總結:連接器選型的常見問題
發布時間:2018-09-21 責任編輯:xueqi
【導讀】連lian接jie器qi是shi電dian子zi項xiang目mu中zhong的de常chang見jian零ling件jian。了le解jie可ke用yong的de連lian接jie器qi和he需xu要yao記ji住zhu的de規gui格ge注zhu意yi事shi項xiang,在zai設she計ji過guo程cheng中zhong顯xian得de非fei常chang重zhong要yao。以yi下xia為wei大da家jia總zong結jie了le一yi些xie常chang見jian問wen題ti,包bao括kuo:連接器需要多少觸頭?您希望使用的連接器應該如何安裝?安裝方式是什麼,以及安裝需要什麼等等。
如果為項目選擇連接器,您需要在選擇連接器要求時考慮一些注意事項。一些常見問題包括:
連接器需要多少觸頭?
您希望使用的連接器應該如何安裝?
安裝方式是什麼,以及安裝需要什麼?
您的應用需要或者希望采用什麼端接方法?
采用的連接器是否需要侵入防護?
預計連接要承受多大電壓和電流?
觸頭數
許多情況下,連接器需要的觸頭數是已知的。但是,有時候整體應用的其他需要和各連接器的可用性會最終影響所選連接器的規格。
此ci外wai,還hai需xu要yao進jin一yi步bu考kao慮lv連lian接jie器qi需xu處chu理li的de電dian源yuan,因yin為wei這zhe將jiang對dui所suo選xuan的de連lian接jie器qi造zao成cheng影ying響xiang。隨sui著zhe連lian接jie器qi的de功gong率lv容rong量liang不bu斷duan提ti高gao,您nin會hui發fa現xian任ren何he封feng裝zhuang/外殼尺寸的觸頭總數將下降。這是由於更大的線規和/或更高的電壓需要更多空間。一些製造商嚐試通過在觸頭之間增加更多隔離以及加大電弧從一個觸頭到另一個觸頭的總“距離”,來提高額定電壓。此外,有些連接器帶有內置在其餘觸頭中的接地觸頭。這些觸頭比連接器中的其他觸頭更長,用於降低/消除兩個齧合/非齧合連接器之間的電弧。
此外,選擇連接器的過程中需牢記並考慮以下要點:
您需要或希望使用多少連接器和觸頭用於將電源輸入/輸出外殼?
連接器的一般觸頭組合類型
僅電源觸頭
僅信號觸頭
電源和信號觸頭
信號 + 接地觸頭
對於僅可使用一個連接器的項目,可能需要使用稍大的連接器,以納入所有觸頭。
如果信號和功率觸頭是分開的,所需安裝空間會增加。但是,這可能是應用的常規布局要求,或者應用的功能使得兩個觸頭要分開。
安裝類型
項目還需要考慮您想要如何安裝各連接器。以下例舉幾種安裝類型並提供示例鏈接。
PCB引腳通孔 – 將連接器的端接引腳,穿過電路板上的通孔並將連接器安裝/固定到電路板上。
圓形連接器
D-Sub 連接器
矩形連接器 – 針座、公插針
矩形連接器 – 針座、母插口
PCB表麵貼裝 –通過連接器的端接引腳將連接器安裝/固定到電路板,引腳置於電路板表麵的接觸焊點上。
圓形連接器
D-Sub 連接器
矩形連接器 – 針座、公插針
矩形連接器 – 針座、母插口
麵板安裝 - 其(qi)中(zhong)表(biao)麵(mian)或(huo)麵(mian)板(ban)上(shang)有(you)預(yu)留(liu)孔(kong),連(lian)接(jie)器(qi)穿(chuan)過(guo)孔(kong)或(huo)抵(di)著(zhe)孔(kong)放(fang)置(zhi)。由(you)於(yu)連(lian)接(jie)器(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)麵(mian)板(ban)後(hou)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang),固(gu)定(ding)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)螺(luo)紋(wen)和(he)螺(luo)母(mu)或(huo)者(zhe)直(zhi)接(jie)固(gu)定(ding)到(dao)位(wei)。
矩形連接器 – 自由懸掛,麵板安裝
圓形連接器
圓形連接器 – 外殼
自由懸掛/電纜安裝 - 連接器貼裝/安裝到其端接的電纜。
圓形連接器
圓形連接器 – 外殼
矩形連接器 – 外殼
