和电气强度。
(a)接触电阻:高质量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ω到几十毫ω不等。
(b)绝缘电阻: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，其大小从数百兆欧到数兆欧。
(c)介电强度:或耐电压，介电耐压是表征连接器在触点之间或触点与外壳之间承受额定试验电压的能力。
(d)其他电气性能:EMI泄漏衰减是为了评估连接器的电磁干扰屏蔽效果，电磁干扰泄漏衰减是为了评估连接器的电磁干扰屏蔽效果，一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。
对于射频同轴连接器，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，出现了一种新型连接器，即高速信号连接器。相应的，在电性能方面，除了特性阻抗外，还出现了一些新的电学指标。如串扰、传输延时、时延等。
3.环保性能:常见的环境特性包括温度、湿度、盐雾、振动和冲击。
(a)耐温性:目前连接器的最高工作温度为200℃(少数高温专用连接器除外)，最低工作温度为-65℃。由于连接器工作时电流在接触点产生热量，导致温升，一般认为工作温度应等于环境温度与接触点温升之和。在某些规格中，明确规定了连接器在额定工作电流下允许的最大温升。
(b)防潮性:湿气的侵入会影响连接器的绝缘性能，腐蚀金属部件。恒湿热试验条件为相对湿度90%~95%(按产品规格可达98%)，温度+40±20℃，按产品规定试验时间至少为96小时。交替湿热试验更为严峻。
(c)耐盐雾:当连接器工作在含有水分和盐分的环境中时，其金属结构部件和接触部件的表面处理层可能会产生电偶腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评估电连接器承受这种环境的能力，规定了盐雾测试。就是将连接器挂在温控试验箱内，用压缩空气将规定浓度的氯化钠溶液喷洒，形成盐雾气氛。曝光时间由产品说明书规定，至少48小时。
(d)振动和冲击:抗振动和冲击是电连接器的重要性能，特别是在航空航天、铁路和公路运输等特殊应用环境中。接触可靠性的重要指标。在相关的试验方法中有明确的规定。冲击试验应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲形状，以及电气连续性中断时间。
(e)其他环境性能:根据使用要求，电连接器的其他环境性能包括密封性(漏气、液体压力)、液体浸没性(抗特定液体变质的能力)、气压低等。
2022年7月26日出版
来源:吴清
