一文教你如何选择连接器
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电子连接器是一种比较常见的电子设备。有了它,电子产品的组装和制造变得更加容易。目前,连接器的应用已广泛应用于通信、计算机、工业机械、消费电子等领域。
虽然电子连接器是常见的一种电子产品,但每个应用领域对连接器的要求仍然存在较大的差异。根据主要类别,有几十种连接器,康瑞连接器的产品就有上百个品类。如何在大量产品中找到满足需求的连接器产品对设计师来说是一项繁重的工作。
连接器在现代电子技术中的应用非常广泛,是连接信号与电源线路的重要桥梁。随着行业的发展,连接器也发展出了不同的种类,在这么多的种类当中,选型时应该遵循什么样的要点呢?主要包括载流量、结构尺寸、屏蔽、通用性等标准。
本文的重点是从应用程序开始,选择目前最受欢迎的连接器应用程序领域,并根据这些行业的应用特点推荐一些具有代表性的连接器产品,以方便设计师选择。
连接什么和在哪里使用是首先要考虑的问题,这决定了所选择的工业连接器类型。因为连接器的种类很多,同一家公司的连接器种类也很多。例如,Harting Technology Group拥有多种类型的连接器,包括工业连接器、PCB连接器、I/O连接器和光纤数据线系统。
电子连接器选型中的关键要素
在介绍具体的选型要点之前,我们先来看一下连接器有哪些大类。
由众多公司支持的国家电气分销商协会(NEDA)对连接器的行业级别进行了定义,并划分为5个行业级别,即:
1、线对板连接器或线对线连接器
2、箱对箱或输入/输出级别
3、IC芯片或芯片到封装级别
4、IC封装或板级封装
5、PCB板对板连接器
种类繁多的连接类产品(图源:TE)
事实上,行业内的连接器并没有固定的分类。虽然市场上有各种各样的连接器,但这些连接器大致可以属于上述五个类别中的一个(或多个)。
近年来,连接器技术发生了重大变化。3C应用(计算机、通信和消费电子产品)的不断增长、随着电子设备的日益小型化和对功能先进、方便、连接的产品日益增长的需求,为各种连接器技术创造了新的机遇。例如,光纤和射频(射频)同轴连接器在汽车和数据通信应用中起着关键作用,但也推动了对连接器的需求的显著增长。TEConnectivity、Amphenol、Molex等连接器市场的领导者一方面在技术上起着主导作用,另一方面也是市场增长的受益者。
随着连接器制造商不断向市场推出新产品,连接器的选择范围在实际应用中变得更加广泛,选择似乎更加复杂,为了避免您挑选时眼花缭乱,只要从以下几个方面入手,设计师就能轻松找到最合适的连接器产品。
1.确定所需连接器的类型
首先要明确需求,并按照用途和外形找到对应的连接器类型,比如我们是选用PCB连接器,还是线对板连接器、线对线连接器或是带状和扁平电缆连接器。
2.连接器的电性能或电参数
连接器的主要用途是将电信号从一个地方转送到另一个地方,起到电路的桥接作用。连接器的电参数通常指连接器的额定电压、额定电流、端子之间的接触电阻、连接器本身的绝缘电阻、绝缘介电强度等。这些参数直接影响着连接器的材料选择。比如在高电压场合,连接器就必须采用具有强绝缘性能的绝缘体材料。
3.信号完整性
当不同信号线之间存在耦合(电感或电容)时,就会发生串扰,从而影响电路的整体信号完整性。尤其是像数据中心这样的高速数据传输系统,背板上多个信号之间的串扰是个不容忽视的大问题。虽然在PCB布局过程中会尽量避免串扰的发生,但如果连接器选择不当,前期所有努力都将付之东流。
4.电磁干扰
作为一种无源电子元器件,连接器本身虽然不会对其他元件带来电磁干扰,但周边电磁干扰(EMI)辐射会通过它影响到与之连接的电子系统。有些连接器供应商甚至已在其产品内部做了严格的防护处理。
5.机械和环境方面的考虑
在正常操作过程中,连接器通常会受到机械应力的影响。比如在一些应用中连接器需要定期或经常插拔。
此外,在国防、工业、航空航天等特殊极端环境下,包括连接器在内的整个部件不可避免地会受到冲击和振动。当然,在选择连接器之初,温度、湿度和大气压力也是必须考虑的重要因素。无论如何,所选连接器必须能够在其使用环境中正常工作。