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什么样的连接器才能应对恶劣环境?

分类:知识库       

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连接器的广泛应用,为电子系统带来了经济性、灵活性、可扩展性等诸多好处。与此同时,作为不同组件之间信号和电源连接的中介,连接器的可靠性就显得尤为重要了,特别是对于那些面对极端温度、冲击和振动、液体和灰尘侵入、化学品污染等恶劣环境的应用,互连的可靠性挑战就更加严峻。而恶劣环境连接器,就是应对这一挑战的有效解决方案。

恶劣环境连接器,可以理解为——为了应对特殊应用环境要求,在标准连接器基础上的改进之作。这些特殊的应用环境要求,通常包括:
坚固耐用,并且符合防火等安全规范要求
能够抵御水、灰尘或化学品等腐蚀性物质的污染和侵害
耐受机械冲击和振动,提供更稳固的机械连接能力
适应极端温度范围,以及温度变化的冲击
能够避免或减弱复杂电磁环境下EMI的干扰
兼容产品制造(如焊接)和应用过程(如杀菌)中的特殊要求

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1、恶劣环境连接器的选型要素都有哪些? :

想要满足上面这些要求,对于连接器的优化必须是全方位、不留死角的。因此,对于最终用户来说,在恶劣环境连接器的选型上,也需要从多个方面进行全面的考量。
#材料
为了适应特殊环境要求,恶劣环境连接器由里及外的材料选用都会更加考究。比如连接器的外壳材料,会选择压铸金属外壳,以提供坚固而稳定的防护,抵御冲击、振动等外界环境的影响;而连接器外壳和触点间的绝缘层,一般也需要选用具有更高防火等级(如UL940V-0)的材料;在连接器内部磷青铜触点的配接区域上,也会采用镀金工艺,以确保更可靠的电气连接性能。
#密封
对于恶劣环境连接器,密封性是一个非常重要的指标。密封性能的界定通常遵循IEC 60529标准规定的IP(Ingress Protection)等级。为了达到这样的密封要求,连接器需要采用特殊柔性硅橡胶制成的内部和外部密封结构。
#EMI保护
除了水和灰尘,恶劣环境连接器还可能受到电磁干扰(EMI)辐射的侵入,干扰设备功能,或向外发射电磁波对其他设备造成干扰。这时,金属外壳和导电垫圈可以为连接器提供额外的抗电磁干扰性能,因此这也会作为恶劣环境传感器产品中的选配项目。
#特殊机械结构
为了提供更可靠和稳固的连接,恶劣环境连接器在外壳上还会增加特殊的闭锁或者螺丝锁紧机构,以抵御可能发生的机械冲击和振动。有些连接器在内部触点结构的设计上也会进行优化,提供多重保障。
#满足空间要求
上面的系列举措,大都是在标准连接器基础上做加法,但这往往会增加连接器的外形尺寸。而在实际应用中,恶劣环境连接器在空间上也会受到严格约束。一方面,恶劣环境连接器自身的外形要尽可能紧凑;另一方面,产品也要充分考虑到与系统互连的实际场景,提供多样化的产品配置选型(如提供可以将连接器密封到面板中,或放置在外壳前面或后面的灵活选项),确保设计工程师在整体设计时的灵活度。
为了客观地评估优化设计的结果,恶劣环境连接器都会遵循行业标准进行可靠性测试,其中比较有代表性的就是针对电子连接器和插座的EIA-364系列可靠性测试标准(如表1)。此外,有些连接器厂商还会对产品进行一些额外的测试,以展示其连接器产品的特殊“技能”,应对特殊应用的要求。

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EIA-364部分测试标准
通过综合优化,以及严格的可靠性测试,这样的产品就可以算是一款合格的恶劣环境连接器了。有实力的连接器大厂,通常都会根据市场需要,有计划地对标准连接器产品进行“升级”,形成完整的恶劣环境连接器系列。


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