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電路設(shè)計中對連接器的幾點考量

時間:2022-05-24瀏覽次數(shù):2200

連接器越小,就越重要。


原因很簡單:產(chǎn)品越來越小。如今,眾多的電子設(shè)備,如智能手機(jī)、平板電腦、血糖檢測儀等。對尺寸有更嚴(yán)格的要求,內(nèi)部更緊湊,所以留給連接器的空間不多。這種趨勢也出現(xiàn)在國防和航空航天領(lǐng)域,如衛(wèi)星、制導(dǎo)系統(tǒng)和航空電子系統(tǒng),這些領(lǐng)域的緊湊性要求只能通過“微型”連接器來滿足。


隨著對更小連接器的需求不斷增加,設(shè)計工程師面臨著一系列新的挑戰(zhàn)。他們不再能將連接器的設(shè)計放入項目的最后階段。微型連接器需要深謀遠(yuǎn)慮。它需要設(shè)計者提前考慮包裝、耐用性、當(dāng)前負(fù)載能力和可替換性等各種因素。


設(shè)計師應(yīng)考慮更換的便利性,尤其是在封閉的外殼中。


以下是微型連接器供應(yīng)商的一些設(shè)計建議。這些建議既是連接器設(shè)計專家的建議,也是設(shè)計師的慘痛經(jīng)驗總結(jié),值得設(shè)計師參考。


1.在設(shè)計的早期階段考慮連接器。


“工程師往往過于專注于整體系統(tǒng)的設(shè)計,在考慮之前就將連接器置于設(shè)計的最后階段。”TE Connectivity的產(chǎn)品開發(fā)工程部總監(jiān)米奇·斯托里(Mitch Storry)表示,“他們認(rèn)為連接器非常簡單,因此他們可以將相關(guān)設(shè)計放入最終階段。然后他們堅持自己的設(shè)計?!?


Storry見過太多設(shè)計師在設(shè)計的最后階段匆忙設(shè)計連接器的故事。他告訴我們,在很多情況下,設(shè)計師最終不得不選擇非標(biāo)連接器來完成設(shè)計,這不僅提高了成本,也延誤了交付時間。


為了避免這樣的問題,相關(guān)專家建議,在設(shè)計的前期就要考慮好你將要使用的連接器,然后給它們預(yù)留設(shè)計空間,圍繞它們進(jìn)行設(shè)計。


TE Connectivity的產(chǎn)品開發(fā)工程師斯蒂芬·t·莫利(Stephen T. Morley)說,“沒有人有理由聽你說,‘首先,確定你需要的連接器?!暗绻麄冞@樣做,實際上可以節(jié)省他們很多時間和很多麻煩?!?


2.理解空間的局限性。


雖然微型板對板連接器的厚度通常小于1 mm,但它們也常用于緊密封裝的應(yīng)用中。為了解決潛在的封裝問題,設(shè)計人員需要考慮PCB上的布線和連接到連接器的額外導(dǎo)線。"因為間距變小了,所以你必須把走線和電線做得更窄."Molex大區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理Mike Higashikawa說。


此外,請記住,一些連接器(如柔性電纜連接器)提供向前和向后翻轉(zhuǎn)的選項。在設(shè)計系統(tǒng)的時候,你需要考慮這些翻轉(zhuǎn)方式。例如,如果在連接器的正面和背面有另一個組件是反過來的,則可能不容易接觸到。


最后,設(shè)計師還應(yīng)該注意,表面貼裝設(shè)備有時無法處理更小的元件。在某些情況下,他們需要新的真空噴嘴來解決這些問題。


3.了解當(dāng)前的負(fù)載能力。


隨著連接器尺寸的減小,連接器的電流負(fù)載能力也減小。一般來說,微型連接器可以處理200mA到500mA之間的電流,這幾乎是較大板對板連接器額定電流的一半。為了彌補(bǔ)低載流量帶來的問題,設(shè)計人員可能需要增加端子數(shù)量。


4.考慮小型/微型連接的穩(wěn)定性。


“我需要建議這一點,不僅在設(shè)計階段,而且在過程中,以確保它們不被損壞。”TE Connectivity的莫利說。


Morley是在射頻應(yīng)用中設(shè)計微型連接器的專家,他回憶說,在他的軍事和空間應(yīng)用中,一半的連接器在測試階段就被破壞了。


如果你不首先考慮這個問題,它可能會推高成本,他說。損壞的連接器需要重新配置、翻新和標(biāo)記??赡苄枰嘿F的現(xiàn)場可替換連接器來替換它們,并且這種改變可能會將設(shè)計時間再延長一周或兩周。


莫利說,“需要注意的是,應(yīng)該始終優(yōu)先考慮現(xiàn)有的連接器。如果這些連接器與您的設(shè)計不兼容,可以考慮自己設(shè)計,這會節(jié)省您很多時間?!?


5.考慮容易更換。


如果產(chǎn)品的外觀是封閉的,那么你需要一個可以從外面更換的連接器。否則,你需要做一些焊接工作。


莫利說,“做得越多,焊接等技能越熟練,但整個系統(tǒng)受損的風(fēng)險也就越高?!?


6.了解連接器的功能要求。


供應(yīng)商需要客戶充分表達(dá)需求,否則可能會誤解客戶的需求。當(dāng)您需要* *定制連接器時,這一點尤其重要。


“準(zhǔn)確闡明連接器的要求至關(guān)重要,”Storry說?!叭绻愂霾磺宄蛴羞z漏,我們可能會忽略設(shè)計的關(guān)鍵要求。”


7.考慮機(jī)械應(yīng)力


溫度、沖擊和振動會在接口和電路之間產(chǎn)生應(yīng)力。專家建議,您應(yīng)該選擇能夠避免這些力的影響的連接器。


“我在一些PCB板上見過斷裂的焊點,”莫利說。當(dāng)連接器牢固地連接到電路板或外部結(jié)構(gòu)時,它必須能夠承受沖擊和振動產(chǎn)生的力,否則可能會出現(xiàn)裂紋


莫利建議工程師使用互連系統(tǒng),以盡量減少安裝結(jié)構(gòu)和連接點之間的累積應(yīng)力。"有許多供應(yīng)商提供這種系統(tǒng)."他說,“設(shè)計師應(yīng)該密切關(guān)注這一點?!?


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