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信号连接器选料时,5个容易被忽视的选型要素

2018-12-31
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现今的电子设备经常控制各种各样的介面及处理不同的信号,细小如手电的主板与显示模组的控制联系,大如工业应用中的传感器、驱动器、开关及阀门等设备联系,安全可靠的信号连接绝对重要。

 

市场上的连接器因应处理各种各样的设备而发展出不同功能和外型。为确保为目标应用找到最合适的连接器,需要考虑包括高性价比、可靠性、安全及操作等因素,工程师为此要在选料上花不少心思。除了考虑基本的电气特性(Electrical Characteristics )、成本及外型外,工程师还需要了解以下这些选型要素,提高选料的效率

电磁干扰 (EMI)


工程师需要考虑建立信号连接时是否会受到四周环境干扰的影响,例如来自电机驱动器的电磁干扰 (EMI)和附近设备产生的噪音,可能导致信号传输丢失或影响信号可靠性。在这些情况下,可使用屏蔽型连接器以及通过更谨慎的布线来消除这方面的顾虑



外来物质侵入防护


在工作环境中,连接器是否有接触污垢、水、油、化学物元素等的可能性?是否有因高低温的转变引致水凝结的可能?

 

工程师可以从这些外來物质侵入的角度,来考虑连接器是否需要相应的“侵入防护”等级?


高密度(High Density)

可考虑选择“减少PCB尺寸同时增加I/O数量”的连接器,以提供传输“高密度产品”,例如可叠接类型连接器。


3M公司的3432-L303


或考虑采用高密度阵列类型连接器。

Samtec公司的ASP-184330-01


快速无误的连接

通常安装工作需要快速而无误的连接,特别是需要大量连接工作时,快速无误的连接是工程师考虑的关键问题。安装速度越快,项目所涉及的成本就越低。

 

但一些连接位置是难以到达的区域,或者是在光线不足的情况下,很难看到连接后的形态,再加上工人手指疲劳的情况,快速连接反而会成为部份连接不良率的元凶。现在市场上可以实现快速连接技术的连接器,例如推挽式 (push-pull) 可插拔连接,连接所需时间更短,能比采用传统的螺纹连接器节省更多时间


Souriau公司的JBXER1G03FCSDSR


错配连接


错配连接是另一个常见问题。所谓错配,在同一位置使用多个相同的连接器时,将错配的连接器插入错误的插座。如位置空间允许,可以加上线材编码以区分特定的电缆或接线端子连接。市场上也提供一些可区分的连接器的方案,如一些圆形连接器会提供标准朝向,如A、B、C、D、S、T、X或Y。采用电缆标签或颜色编码也可以减少错配连接


图3,(a)电机轴端系统配置             (b)电机轴侧系统配置

TE公司的2120949-1


总结


在选择信号连接器时,工程师必须考虑很多参数以确定正确的连接器。除了基本的电气参数数、成本及外型外,还需要考虑以下要素,以提高选料的效率。

  • 电磁干扰 (EMI)

  • 外來物质侵入防护

  • 高密度 (High Density)

  • 快速无误的连接

  • 错配连接

 

更多连接器相关的资料,可参考以下文章:

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