從硬件設(shè)計角度選擇連接器
電子元器件的設(shè)計越來越趨向于模塊化。不同的功能模塊可以通過有機結(jié)合快速創(chuàng)造出高質(zhì)量、不同性能的產(chǎn)品,模塊的連接尤為重要。
連接器就像程序的函數(shù)界面,設(shè)計合理,未來產(chǎn)品的維護、升級、移植都會事半功倍,使產(chǎn)品保持持久的生命力;設(shè)計不合理,導(dǎo)致未來維護、升級困難重重,牽一發(fā)而動全身,最終使產(chǎn)品失去競爭力,連接器的重要性不言而喻。
連接器,即工程師通稱的接插件,用于連接兩個電路板或電子設(shè)備,實現(xiàn)電源或信號的傳輸。通過連接器,可以模塊化電路,簡化電子產(chǎn)品的組裝過程,使產(chǎn)品易于維護和升級。
連接器種類繁多,包括通信接口端子、接線端子、線對板連接器、板對板連接器等,且每種類型可以細(xì)分為幾類。
對于模塊化電路,連接器的選擇起著重要的作用,那么在選擇連接器時,怎樣考慮適合硬件的連接器呢?
一、引腳,間距。
引腳數(shù)量和引腳間距是連接器選擇的基本依據(jù)。選擇多少引腳的連接器取決于需要連接的信號數(shù)量。對于一些貼片連接器,且貼片針不宜過多。因為在貼片機的焊接過程中,由于高溫,連接器的塑料會受熱變形,中間隆起,導(dǎo)致引腳虛焊。我們的P800Flash編程器在研發(fā)初期用這種針和母線連接,導(dǎo)致樣機針的引腳大面積虛焊。換成兩個減半引腳的針后,再也沒有虛焊。
如今,電子設(shè)備正在向小型化和精密化發(fā)展,連接器的引腳間距也從2.54毫米到1.27毫米到0.5毫米不等。引腳間距越小,對生產(chǎn)工藝的要求越高。引腳間距應(yīng)根據(jù)公司的生產(chǎn)工藝水平確定。盲目追求小間距會導(dǎo)致生產(chǎn)和維護困難。
二、電氣性能。
連接器的電氣性能主要包括:極限電流、接觸電阻、絕緣電阻、電阻強度等。連接大功率電源時,注意連接器的極限電流;傳輸LVDS、PCIe等高頻信號時,注意接觸電阻。連接器應(yīng)具有低、恒定的接觸電阻,一般為幾十mω至幾百mω。
三、環(huán)境性能。
連接器的環(huán)境性能主要包括:耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動、沖擊等。根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境進行選擇。如果應(yīng)用環(huán)境潮濕,對連接器的耐濕性和耐鹽霧性要求很高,以免連接器的金屬觸點生銹。在工業(yè)控制領(lǐng)域,對連接器的抗振動沖擊性要求很高,以免在振動過程中連接器脫落。
四、機械性能。
連接器的機械性能包括拔插力,機械防呆等。機械式防呆對連接器很重要,一旦插反,極有可能對電路造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞!
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拔出力分為插入力和分離力。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最大插入力和最小分離力。從使用角度來看,插入力小,分離力大。分離力太小會降低接觸的可靠性。但是對于經(jīng)常需要插拔的連接器,分離力太大會增加拔出難度,降低機械壽命。