電路板/卡邊緣/預留孔安裝- 對(dui)於(yu)卡(ka)邊(bian)緣(yuan),端(duan)接(jie)靠(kao)近(jin)電(dian)路(lu)板(ban)邊(bian)緣(yuan),許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)對(dui)連(lian)接(jie)器(qi)進(jin)行(xing)修(xiu)改(gai),以(yi)便(bian)在(zai)邊(bian)緣(yuan)使(shi)用(yong)。對(dui)於(yu)板(ban)上(shang)預(yu)留(liu)孔(kong),由(you)於(yu)靠(kao)近(jin)電(dian)路(lu)板(ban)邊(bian)緣(yuan),情(qing)況(kuang)與(yu)之(zhi)類(lei)似(si)。但(dan)是(shi),電(dian)路(lu)板(ban)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)已(yi)預(yu)留(liu)孔(kong),以(yi)便(bian)連(lian)接(jie)器(qi)具(ju)有(you)扁(bian)平(ping)外(wai)形(xing)。這(zhe)兩(liang)類(lei)安(an)裝(zhuang)方(fang)式(shi)都(dou)是(shi)為(wei)了(le)實(shi)現(xian)更(geng)扁(bian)平(ping)化(hua)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)總(zong)體(ti)外(wai)形(xing)。此(ci)外(wai),在(zai)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)缺(que)少(shao)可(ke)用(yong)空(kong)間(jian),或(huo)者(zhe)出(chu)於(yu)其(qi)他(ta)設(she)計(ji)需(xu)求(qiu)時(shi),也(ye)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)這(zhe)兩(liang)類(lei)連(lian)接(jie)。
同軸連接器 (RF)
USB、DVI、HDMI 連接器
通板安裝 - 類lei似si於yu預yu留liu孔kong安an裝zhuang,但dan不bu同tong之zhi處chu在zai於yu此ci類lei連lian接jie器qi並bing不bu常chang見jian於yu靠kao近jin電dian路lu板ban邊bian緣yuan的de位wei置zhi。由you於yu是shi通tong過guo電dian路lu板ban上shang的de預yu留liu孔kong安an裝zhuang,它ta們men也ye與yu麵mian板ban安an裝zhuang連lian接jie器qi類lei似si。有you的de端duan接jie電dian路lu板ban中zhong的de通tong孔kong,並bing焊han接jie在zai連lian接jie器qi齧nie合he的de相xiang同tong側ce,另ling一yi些xie則ze表biao麵mian安an裝zhuang到dao其qi所suo安an裝zhuang的de電dian路lu板ban側ce(連接器齧合側對側)。這種連接器類型示例如下:
端子 – 線對板連接器
固態照明連接器
矩形連接器 – 板載,直接線對板
安裝方法
術語“安裝”和“端接”常互換使用,但需要牢記並非始終可以互換,兩者之間有所區別。安裝指整個項目和連接器如何作為整體進行連接/固定/附著。端接指如何進行電氣連接。通孔安裝和表麵貼裝在多數情況下指可以特定方式安裝和端接的連接器(詳見下述“端接方法”)。以下為安裝、齧合和端接組合的可能示例:
連接器1
采用麵板安裝
使用直角表麵貼裝觸頭端接到電路板
齧合連接器1的連接器2為
自由懸掛連接器
采用螺紋端接
端接方法
各ge端duan或huo各ge連lian接jie需xu要yao什shen麼me端duan接jie方fang法fa?如ru果guo沒mei有you預yu先xian說shuo明ming的de特te定ding類lei型xing要yao求qiu,則ze端duan接jie方fang式shi可ke以yi視shi個ge人ren喜xi好hao而er定ding。但dan是shi,有you的de應ying用yong可ke能neng需xu要yao特te定ding類lei型xing的de端duan接jie。
焊接端接 - 對dui連lian接jie器qi而er言yan,這zhe種zhong端duan接jie方fang法fa在zai眾zhong多duo應ying用yong中zhong均jun適shi用yong。但dan是shi,如ru果guo是shi高gao溫wen區qu域yu的de應ying用yong,可ke能neng需xu要yao考kao慮lv更geng多duo機ji械xie端duan接jie方fang式shi。焊han接jie可ke用yong於yu電dian線xian端duan接jie和he電dian路lu板ban端duan接jie連lian接jie。因yin此ci,這zhe種zhong類lei型xing的de端duan接jie包bao括kuo多duo種zhong連lian接jie器qi焊han接jie方fang式shi。通tong孔kong焊han接jie和he如ru上shang所suo述shu的de表biao麵mian貼tie裝zhuang,描miao述shu的de是shi一yi種zhong安an裝zhuang和he端duan接jie類lei型xing。

