有些人可能会这么做。但他们真的会拿起扳手,查阅连接器的数据手册,然后把扭矩调整到规定的强度吗?事实上,完全没必要。.

然而,当环境远非理想时会发生什么?如果不是客厅或办公室,而是例如在起飞时会承受高重力加速度的火箭,或者是在工业4.0工厂中监测磨损情况的工业压力机(持续振动是其运行的基本组成部分),又会如何?在这些情况下,一切都会改变,而连接器作为最脆弱的元件,必须尽可能可靠,尤其是在容不得任何故障的关键应用中。.

除了确保信号完整性和维护物理连接外,恶劣环境下的应用对坚固耐用的连接器还有另一个要求。在数据中心等IT应用中,设备通常由合格的电子技术人员安装。而在工业或国防应用中,可能是机器操作员或相关人员在维护工作中需要断开和重新连接设备。操作手册的某个地方(具体位置不详,但这并不重要)会有类似这样的说明:“将扭矩减小到X牛顿”、“使用正确的工具”或“小心操作”。但有多少操作人员会真正查阅手册呢?

最后,我们应该考虑可制造性设计(DFM)。连接器是否需要承受大量的插拔,以及是否可以通过精心选择连接器来简化或加快装配过程?一个非常常见的问题是,设计工程师只考虑连接器的预期用途,而忽略了 连接器之间的装配方式。因此,始终要考虑生产过程,这一点至关重要。

鉴于这些原因,制造商们开发了专门用于应对这些挑战的产品。例如,Harwin 的 M300 连接器和最近推出的 Kona 系列产品就是很好的例子。.

M300 连接器在航空航天、国防和工业应用等严苛环境下均能提供可靠的性能。这些紧凑型连接器每个触点可提供高达 10A 的电流,轻巧而坚固,经受住了极端条件的考验。这些 3mm 间距的 PCB 连接器采用不锈钢螺钉锁紧装置,确保端接不受振动和冲击的影响。.

想知道这些连接器有多坚固耐用吗?点击此处观看视频,视频中作者 用冲击钻对M300连接器 (图1)进行了测试,这种测试方法虽然不符合技术规范,但却能充分展现这些连接器的耐用性。视频中略带幽默,但重点显而易见。

Kona系列连接器采用8.5mm间距和独立封装的连接方式,使设计人员能够在极端条件下实现高电流输出,从而提供最大功率,使系统能够承受高达60A和3000V的单触点电压。这些高品质连接器提供2针、3针或4针三种配置,采用紧凑的单排设计。.

该设计内置了抗振动和抗冲击性能,六端子铜铍合金触点确保了良好的电气连续性和弹性强度。坚固耐用的外壳可保护连接免受冲击和其他物理损坏。公连接器设计用于插入印刷电路板,并配有板夹,可进一步防止拉扯。母线外壳采用螺钉固定。此外,还提供母线触点,允许在与外壳组装之前焊接 8AWG 电线。正如本 组装视频,坚固的外壳便于盲接线,而内六角螺钉可使用角度可调的内六角螺丝刀,进一步简化了盲接线。

现在让我们来看几个实际应用案例。.

三针 M300 连接器可用于连接面板安装式电位器。面板通常采用模块化结构组装,并在生产线上的最终组装过程中由人工连接。外壳、印刷电路板以及电源和传感器等组件也需要人工连接,因此,使用像 M300 这样坚固耐用的连接器(尤其是在布线系统中配备)有助于防止生产过程中的损坏。.

另一个例子是DC/DC转换器,它们通常依赖于基本的接线端子。但在高可靠性应用中,这些基本接线端子可能不够用,此时使用四芯Kona连接器甚至两个双芯Kona连接器会更合适。.

在这两个例子中,如果使用普通连接器,那么现场发生的任何事故,或者更糟糕的是,操作过程中环境中发生的任何事情,都可能导致价值数千欧元的组件或设备完全无法使用。.

此时,设计工程师往往最后才考虑的不起眼的连接器(如果他们真的会想到它的话)实际上非常脆弱,因为它涉及机械和电气功能,而且是唯一一个经常由不同培训水平和技能的人员操作的组件。通过积极主动、规避风险,设计人员可以提高产品的可靠性,并成为生产和维护人员的得力助手。.

作者:  欧洲应用总监 鲍威尔电子公司