第三講 電源連接器應用案例
發布時間:2011-01-28
- 電源連接器的發展趨勢與規律
- 根據需求應用電源連接器舉例
- 電源連接器應用Q/A
本講從電源連接器的產業發展入手,揭示電源連接器的產業變化規律,深入解析電源連接器在高電流密度、微型化、dichengbenhuadengfangmiandejishujinbu,yijiruhebazhezhongjinburongrushijideyingyongdangzhong,touguodianyuanlianjieqiyingyongshili,yiwendadexingshi,duidianyuanlianjieqideyingyongwentijinxingjieda。
電源連接器按連接方式分類可分為板對板型,線對板型,線對線型;按產品結構分類可分為插針插孔類,邊緣插卡類,雙片插頭插座式,抽屜式,線纜連接;按應用分類,卡類,bus bar類,信號電源混合類,標準規範專用類,客戶定製類。
在電源連接器的選擇上要十分慎重,如果連接器不能滿足實際工作的需要,會帶來重大損失。必須滿足的重要參數有:額e定ding電dian壓ya電dian流liu值zhi,阻zu抗kang,耐nai壓ya值zhi,絕jue緣yuan電dian阻zu,適shi用yong線xian徑jing,插cha拔ba力li,保bao持chi力li,插cha拔ba次ci數shu,溫wen升sheng,工gong作zuo溫wen度du範fan圍wei,阻zu燃ran等deng級ji,安an裝zhuang方fang式shi,安an規gui要yao求qiu,使shi用yong環huan境jing等deng。對dui具ju體ti的de技ji術shu規gui格ge,有you以yi下xia幾ji點dian需xu要yao重zhong視shi:高gao導dao電dian率lv材cai料liao的de選xuan用yong,相xiang關guan散san熱re的de設she計ji,高gao等deng級ji安an規gui要yao求qiu,漏lou電dian距ju離li的de重zhong新xin排pai布bu,對dui應ying板ban卡ka或huo線xian纜lan的de重zhong新xin選xuan擇ze等deng。詳xiang細xi電dian源yuan連lian接jie器qi的de選xuan擇ze問wen題ti,可ke以yi參can考kao電源連接器的選擇。
電dian源yuan連lian接jie器qi的de發fa展zhan趨qu勢shi體ti現xian在zai小xiao型xing化hua,高gao電dian流liu密mi度du,高gao效xiao率lv,高gao安an全quan性xing,使shi用yong簡jian易yi,維wei護hu方fang便bian等deng方fang麵mian,同tong時shi也ye引yin發fa了le新xin材cai料liao科ke技ji的de快kuai速su發fa展zhan,高gao導dao電dian率lv,耐nai高gao溫wen材cai料liao需xu求qiu旺wang盛sheng,通tong風feng設she計ji和he仿fang真zhen技ji術shu也ye備bei受shou重zhong視shi。例li如ru,高gao端duan設she備bei對dui電dian流liu密mi度du的de需xu求qiu,平ping均jun下xia來lai,基ji本ben上shang每mei三san年nian左zuo右you就jiu會hui提ti高gao50%,沒有新的合金技術和結構設計,這是不可能實現的。
就像在半導體產業裏麵有摩爾定律一樣,每18個月到兩年左右,單位麵積晶體管集成密度會提高一倍,電源連接器的電流承載密度也增長非常快,基本上五年左右時間就會提高到50%,采用新技術的連接器提升速度會更加快,客戶對於電源支付的成本卻在急速下降,在一些低端符合SSI標準的產品,由於技術改進、成本降低和一些替代的產品的出現,每安培電流支付成本已經接近了三美分這樣。在電源這一塊,每瓦特支付的成本在0.2美金,預計到2012年會降到0.1美金,一方麵客戶對電流密度的需求在快速增加,一方麵,客戶支付的費用卻在快速下降,所以市場需要連接器新技術和新突破。
所以,在連接器的應用上,可以考慮使用更新的更好的匹配自己需求的產品來優化連接器結構。
