电连接器除了要满足一般的性能要求外,特别重要的要求是电连接器必须达到接触良好,工作可靠,维护方便,其工作可靠与否直接影响飞机电路的正常工作,涉及整个主机的安危。
为此,主机电路对电连接器的质量和可靠性有非常严格的要求,也正因为电连接器的高质量和高可靠性,使它也广泛应用于航空、航天、国防等军用系统中。电连接器常用的分类方法包括外形、结构、用途等。
简介
分类
按外形
圆形电连接器、矩形电连接器。
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
结构
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。
壳体
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。
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。
电气参数
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
额定电流
接触电阻
屏蔽性
安全参数
绝缘电阻
额定电压
机械寿命
1)连接器的机械寿命是指插拔寿命,通常规定为500~1000次。在达到此规定的机械寿命时,连接器的接触电阻,绝缘电阻和耐压等指标不应超过规定的值。严格的说, 机械寿命应该与时间有一定的关系,10年用完500次与1年用完500次,显然其情况是不一样的。
接触对数目和针孔性
首选可根据电路的需要来选择接触对的数目,同时要考虑连接器的体积和总分离力的大小。接触对数目多,当然其体积就大,总分离力相对也大。在某些可靠性要求高、而体积又允许的情况下,可采用两对接触对并联的方法来提高连接的可靠性。
连接器的插头、插座中,插针(阳接触件)和插孔(阴接触件)一般都能互换装配。实际使用时,可根据插头和插座两端的带电情况来选择。如插座需常带电,可选择装插孔的插座,因为装插孔的插座,其带电接触件埋在绝缘体中,人体不易触摸到带电接触件,相对来说比较安全。
振动、冲击、碰撞
2)主要考虑连接器在规定频率和加速度条件下振动、冲击、碰撞时的接触对的电连续性。接触对在此动态应力情况下会发生瞬时断路的现象。规定的瞬断时间一般有1μs、10μs、100μs、1ms和10ms。要注意的是如何判断接触对发生瞬断故障。当前认为,当闭合接触对(触点)两端电压降超过电源电动势的50%时,可判定闭合接触对(触点)发生故障。也就是说判断是否发生瞬断有两个条件:持续时间和电压降,两者缺一不可。
连接方式
3)连接器一般由插头和插座组成,其中插头也称自由端连接器,插座也称固定连接器。通过插头、插座和插合和分离来实现电路的连接和断开,因此就产生了插头和插座的各种连接方式。对圆形连接器来说,主要有螺纹式连接,卡口式连接和弹子式连接三种方式。其中螺纹式连接最常见,它具有加工工艺简单、制造成本低、适用范围广等优点,但连接速度较慢不适宜于需频繁插拔和快速接连的场合。
发展特点
1、朝着小型化、高密度、高速度传输的方向发展;
2、朝着高性能、高频化技术方向发展;
3、高电压、大电流的连接器需求市场也很大;
4、连接器还朝着抗干扰技术、模块化技术和无铅化技术方向发展。
在传统并行同步数字信号的速率将要达到极限的情况下,高速串行方式是一个很好的解决思路。这使得低压差分信号(LVDS)成为主要的下一代高速信号的电平标准。而高速连接器的选择也成为高速率信号互联要解决的主要问题。
高速连接器在发展中所采用的几个关键技术包括:
1、为了减少串扰所采用的差分信号、无噪声信号和接地层技术;
2、为了调整连接器的引线,可以改变由于连接器输入和输出物理距离不等而导致的延时差异;