圖1:典型連接器焊接端接。
通孔焊接- 在(zai)連(lian)接(jie)器(qi)端(duan)接(jie)側(ce)留(liu)有(you)引(yin)腳(jiao),用(yong)於(yu)穿(chuan)過(guo)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)預(yu)穿(chuan)孔(kong),並(bing)且(qie)通(tong)常(chang)在(zai)通(tong)孔(kong)連(lian)接(jie)器(qi)接(jie)入(ru)側(ce)的(de)電(dian)路(lu)板(ban)對(dui)側(ce)鋪(pu)有(you)銅(tong)焊(han)盤(pan)。放(fang)置(zhi)到(dao)位(wei)後(hou)將(jiang)焊(han)接(jie)固(gu)定(ding)。

圖2:板對板/板對電纜連接器采用通孔焊接方式連接到PCB。
表麵貼裝端接 - 連接器引腳和貼裝焊盤位於PCB相同側。連接器可手動放置並焊接到位,或者采用回流焊和波峰焊焊接到位。注意,某些電路板/卡邊緣連接器也采用表麵貼裝類型。
圖3:板對板/板對電纜連接器采用表麵貼裝焊接到 PCB。
壓接 - zhezhongleixingdeduanjiefeichangwenjiankekao,keyongyuduanjiedianxian。danshi,zhequjueyuyajiedezhilianghezaichutouwaikezhongdezhengqueanzhuang。weileshixianyouzhideyajiehezhengtilianjie,xuyaoquebaozhenduiwaikeshiyongzhengquedechutouyijizhengquedeyajiegongju。duiyuzhexiechutou,gongjuxuanzeshiyigezhongyaodebuzhou。ruguozuizhongzhiliangbushizhongdiankaolvshixiang,zekecaiyongyiyouqitagongjuhuogengdichengbendeqijian。danshi,ruguoyaokaolvzuizhongzhiliang,zexuyaoshiyongzhizaoshangjianyidegongju、相關的電線製備步驟,以及製造商針對壓接後檢查提供的任何壓接質量數據(注意:並非需要全部檢查,隻要取樣驗證即可)。如果未采用正確的工具和步驟,並且連接出錯,大部分此類連接器的製造商都不會提供支持或擔保。

圖4:壓接到剝皮電線導線的觸頭示例。
壓入式/插入式 - zhezhongleixingkeyiweiyongjiuduanjiehuokesongkaideduanjie,tongyangjubeixiangdanghaodekekaoxinghewenjianxing。danshi,ruguoyongyugaozhendonghuanjing,jianyijianzhalianjieqidefangzhenqiangdu。cileiduanjietongchangzhixuyaojiangdianxianqupi,ranhoujiangqiyarulianjieqi,huozheqidongsuodingganzhiweisuodingzhuangtai,charudianxian,jiangsuodingganyidongdaosuodingzhuangtai。duiyukeyisongkaidianxiandeleixing,kezailianjieqizhongneizhimouzhongjigou,huozhexuyaozhurupingkouluosidaozhileidegongjuyarudaowaikedecaozhong。
圖5:板安裝連接器端接有剝皮電線,電線被壓入到下方開口中。這種情況下,可在需要時使用工具鬆開電線。
圖6:自由懸掛連接器可通過將電線壓入/插入到其中一端來端接剝皮電線。對於這種特定類型的連接器,可通過扭動和拉動操作鬆開電線。
螺紋端子 - 這類端接用於各種連接器類型,並且能以不同方式使用。以下為不同類型的螺紋端接端子示例:
281-2879-ND
609-4193-ND
732-2759-ND
281-3218-ND
609-3832-ND
WM7477-ND
