Cos'è il connettore

Anche i connettori, come componenti chiave per le connessioni di corrente o segnale, sono una parte importante del sistema industriale. Grandi come aeroplani e razzi, piccoli come telefoni cellulari e TV, i connettori appaiono in una varietà di forme diverse, costruendo ponti tra circuiti o altri componenti, assumendo il ruolo di corrente elettrica o connessioni di segnale.

Il connettore è CONNECTOR. Conosciuto anche come connettori, spine e prese in Cina. Generalmente si riferisce ai connettori elettrici. Cioè, un dispositivo che collega due dispositivi attivi per trasmettere corrente o segnale.

Il connettore è un componente che il nostro personale tecnico e di ingegneria elettronica contatta spesso. La sua funzione è molto semplice: costruire un ponte di comunicazione tra circuiti bloccati o isolati nel circuito, in modo che la corrente possa fluire e il circuito possa realizzare la funzione predeterminata. I connettori sono una parte indispensabile delle apparecchiature elettroniche. Osservando lungo il percorso del flusso di corrente, troverai sempre uno o più connettori.

Le forme e le strutture dei connettori sono in continua evoluzione. Esistono vari tipi di connettori con diversi oggetti applicativi, frequenze, alimentazione e ambienti applicativi. Ad esempio, i connettori per l'illuminazione sul campo e i connettori per i dischi rigidi e i connettori per accendere i razzi sono molto diversi. Ma indipendentemente dal tipo di connettore, è necessario garantire che la corrente scorra senza intoppi, in modo continuo e affidabile. In termini generali, ciò a cui è collegato il connettore non è limitato alla corrente. Nel rapido sviluppo odierno della tecnologia optoelettronica, la portante della trasmissione del segnale è la luce nel sistema in fibra ottica. Vetro e plastica sostituiscono i fili nel circuito ordinario, ma i connettori del segnale ottico sono utilizzati anche nei percorsi e le loro funzioni sono le stesse dei connettori del circuito.

La nascita del connettore è concepita dalla tecnologia di produzione degli aerei da combattimento. L'aereo nella battaglia deve essere rifornito e riparato a terra, e il tempo trascorso a terra è un fattore importante nella vittoria o nella sconfitta di una battaglia. Pertanto, durante la seconda guerra mondiale, le autorità militari statunitensi erano determinate a ridurre i tempi di manutenzione del terreno e aumentare il tempo di combattimento a causa dei jet da combattimento.

Prima hanno unito vari strumenti e parti di controllo e poi li hanno collegati in un intero sistema tramite connettori. Durante la riparazione, smontare l'unità malfunzionante e sostituirla con una nuova, e l'aereo sarà in grado di volare immediatamente in aria. Dopo la guerra, AT-T Bell Labs ha sviluppato con successo il sistema telefonico Bell, e poi l'ascesa del computer, delle comunicazioni e di altre industrie ha dato maggiori opportunità per lo sviluppo di connettori derivati dalla tecnologia stand-alone e il mercato si è espanso rapidamente.

Classificazione dei connettori

Poiché la struttura del connettore sta diventando sempre più diversificata, nuove strutture e campi di applicazione appaiono costantemente e cercare di risolvere i problemi di classificazione e denominazione con un modello fisso è diventato difficile da adattare.

1. Secondo la natura dell'uso

Connettore esterno (per enclosure esterna), connettore interno (per enclosure interna).

2. In base al livello del connettore

●Livello 1. Interconnessione da componente a pacchetto (DEVICE TO PACKING):

Si riferisce alla connessione di IC CHIP e pin.

● Livello 2. L'interconnessione tra il pacchetto e il substrato (COMPONENT LEAD TO CIRCCUITRY):

Si riferisce alla connessione tra COMPONENT e scheda PC.

● Livello 3. Connessione da scheda a scheda (board to board):

Si riferisce all'interconnessione tra la scheda PC e la scheda PC.

● Livello 4. Connessione da sottosistema a sottosistema (DA SOTTOASSIEME A SOTTOASSIEME)

●Livello 5. Connessione tra sottosistemi a I/O (SUBASSEMBLY TO I/O PORT).

● Livello 6. Connessione da sistema a sistema (SYSTEM TO SYSTEM).

3. Secondo le modalità di trattamento

Crimp Type e I.D.CType sono anche chiamati tipo piercing, tipo di saldatura e tipo di inserimento zero (tipo Z.I.F).