比如,為了響應滿足對於高訊號密度和降低設計成本的需求,可以考慮FCI的直交和背板的ZipLine連接器,以及相應的電源連接器。ZipLine可提供最高12.5Gb/s的傳輸速度,使用邊緣耦合技術以提供高訊號密度,並可實現低插損和低串擾,完全不用成本高、占用空間大的金屬護層,在1.5mm間距中每英吋最高達101對差分訊號的密度,因而可實現性能高的高速連接器係統。
再比如,為了應對模塊化電源解決方案日益提升的電流密度需求,泰科電子推出的全新電源連接器型號——MULTI-BEAM XLE及MINIPAK HDL連(lian)接(jie)器(qi),采(cai)用(yong)全(quan)新(xin)設(she)計(ji),充(chong)分(fen)利(li)用(yong)散(san)熱(re)氣(qi)流(liu)並(bing)提(ti)供(gong)更(geng)卓(zhuo)越(yue)的(de)長(chang)期(qi)可(ke)靠(kao)性(xing),采(cai)用(yong)更(geng)先(xian)進(jin)的(de)觸(chu)點(dian)設(she)計(ji)及(ji)更(geng)優(you)秀(xiu)的(de)材(cai)料(liao),能(neng)夠(gou)應(ying)對(dui)與(yu)帶(dai)電(dian)多(duo)次(ci)插(cha)拔(ba)相(xiang)關(guan)的(de)各(ge)種(zhong)挑(tiao)戰(zhan),並(bing)在(zai)強(qiang)腐(fu)蝕(shi)性(xing)環(huan)境(jing)中(zhong)保(bao)持(chi)低(di)毫(hao)伏(fu)壓(ya)降(jiang)。
為了確保安全斷開連接,可以選用FCI的APEX®9505路(車內充電器互連產品)或RCS800服務插頭(維護用電池斷開連接產品,其獨特的集成電子互鎖和兩步斷開連接相結合,高壓400-600V,其ErgoMate®軸向連接使係統操作簡易、減少配接力。
為了滿足必須提供防止觸電死亡的特別故障保護序曲,可以考慮FCI的RCS800 和APEX®280連接器,用於解決高電壓應用(400/600V),並提供高等級密封,因為雌雄外殼在連接和斷開位置均完全密封。它們的高性能終端能允許35A至250A的高等級操作電流。
weilefangzhilianjieqibancha,baozhenglianjieqiwendingjiehe,keyixuanzedaiguanxiangsuodingxitongdelianjieqi。guanxiangsuodingxitongjiushidangchatouzaiwangchazuoshangqianjindeshihou,suokoumeiyoudaodazhegesuodingweizhideshihou,chupianshimeiyoujiechude,dangnisuodingdeshihou,taziranzaizhelikekaojiehele,suodinghejietongshitongshiwancheng,buhuiyoubanchadechansheng,caozuozhehuiyoufeichanghaodeshougan,tishicaozuozhetashiwending、可靠的鎖定。
為了防止反插,可以選擇雙鎖定連接器,也就是兩層鎖定。電流可以做到14安an培pei,具ju備bei聲sheng音yin提ti示shi,當dang插cha片pian插cha到dao位wei以yi後hou,有you一yi個ge聲sheng音yin進jin行xing提ti醒xing,當dang兩liang個ge對dui插cha到dao位wei的de時shi候hou,也ye會hui有you聲sheng音yin提ti示shi,這zhe些xie都dou是shi有you極ji性xing條tiao在zai上shang麵mian,所suo以yi連lian接jie的de時shi候hou不bu會hui反fan插cha。
