电连接器

    电连接器由固定端电连接器,即阴接触件(简称插座),与自由端电连接器,即阳接触件(简称插头)组成。插座通过其方(圆)盘固定在用电部件上(个别还采用焊接方式),插头一般接电缆,通过连接螺帽实现插头、插座连接。

    电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。

    壳体

    电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。外壳作用是保护绝缘体和接触体(插针插孔的通称)等电连接器内部零件不被损伤。上面的定位键槽保证插头与插座定位。连接螺帽用于插头座连接和分离。尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。壳体还具有一定电磁屏蔽作用。

    壳体一般采用铝合金加工(机加、冷挤压、压铸)而成。钢壳体多用于玻璃封焊和耐高温电连接器。

    绝缘体

    由装插针绝缘体、装插孔绝缘体。界面封严体、封线体等组成。用以保持插针插孔在设定位置上,并使各个接触体之间及各接触体与壳体之间相互电气绝缘。通过绝缘体加界面封严体封线体取得封严措施,来提高电连接器的耐环境性能。

    为适应产品的耐高温,低温,阻燃,保证零件几何尺寸稳定可靠。绝缘体大都采用热固塑料模塑成形。界面封严体、封线体采用硅橡胶模压等成形。

    接触体

    接触体包括阳接触件与阴接触件,有时也称插针插孔,连接方式分为焊接式、压接式、压入式和绕接式等,用以实现电路连接。

    插针插孔是电连接器关键元件,它直接影响着电连接器的可靠性。插针插孔大多采用导电性能良好的弹性铜合金材料机加而成,表面采用镀银镀金达到接触电阻小及防腐蚀的目的。插孔一般有劈槽式插孔、线簧插孔、冠簧插孔与冲制插孔等。

    结构特点是:耐环境,卡口式(快速)连接,多键位(防错插),接触体与导线压接连接,(单根取送便于故障处理)。外壳加屏蔽环保证360°电磁干扰屏蔽能力。

    按外形

    圆形电连接器、矩形电连接器。

    圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上(航空、航天)用量最大。矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。

    按结构

    按连接方式:螺纹连接、卡口(快速)连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等;

    按接触体端接形式:压接,焊接,绕接;螺钉(帽)固定;

    按环境保护分:耐环境电连接器和普通电连接器。

    按用途

    射频电连接器

    密封电连接器(玻璃封焊)

    高温电连接器

    自动脱落分离电连接器

    滤波电连接器

    复合材料电连接器

    机场电源电连接器

    印制线路板用电连接器等。

    连接器是连接电气线路的机电元件。因此连接器自身的电气参数是选择连接器首先要考虑的问题。

    额定电压

    额定电压又称工作电压,它主要取决于连机器所使用的绝缘材料,接触对之间的间距大小。某些元件或装置在低于其额定电压时,可能不能完成其应有的功能。连接器的额定电压事实上应理解为生产厂推荐的最高工作电压。原则上说,连接器在低于额定电压下都能正常工作。笔者倾向于根据连接器的耐压(抗电强度)指标,按照使用环境,安全等级要求来合理选用额定电压。也就是说,相同的耐压指标,根据不同的使用环境和安全要求,可使用到不同的最高工作电压。这也比较符合客观使用情况。

    额定电流

    又称工作电流。同额定电压一样,在低于额定电流情况下,连接器一般都能正常工作。在连接器的设计过程中,是通过对连接器的热设计来满足额定电流要求的,因为在接触对有电流流过时,由于存在导体电阻和接触电阻,接触对将会发热。当其发热超过一定极限时,将破坏连接器的绝缘和形成接触对表面镀层的软化,造成故障。因此,要限制额定电流,事实上要限制连接器内部的温升不超过设计的规定值。在选择时要注意的问题是:对多芯连接器而言,额定电流必须降额使用。这在大电流的场合更应引起重视,例如φ3.5mm接触对,一般规定其额定电流为50A,但在5芯时要降额33%使用,也就是每芯的额定电流只有 38A,芯数越多,降额幅度越大。

    接触电阻

    接触电阻是指两个接触导体在接触部分产生的电阻。在选用时要注意到两个问题,第一,连接器的接触电阻指标事实上是接触对电阻,它包括接触电阻和接触对导体电阻。通常导体电阻较小,因此接触对电阻在很多技术规范中被称为接触电阻。第二,在连接小信号的电路中,要注意给出的接触电阻指标是在什么条件下测试的,因为接触表面会附则氧化层,油污或其他污染物,两接触件表面会产生膜层电阻。在膜层厚度增加时,电阻迅速增大,是膜层成为不良导体。但是,膜层在高接触压力下会发生机械击穿,或在高电压,大电流下会发生电击穿。对某些小体积的连接器设计的接触压力相当小,使用场合仅为mA 和mV级,膜层电阻不易被击穿,可能影响电信号的传输。在GB5095《电在设备用机电元件基本试验规程及测量方法》中的接触电阻测试方法之一“接触电阻 ——毫伏法“规定,为了防止接触件上绝缘薄膜被击穿,测试回路的开路电动势的直流或交流峰值不大于20mV,直流或交流试验电流不大于100mA。

    屏蔽性

    在现代电气电子设备中,元器件的密度以及它们之间相关功能的日益增加,对电磁干扰提出了严格的限制。所以连接器往往用金属壳体封闭起来,以阻止内部电磁能辐射或受到外界电磁场的干扰。在低频时,只有磁性材料才能对磁场起明显屏蔽作用。此时,对金属外壳的电连续性有一定的规定,也就是外壳接触电阻。