4. Secondo il metodo di utilizzo

Connettori wire-to-board, fili connettore board-to-board, connettori wire-to-wire, prese, connettori di ingresso e uscita.

5. Secondo il modulo

Connettore scheda PCB, connettore cavo piatto, connettore cavo coassiale, connettore incorporato, connettore pinch, connettore rotondo, connettore angolare, connettore per scheda di cablaggio stampata.

6. Secondo la struttura

Connettori generali, connettori resistenti all'umidità e impermeabili, connettori resistenti all'ambiente, connettori a tenuta d'aria, connettori resistenti al fuoco e connettori resistenti all'acqua.

7. Secondo la frequenza di lavoro

Bassa frequenza e alta frequenza (con 3MHz come limite).

8. Dalla sua versatilità e dai relativi standard tecnici, i connettori possono essere suddivisi nelle seguenti categorie (categorie):

(1) Connettore circolare a bassa frequenza;

(2) Connettore rettangolare;

(3) Connettore del circuito stampato;

(4) Connettore RF;

(5) Connettore in fibra ottica.

Prestazioni di base del connettore

Conoscenza dei connettori Le prestazioni di base dei connettori possono essere suddivise in tre categorie:

Prestazioni meccaniche, prestazioni elettriche e prestazioni ambientali.

1. Comportamento meccanico

Per quanto riguarda la funzione di connessione, la forza di inserimento è un'importante proprietà meccanica. La forza di inserzione ed estrazione è divisa in forza di inserzione e forza di estrazione (la forza di estrazione è anche chiamata forza di separazione), i requisiti dei due sono diversi. Negli standard pertinenti, ci sono disposizioni per Z grande forza di inserimento e Z piccola forza di separazione, che dimostra che dal punto di vista dell'uso, la forza di inserimento dovrebbe essere piccola (ci sono bassa forza di inserimento LIF e non forza di inserimento struttura ZIF), e se la forza di separazione è troppo grande Piccola, influenzerà l'affidabilità del contatto. La forza di inserimento ed estrazione e la durata meccanica del connettore sono correlate alla struttura del contatto (pressione positiva), alla qualità del rivestimento (coefficiente di attrito scorrevole) della parte di contatto e alla precisione dimensionale della disposizione dei contatti (allineamento).

2. Prestazioni elettriche

Le principali proprietà elettriche del connettore includono resistenza di contatto, resistenza di isolamento e resistenza dielettrica.

(1) I connettori elettrici con resistenza di contatto di alta qualità dovrebbero avere una resistenza di contatto bassa e stabile. La resistenza di contatto del connettore varia da pochi milliohm a decine di milliohm.

(2) La resistenza di isolamento è una misura delle prestazioni di isolamento tra i contatti del connettore elettrico e tra i contatti e il guscio, e la sua grandezza varia da centinaia di megohm a migliaia di megohm.

(3) La resistenza dielettrica, o tensione di resistenza, tensione di resistenza dielettrica, è la capacità di resistere alla tensione di prova nominale tra i contatti del connettore o tra i contatti e il guscio.

(4) Altre proprietà elettriche.

L'attenuazione della perdita di interferenze elettromagnetiche serve a valutare l'effetto di schermatura delle interferenze elettromagnetiche del connettore ed è generalmente testata nell'intervallo di frequenza di 100 MHz ~ 10 GHz.

Per i connettori coassiali a radiofrequenza, ci sono indicatori elettrici come impedenza caratteristica, perdita di inserimento, coefficiente di riflessione e rapporto di onda stazionaria di tensione (VSWR). A causa dello sviluppo della tecnologia digitale, al fine di collegare e trasmettere segnali di impulsi digitali ad alta velocità, è apparso un nuovo tipo di connettore, vale a dire il connettore del segnale ad alta velocità. Di conseguenza, in termini di prestazioni elettriche, oltre all'impedenza caratteristica, sono apparsi anche alcuni nuovi indicatori elettrici. , come diafonia (crosstalk), ritardo di trasmissione (ritardo), ritardo temporale (inclinazione), ecc.

3. Prestazioni ambientali

Le proprietà ambientali comuni includono resistenza alla temperatura, resistenza all'umidità, resistenza alla nebbia salina, resistenza alle vibrazioni e agli urti, ecc.