為了確保一拔出連接器就立即斷電,可以選擇創新性塑殼解決方案,其獨特的“兩步式”釋shi放fang過guo程cheng為wei互hu鎖suo裝zhuang置zhi的de工gong作zuo提ti供gong足zu夠gou的de時shi間jian,這zhe樣yang,通tong電dian時shi就jiu不bu會hui出chu現xian斷duan開kai現xian象xiang。用yong戶hu確que實shi須xu進jin行xing兩liang個ge獨du立li的de動dong作zuo,切qie斷duan電dian源yuan和he拔ba出chu連lian接jie器qi之zhi間jian會hui有you五wu秒miao鍾zhong的de延yan遲chi。這zhe些xie新xin穎ying的de安an全quan裝zhuang置zhi還hai擁yong有you許xu多duo其qi它ta特te點dian。端duan子zi被bei固gu定ding在zai塑su料liao防fang護hu孔kong格ge後hou,防fang止zhi手shou指zhi的de碰peng觸chu,齒chi輪lun軸zhou向xiang連lian接jie係xi統tong在zai幫bang助zhu實shi現xian更geng小xiao尺chi寸cun的de解jie決jue方fang案an的de同tong時shi顯xian著zhe減jian小xiao匹pi配pei力li。一yi旦dan對dui配pei到dao位wei,連lian接jie器qi二er次ci鎖suo止zhi會hui被bei關guan閉bi,以yi此ci保bao證zheng100%穩固的連接。
為了至少10000次連接循環,可以考慮FCI的EV Plug 16 - 63A,還具達400V –高壓絕緣保護,可提供1-相,2-相,3-相。
電源連接器應用Q/A
下麵是針對電源連接器應用問題的四個問答:
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一, 電源連接器對應不同應用使用哪些不同的鍍層?
電源連接器選擇鍍層時主要考慮使用環境,主要分為三種情況:
· 對於一般的應用,鍍錫是最常見的,因為錫比較便宜,但是錫的質地比較軟,為保證良好接觸,需要較高的接觸力(至少100克),插拔次數一般比較低,隻能起到簡單保護性的防腐蝕作用,工作溫度比較低,黃銅或青銅鍍錫工作溫度可以到110℃,鋼鍍錫可以到達190℃。對於高插拔次數,一般都需要鍍金。對於更高工作溫度,就需要其它鍍層,例如紫銅鍍鎳應用達340度,黃銅或青銅鍍鎳達250℃。
·對dui於yu高gao可ke靠kao性xing要yao求qiu的de小xiao信xin號hao應ying用yong,要yao求qiu小xiao的de接jie觸chu力li的de應ying用yong,一yi般ban都dou采cai用yong鍍du金jin,同tong時shi金jin的de耐nai腐fu蝕shi性xing能neng也ye很hen突tu出chu。鎳nie一yi般ban被bei用yong作zuo鍍du金jin的de底di層ceng,鋼gang接jie觸chu件jian大da部bu分fen鍍du鎳nie(必需先鍍銅)。鈀的導電率比金要差,多用於代替電鍍金在某些有限製的範圍.muqianjinjiachixushangzhang,dubaniehejindechanpinyeyuelaiyueduo。duyindechudianjuyoufeichanghaodedaodianxing,danshiyinhenrongyiyanghua,guerzhizaiteshuqingkuangxiacaixuanyong。
·chuyufangfushi,tigaolianjiedianxingneng,jiangdiwenshengdengfangmiankaolv,xianzaidelianjieqijibenshangdouxuyaojinxingdianduchuli。zaiyixiedadianliudeteshuyingyongqingkuangxiayoujiandaobuzuodianduchulide,keshiyijingfeichangshaojianle。
二,電源連接器通常做哪些測試?
除了連接器一般都要做的通用測試,如接觸電阻,絕緣電阻,耐電壓,可焊性,擦拔次數,震動,插入/分離力,環境試驗等,電源連接器比較特別的測試是:溫升電流關係,熱插拔(如果有要求)。與信號連接器的要求差別很大,信號連接器,尤其是高速信號連接器,除了通用測試外,會更關注在信號完整性方麵的性能。
三,連接器pin不吃錫是什麼原因?該如何處理?