732-10091-ND
ED2947-ND
1776293-3-ND
WM5751-ND
WM5761-ND

圖7:使用螺紋端接電線的連接器示例。
繞接
例如CWN-370-50-0000 。這種類型的連接器可用於繞接應用。
CWN-370-50-0000設計為首先安裝到PCB,焊接到位後再進行繞接。
這些連接器不一定用於將大規模投產的產品中。它們用於高頻終端產品和低生產量的產品原型。
以下鏈接顯示關於繞接實踐的信息。

圖8:使用繞接方法端接電線的連接器示例。
壓合 - 可ke以yi是shi無wu焊han接jie端duan接jie類lei型xing。因yin此ci,這zhe種zhong方fang法fa有you助zhu於yu降jiang低di項xiang目mu的de整zheng體ti成cheng本ben。注zhu意yi,壓ya合he端duan接jie通tong常chang不bu與yu焊han接jie同tong時shi使shi用yong。但dan是shi,如ru果guo出chu於yu某mou些xie原yuan因yin您nin需xu要yao焊han接jie此ci類lei連lian接jie器qi,必bi須xu知zhi悉xi這zhe樣yang做zuo會hui對dui零ling件jian造zao成cheng的de影ying響xiang,並bing且qie製zhi造zao商shang可ke能neng不bu會hui為wei出chu現xian的de問wen題ti提ti供gong任ren何he支zhi持chi。建jian議yi在zai焊han接jie這zhe些xie連lian接jie器qi之zhi前qian謹jin慎shen考kao慮lv並bing進jin行xing測ce試shi。此ci外wai,這zhe種zhong端duan接jie類lei型xing會hui配pei備bei可ke用yong工gong具ju,確que保bao連lian接jie器qi平ping穩wen插cha入ru且qie完wan全quan放fang置zhi到dao位wei。建jian議yi使shi用yong製zhi造zao商shang列lie明ming的de工gong具ju。如ru果guo製zhi造zao商shang未wei列lie明ming工gong具ju,則ze可ke能neng需xu要yao直zhi接jie聯lian係xi製zhi造zao商shang,他ta們men可ke能neng需xu要yao與yu您nin討tao論lun應ying用yong需xu求qiu。Digi-Key的壓合技術簡介是針對這種技術類型的極佳參考資料。

圖9:可端接到所安裝電路板上預留孔的連接器示例,包括通孔和壓合類型。
環境因素
如(ru)果(guo)是(shi)比(bi)較(jiao)普(pu)通(tong)的(de)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing),預(yu)計(ji)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)任(ren)何(he)極(ji)端(duan)情(qing)況(kuang),則(ze)幾(ji)乎(hu)任(ren)何(he)連(lian)接(jie)器(qi)都(dou)適(shi)用(yong)於(yu)指(zhi)定(ding)的(de)具(ju)體(ti)需(xu)求(qiu)。但(dan)針(zhen)對(dui)嚴(yan)苛(ke)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)設(she)計(ji)項(xiang)目(mu)時(shi) - 例如所用連接器可能遇到振動、運動衝擊、屏蔽、環境侵入,以及油、溶劑或任何種類的化學品和腐蝕- 則需要在選擇過程中牢記這些特性。
振動和動力衝擊
對於外殼內部的連接,可以選擇具備安裝凸台和其他更大焊盤/引腳等額外特性的連接器。Omron 的XH5 產品簡介 提供了一些正好包括這兩種特性的選擇。從第3頁開始,該文檔提供連接器圖示以及各連接器可使用的安裝模式,以充分利用安裝特性。
對於需要進出外殼的連接,任何特定類型的連接器都有相當多的選擇。
應查閱當前考慮的連接器規格,以了解其是否經過相關測試並適合該項目預計可能遇到的衝擊和振動水平。
屏蔽
當環境磁噪聲是重點考慮事項或者會定期造成問題時,連接器應具備屏蔽功能。
對於采用屏蔽功能的連接器,可能需要考慮是否僅特定零件需要屏蔽,或者(對於電纜的情況)是否需要對整條路徑統一進行屏蔽。以以太網電纜為例,如果環境條件良好,則可使用一些基本的以太網線纜和8位模塊化連接器。但是隨著環境磁噪聲增加,則需要考慮/使用具有屏蔽功能的模塊化連接器和以太網電纜。
Wurth Electronik的有效EMI屏蔽概念應用說明 是參閱屏蔽問題相關信息的良好參考。