(1) Resistenza alla temperatura Attualmente, la temperatura di lavoro Z-alta del connettore è di 200 ° C (ad eccezione di alcuni connettori speciali ad alta temperatura) e la temperatura Z-bassa è -65 ° C. Mentre il connettore funziona, la corrente genera calore nel punto di contatto, che porta ad un aumento della temperatura. Pertanto, si ritiene generalmente che la temperatura di lavoro debba essere uguale alla somma della temperatura ambiente e dell'aumento della temperatura del punto di contatto. In alcune specifiche, l'aumento consentito dell'alta temperatura Z del connettore sotto la corrente di funzionamento nominale è chiaramente specificato.

(2) L'intrusione della resistenza all'umidità influenzerà le prestazioni di isolamento della connessione h e ruggine le parti metalliche. Le condizioni di prova di calore e umidità costanti sono umidità relativa 90% ~ 95% (secondo le specifiche del prodotto, fino al 98%), temperatura +40±20 ° C, tempo di prova secondo le specifiche del prodotto, Z è di almeno 96 ore. Il test del calore umido alternato è più rigoroso.

(3) Quando il connettore resistente alla nebbia salina funziona in un ambiente contenente umidità e sale, lo strato di trattamento superficiale delle sue parti strutturali metalliche e delle parti a contatto può produrre corrosione galvanica, che influisce sulle proprietà fisiche ed elettriche del connettore. Al fine di valutare la capacità dei connettori elettrici di resistere a questo ambiente, viene specificato un test in nebbia salina. Appende il connettore in una scatola di prova a temperatura controllata, spruzza una soluzione di cloruro di sodio con una concentrazione specificata con aria compressa per formare un'atmosfera di nebbia salina e il suo tempo di esposizione è specificato dal disciplinare del prodotto, che è di almeno 48 ore.

(4) Vibrazioni e urti Le vibrazioni e la resistenza agli urti sono proprietà importanti dei connettori elettrici. Sono particolarmente importanti in ambienti applicativi speciali come l'aviazione e l'aerospaziale, il trasporto ferroviario e stradale. È per testare la robustezza della struttura meccanica del connettore elettrico e il contatto elettrico affidabile. Un importante indicatore del sesso. Esistono norme chiare nei relativi metodi di prova. Nel test di shock, devono essere specificati l'accelerazione di picco, la durata e la forma d'onda dell'impulso d'urto, nonché il tempo di interruzione della continuità elettrica.

(5) Altre proprietà ambientali Secondo i requisiti di utilizzo, altre proprietà ambientali dei connettori elettrici includono tenuta all'aria (perdite d'aria, pressione del liquido), immersione del liquido (resistenza a liquidi specifici), bassa pressione dell'aria, ecc.

La struttura di base del connettore

Le parti strutturali di base del connettore includono (1) contatto; (2) isolante; (3) guscio (a seconda del tipo); (4) accessori.

1. Contatti

È la parte centrale del connettore per completare la funzione di connessione elettrica. Generalmente, una coppia di contatti è composta da un pezzo di contatto maschio e un pezzo di contatto femminile, e il collegamento elettrico è completato dall'inserimento dei pezzi di contatto femmina e maschio.

Il contatto maschile è una parte rigida e la sua forma è cilindrica (perno rotondo), cilindrica quadrata (perno quadrato) o piatta (pezzo di inserimento). Il contatto maschile è generalmente fatto di ottone o bronzo fosforoso.

Il pezzo di contatto femmina, vale a dire la presa, è la parte chiave della coppia di contatti. Si basa sulla struttura elastica per essere deformata elasticamente quando viene inserita nel perno per generare forza elastica e formare uno stretto contatto con il pezzo di contatto maschio per completare la connessione. Esistono molti tipi di strutture jack, tra cui cilindriche (splitting, necking), diapason, tipo a sbalzo (slot longitudinale), tipo pieghevole (slot longitudinale, a forma di 9), a forma di scatola (jack quadrato) E il jack a molla a filo iperboloide e così via.

2. Isolante

L'isolante è anche spesso chiamato una base o un inserto. La sua funzione è quella di disporre i contatti nella posizione e nella spaziatura richieste e di garantire le prestazioni di isolamento tra i contatti e tra i contatti e l'alloggiamento. Una buona resistenza all'isolamento, prestazioni di tensione di resistenza e facilità di elaborazione sono i requisiti di base per la selezione dei materiali isolanti da trasformare in isolanti.

3. Guscio

Chiamato anche guscio, è il coperchio esterno del connettore. Fornisce protezione meccanica per la piastra di montaggio isolante integrata e i perni e fornisce l'allineamento della spina e della presa durante l'accoppiamento, quindi fissa il connettore al dispositivo.