如ru果guo排pai除chu了le焊han接jie工gong藝yi問wen題ti,比bi如ru焊han錫xi溫wen度du,合he適shi的de助zhu焊han劑ji,過guo焊han錫xi時shi間jian等deng,不bu吃chi錫xi可ke能neng是shi觸chu點dian表biao麵mian氧yang化hua或huo者zhe不bu潔jie造zao成cheng的de,要yao注zhu意yi打da開kai包bao裝zhuang後hou應ying盡jin快kuai使shi用yong,儲chu藏zang環huan境jing要yao保bao持chi幹gan燥zao。還hai有you的de是shi產chan品pin鍍du層ceng不bu良liang,基ji材cai外wai露lu,也ye會hui造zao成cheng不bu吃chi錫xi。
首先應該確定是什麼原因造成的。如果是工藝問題,就要改善工藝,例如,選擇合適的助焊劑,設置對應的焊錫溫度,調節過爐時間(回流焊),或者鏈速(波峰焊)等;如果是管腳不潔,則需要針對性的清潔處理;如果是氧化問題(基本沒有焊錫吃上,或即使有錫也是不浸潤的狀態)就(jiu)比(bi)較(jiao)麻(ma)煩(fan)了(le),現(xian)在(zai)還(hai)沒(mei)有(you)很(hen)好(hao)的(de)去(qu)除(chu)氧(yang)化(hua)層(ceng)的(de)還(hai)原(yuan)劑(ji),可(ke)能(neng)要(yao)考(kao)慮(lv)報(bao)廢(fei)處(chu)理(li),實(shi)踐(jian)中(zhong),對(dui)於(yu)小(xiao)批(pi)量(liang)的(de)情(qing)況(kuang),有(you)些(xie)公(gong)司(si)采(cai)用(yong)刮(gua)除(chu)氧(yang)化(hua)層(ceng)後(hou)再(zai)焊(han)的(de)方(fang)法(fa),但(dan)是(shi)這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)沒(mei)有(you)得(de)到(dao)驗(yan)證(zheng)。
si,zaizhengjiceshizhongyouzidongguanjibuliang,jingquerenweiqizhonggaipiciyixianduibanlianjieqijiechubuliang,xianzaigongyingshangyougaishanpinsonglai,gairuheceshicipixinliaoshifouyougaishan?youshenmexiangguanbiaozhun?
建(jian)議(yi)首(shou)先(xian)確(que)認(ren)根(gen)本(ben)原(yuan)因(yin)是(shi)什(shen)麼(me),一(yi)定(ding)要(yao)找(zhao)出(chu)真(zhen)正(zheng)的(de)原(yuan)因(yin),而(er)不(bu)是(shi)隻(zhi)針(zhen)對(dui)現(xian)象(xiang)頭(tou)痛(tong)醫(yi)頭(tou),腳(jiao)痛(tong)醫(yi)腳(jiao)。比(bi)如(ru),先(xian)將(jiang)導(dao)線(xian)斷(duan)開(kai),完(wan)整(zheng)測(ce)試(shi)和(he)評(ping)估(gu)問(wen)題(ti)是(shi)連(lian)接(jie)器(qi)造(zao)成(cheng)的(de),還(hai)是(shi)導(dao)線(xian),或(huo)者(zhe)壓(ya)接(jie)造(zao)成(cheng),再(zai)一(yi)步(bu)步(bu)找(zhao)下(xia)去(qu)。再(zai)檢(jian)查(zha)供(gong)應(ying)商(shang)是(shi)否(fou)針(zhen)對(dui)此(ci)原(yuan)因(yin)作(zuo)了(le)改(gai)善(shan),改(gai)善(shan)措(cuo)施(shi)是(shi)否(fou)合(he)理(li)有(you)效(xiao)。
ceshiyeshiyaozhenduixingde,yekeyishidangjiayanshiyantiaojian。lirushiyanghuazaochengde,duixinyangpin,jiubujinyaojianzhaqiwaiguan,haiyaozhongxinjinxingkekaoxingceshi,taikedianziduizijichanpindekekaoxingyouwanzhengdejianyanbiaozhunwenjian(例如108,114文件),然後進行組裝,再作整機測試。
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