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  • 连接器系统性介绍及测试要求

    2025-12-13 vigorconn
    第一部分:基础篇

    01
    基本概念

    定义:连接器是指以连接或断开电器回路为目的而使用的部品、零件。无需焊接等特别工具及程序。通过手工或简单的工具,连接或切断产品。

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    连接器种类繁多,但大致分为独立使用的单片型、由插头和插座构成的双片型共两种,单片型直接将印刷基板或电线连接于连接器。

    双片型分为插头和插座两部分,插头与插座的嵌合部位称为接触部,安装印刷基板或电线的部位称为连接部。

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    02
    种类和分类

    连接器大致分为4种连接形态。

    1. 通过电线连接基板与基板:板对线

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    2. 直接连接基板与基板:板对板

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    3. 连接设备与设备:输入/输出(I/O)图片

    4. 其他:短路连接器、IC插座等图片

    03
    结构和原理

    结构:

    连接器种类繁多,且结构和使用的元件也各不相同,但基本结构由接触件、外罩构成。

    • 接触件:连接时相互进行电气连接所需的触针。

    • 外罩:装有接触件的主体部分(一般由绝缘体构成)

    其他元件根据连接器的种类、用途进行增设。以下为D-sub连接器范例。

    • 外壳:收纳绝缘体和接触件的外罩

    • 孔眼:固定外罩和外壳的扣件

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    连接器示意图(插头侧)

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    连接器示意图(插座侧)

    第二部分:技术篇
    01
    额定值/性能
    连接器的额定值/性能一般分为以下4个主要项目。
    1. 电气性能:额定电压、额定电流、接触电阻、绝缘电阻、耐电压等
    2. 机械性能:插拔力、插拔耐久性、耐振动性、耐冲击性等
    3. 环境性能:耐热性、耐寒性、耐湿性、抗气性等
    4. 安装性能:焊接性、焊接耐热性等
    • 电气性能:

      ①额定电流:电气、机械特性无老化且可连续流动的最大电流。

      ②额定电压:电气、机械特性无老化且可连续施加的电压。

      ③接触电阻:在规定条件下接合的接触件电力电阻;通常将向接触电阻施加导体电阻的电阻(综合电阻)称为接触电阻,稳定性比电阻值的大小更加重要。

      ④绝缘电阻:绝缘接触件之间的电阻。

      ⑤耐电压:向绝缘的金属部之间施加1分钟的电压时,不会导致绝缘性能受损的限值。

    • 机械性能

      ①插入力、拔出力(拉力):在使连轴器或类似设备不工作的状态下完全插入或拉出一对连接器所需力度。

      ②插拔耐久性:指得到保证的连接器拔出插入次数,也称为插拔次数。主要取决于接点的接触压力及镀层规格。

      接触部表面的镀金层会伴随插拔次数逐渐磨损且镍镀层开始外露,但由于镍比金硬且具有更好的耐磨性,镀层厚度也比金更厚,所以材料(主要是铜合金)插拔次数可远远超出保证次数。

      如果只是执行单纯的插拔动作,那么即使在镍镀层外露的状态下也可以保持较低和稳定的接触电阻,只从接触电阻值来看毫无问题。

      但是,如果在恶劣环境下使用这种状态的产品,接触电阻则可能因镍腐蚀而上升,且进入不稳定状态。

    • 其他性能:

      在各种环境下对连接器的使用环境条件和经年老化的影响进行了测试,耐振动、耐冲击、各种环境性能、安装性能均已得到保证。

      此些项目一般均以单独项目逐一执行设定,并非综合条件和基准。

      此外,连接器根据其功能或结构,有时会设定自定义性能。其中包括锁定强度、电线牵拉强度等各种性能。

    第三部分:使用篇
    01
    使用注意事项
    连接器的使用注意事项主要包括4个方面。
    • 使用温度范围:使用温度范围包括连接器通电所致自身温度上升部分。也就是此公式所示范围:使用环境温度 + 连接器自身温度上升部分 ≦ 使用温度范围上限
    • 保存温度范围:保存温度范围是连接器在封箱状态下保存时的条件。在安装于印刷基板后且尚未通电的状态下保存时,适用使用温度范围。
    • 连接器的电线、印刷基板的规格:请使用适用于所用连接器的电线规格(尺寸、材质等)、印刷基板规格(基板厚度、基板通孔规格等)产品。此外,请使用合理的工具、设备等进行连接。
    • 连接器的插拔:请笔直插拔连接器。请插入至深处。如果需要锁定,请确认已经锁紧。拔出时,请确认已经解锁。还有其他各种注意事项。请查看商品目录、规格书后再使用。
    02
    使用中出现的故障

    连接器的故障主要分为3大类。

    • 初期故障:使用前发生故障;助焊剂过度附着/清洗液飞溅并附着于接点所致接触不良;基板涂料附着于接点所致接点凝固而造成接触不良
    • 偶发故障:主要因机械应力导致的突发故障;产品掉落/碰撞;直接拉扯电缆导致连接器损坏;逆向插入导致连接器损坏
    • 磨损故障:作为应用使用中发生故障;插拔超出插拔次数导致接点部镀层剥落、腐蚀、传导不良;在超出使用温度范围的高温环境下使用使接点部接触器力度减弱而无法获得充足的接触压力,从而导致瞬间断开或接触不良操作锁扣超出插拔次数,锁扣因磨损而损坏;请在使用时严守使用注意事项,以防发生上述故障。
    03
    连接器寿命
    关于连接器寿命(一般寿命概念)
    连接器的寿命包括接触不良或损坏等,而连接器本身对于这种寿命并无时间概念。
    达到寿命可能是机械老化、环境恶化、电力老化等所致。
    但是,在任何情况下,判断都取决于将哪种状态视为已达寿命。
    根据连接器的使用环境、或老化状态、所用应用对连接器的要求等级等而变化。
    连接器属于构件(连接元件),此元件本身并非使某物体移动(主动元件)或获取某种力量自身移动(被动元件)的元件,所以在连接器单体上通过接触电阻、插拔次数等进行判断。


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