4. Accessori

Gli accessori sono suddivisi in accessori strutturali e accessori di installazione. Accessori strutturali come anelli di serraggio, chiavi di posizionamento, perni di posizionamento, perni di guida, anelli di collegamento, morsetti per cavi, anelli di tenuta, guarnizioni, ecc. Installare accessori come viti, dadi, viti, anelli a molla, ecc. La maggior parte degli accessori ha parti standard e parti comuni.

Caratteristiche del connettore

1. Il contatto maschile o il contatto femminile è flessibile. La connessione reciproca dei contatti può essere utilizzata per garantire la connessione del circuito.

2. La parte terminale del contatto ha una struttura di cablaggio facile da implementare fili o schede di cablaggio stampate. È per l'implementazione di saldatura, incapsulamento, tenuta, saldatura a foro passante e altre strutture.

3. Il contatto è fissato nella posizione corretta dell'isolante e l'isolante può essere utilizzato per mantenere la resistenza di isolamento della tensione tra i contatti.

4. Ha una struttura di accoppiamento, che è conveniente per inserire o staccare il contatto, e non cambia la sua posizione anche dopo vibrazioni o impatti.

La tendenza di sviluppo futura della tecnologia dei connettori elettronici

Anche i connettori, come componenti chiave per le connessioni di corrente o segnale, sono una parte importante del sistema industriale. Con il rapido sviluppo di terminali mobili personali, elettrodomestici intelligenti domestici, industria della comunicazione dell'informazione, industria dei trasporti di nuova energia, scienza e tecnologia aerospaziale, intelligenza artificiale, apparecchiature elettroniche mediche e altri campi, la funzione, l'aspetto, le prestazioni e l'ambiente di utilizzo dei connettori sono stati migliorati. Elevate esigenze.

1. Il trend di sviluppo della micro-miniaturizzazione e dell'integrazione

Al fine di soddisfare i requisiti dei dispositivi elettronici portatili, digitali e multifunzionali, nonché l'automazione della produzione e dell'assemblaggio, i connettori elettronici devono essere sottoposti a modifiche della struttura del prodotto. I prodotti sono sviluppati principalmente nella direzione di piccole dimensioni, bassa altezza, passo stretto, multifunzione, lunga durata, montaggio superficiale, ecc.

Miniaturizzazione significa che la spaziatura centrale dei connettori elettronici (connettori) è più piccola e l'alta densità è quella di ottenere un gran numero di core. La miniaturizzazione dei prodotti elettronici di consumo richiede che i componenti integrino miniaturizzazione, sottigliezza e alte prestazioni, il che promuove anche lo sviluppo di prodotti di connettori nella direzione della miniaturizzazione e del piccolo passo. La miniaturizzazione dei componenti ha requisiti tecnici più elevati. Tutto ciò richiede una solida base di stampaggio industriale per supportarlo efficacemente.

2. Tendenza di sviluppo intelligente

Oggi è un mondo con un rapido sviluppo di informazioni, indipendentemente dal tipo di informazione o tecnologia, le esigenze delle persone stanno diventando sempre più alte. Dal rapido sviluppo dei dati di comunicazione delle informazioni, l'interconnessione wireless è arrivata a tutti noi. Dall'applicazione di smartphone, dispositivi indossabili intelligenti, droni, guida senza pilota, realtà VR, robot intelligenti e altre tecnologie, l'aggiunta di chip IC e Lo sviluppo intelligente del connettore elettronico del circuito di controllo è una tendenza inevitabile, perché consentirà al connettore elettronico di cogliere in modo più intelligente l'uso di apparecchiature elettroniche e migliorare le prestazioni del connettore stesso per ottenere un bridging wireless intelligente.

3. Trend di sviluppo ad alte prestazioni

La trasmissione ad alta velocità significa che i computer moderni, la tecnologia dell'informazione e la tecnologia di rete richiedono che la frequenza temporale della trasmissione del segnale raggiunga la banda di frequenza dei megahertz e il tempo di impulso raggiunga meno di millisecondi. Pertanto, sono necessari connettori elettronici di trasmissione ad alta velocità (connettori).

L'alta frequenza deve adattarsi allo sviluppo della tecnologia delle onde millimetriche e i connettori elettronici coassiali a radiofrequenza (connettori) sono tutti entrati nella banda di frequenza di lavoro delle onde millimetriche.