對於油、溶(rong)劑(ji)或(huo)任(ren)何(he)類(lei)型(xing)的(de)化(hua)學(xue)品(pin)和(he)腐(fu)蝕(shi),可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)找(zhao)到(dao)既(ji)符(fu)合(he)其(qi)他(ta)規(gui)格(ge)又(you)具(ju)備(bei)適(shi)應(ying)此(ci)類(lei)環(huan)境(jing)的(de)額(e)定(ding)值(zhi)連(lian)接(jie)器(qi)。某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),如(ru)果(guo)額(e)定(ding)值(zhi)達(da)不(bu)到(dao)要(yao)求(qiu),可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)與(yu)製(zhi)造(zao)商(shang)就(jiu)獲(huo)得(de)能(neng)用(yong)於(yu)此(ci)類(lei)環(huan)境(jing)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)變(bian)體(ti)而(er)進(jin)行(xing)溝(gou)通(tong)。以(yi)下(xia)是(shi)一(yi)些(xie)關(guan)於(yu)此(ci)類(lei)環(huan)境(jing)危(wei)害(hai)的(de)相(xiang)關(guan)信(xin)息(xi):
嚴苛環境連接器選材指南,Amphenol
電化學(電解)腐蝕,Samtec
連接器是否需要侵入防護
侵入防護級別表示連接器可防止固體/灰塵和潮氣/shuijinruqishoubaohuquyudechengdu。ruguozheshiyigezhongdiankaolvshixiang,yingzaixuanzelianjieqideguochengzhongjinxingkaolv,zheyangkepaichubufuheqinrufanghuyaoqiudesuoyouqitaxuanxiang。
侵入防護等級格式IPX1X2YZ
IP = 侵入防護
X1
0- 無特殊防護
1- 針對50mm以上的固體提供防護,如人手意外接觸
2- 針對12mm以上的固體提供防護,如手指
3- 針對2.5mm以上的固體提供防護(工具和電線)
4- 針對1mm以上的固體提供防護(工具、電線和細電線)
5- 針對灰塵提供有限侵入防護(無有害沉積)
6- 完全防塵
X2
0- 無防護
1- 針對垂直下落水滴的防護,如冷凝水
2- 針對偏離垂直方向最多15°的直接噴灑水防護
3- 針對偏離垂直方向最多60°的直接噴灑水防護
4- 針對各方向的噴灑水防護 - 允許有限侵入
5- 針對各方向的低壓噴射水柱防護 - 有限侵入
6- 臨時淹水防護,如用於船甲板 - 允許有限侵入
7- 針對15cm到1m的浸泡作用防護
8- 長期加壓浸泡防護
Y和Z
不常用
可用於表示多種規格。以下信息有助於定義 Y 和 Z
這是我從Switchcraft的工程設計團隊獲得的資料-“IP編碼在IEC60529中定義”,下麵提供的截圖包含了基本信息。(圖10)

圖10:IEC60529中定義的IP代碼。(圖片來源:Switchcraft)
其他規格可在可選數字上進行擴展。DIN40 050針對公路車輛的電氣設備加入“K”選項。例如,IP69K表示針對高壓/蒸汽噴射清潔(9K)防護的防塵(6)外殼。
關於詳細規格信息,請參考以下鏈接:
Omron 的侵入防護(IP)級別
Wikipedia 的IP代碼
Engineering Toolbox的IP – 侵入防護級別
額定電流和電壓
需要多大額定電流
選擇連接器時,應該要選能處理最大預期電流的連接器。
建議盡可能選擇能處理高於預期電流的連接器,為任何非預期過電流提供餘量。
有的連接器未在說明文檔中列明電流。對於這種情況:
如果是板安裝連接器,嚐試找到電纜安裝的齧合處。連接器的線規可用於查找額定電流。
請參考以下鏈接,查看AWG額定電流轉換。
http://www.powerstream.com/Wire_Size.htm
需要處理何種額定電壓?
選擇連接器時,應該要選擇能處理最大預期電壓的連接器。
建議盡可能選擇能處理高於預期電壓的連接器,為任何非預期過電壓提供餘量。
如果您所尋找的具體連接器未列明電壓——您可以查閱具有相同或非常類似的觸頭間距和物理結構的其他連接器,其中一些會指明能處理的電壓;如果沒有提供額定電壓數據,則聯係連接器製造商,了解是否能提供相關信息,或者聯係Digi-Key的應用工程團隊,看看能否幫助尋找相關信息。
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