中心議題：
- 電源連接器的發(fā)展趨勢與規(guī)律
- 根據(jù)需求應(yīng)用電源連接器舉例
- 電源連接器應(yīng)用Q/A
本講從電源連接器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展入手，揭示電源連接器的產(chǎn)業(yè)變化規(guī)律，深入解析電源連接器在高電流密度、微型化、低成本化等方面的技術(shù)進步，以及如何把這種進步融入實際的應(yīng)用當(dāng)中，透過電源連接器應(yīng)用實例，以問答的形式，對電源連接器的應(yīng)用問題進行解答。
電源連接器按連接方式分類可分為板對板型，線對板型，線對線型；按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類可分為插針插孔類，邊緣插卡類，雙片插頭插座式，抽屜式，線纜連接；按應(yīng)用分類，卡類，bus bar類，信號電源混合類，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范專用類，客戶定制類。
在電源連接器的選擇上要十分慎重，如果連接器不能滿足實際工作的需要，會帶來重大損失。必須滿足的重要參數(shù)有：額定電壓電流值，阻抗，耐壓值，絕緣電阻，適用線徑，插拔力，保持力，插拔次數(shù)，溫升，工作溫度范圍，阻燃等級，安裝方式，安規(guī)要求，使用環(huán)境等。對具體的技術(shù)規(guī)格，有以下幾點需要重視：高導(dǎo)電率材料的選用，相關(guān)散熱的設(shè)計，高等級安規(guī)要求，漏電距離的重新排布，對應(yīng)板卡或線纜的重新選擇等。詳細電源連接器的選擇問題，可以參考電源連接器的選擇。
電源連接器的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在小型化，高電流密度，高效率，高安全性，使用簡易，維護方便等方面，同時也引發(fā)了新材料科技的快速發(fā)展，高導(dǎo)電率，耐高溫材料需求旺盛，通風(fēng)設(shè)計和仿真技術(shù)也備受重視。例如，高端設(shè)備對電流密度的需求，平均下來，基本上每三年左右就會提高50%，沒有新的合金技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計，這是不可能實現(xiàn)的。
就像在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)里面有摩爾定律一樣，每18個月到兩年左右，單位面積晶體管集成密度會提高一倍，電源連接器的電流承載密度也增長非常快，基本上五年左右時間就會提高到50%，采用新技術(shù)的連接器提升速度會更加快，客戶對于電源支付的成本卻在急速下降，在一些低端符合SSI標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，由于技術(shù)改進、成本降低和一些替代的產(chǎn)品的出現(xiàn)，每安培電流支付成本已經(jīng)接近了三美分這樣。在電源這一塊，每瓦特支付的成本在0.2美金，預(yù)計到2012年會降到0.1美金，一方面客戶對電流密度的需求在快速增加，一方面，客戶支付的費用卻在快速下降，所以市場需要連接器新技術(shù)和新突破。
所以，在連接器的應(yīng)用上，可以考慮使用更新的更好的匹配自己需求的產(chǎn)品來優(yōu)化連接器結(jié)構(gòu)。
比如，為了響應(yīng)滿足對于高訊號密度和降低設(shè)計成本的需求，可以考慮FCI的直交和背板的ZipLine連接器，以及相應(yīng)的電源連接器。ZipLine可提供最高12.5Gb/s的傳輸速度，使用邊緣耦合技術(shù)以提供高訊號密度，并可實現(xiàn)低插損和低串?dāng)_，完全不用成本高、占用空間大的金屬護層，在1.5mm間距中每英吋最高達101對差分訊號的密度，因而可實現(xiàn)性能高的高速連接器系統(tǒng)。
再比如，為了應(yīng)對模塊化電源解決方案日益提升的電流密度需求，泰科電子推出的全新電源連接器型號——MULTI-BEAM XLE及MINIPAK HDL連接器，采用全新設(shè)計，充分利用散熱氣流并提供更卓越的長期可靠性，采用更先進的觸點設(shè)計及更優(yōu)秀的材料，能夠應(yīng)對與帶電多次插拔相關(guān)的各種挑戰(zhàn)，并在強腐蝕性環(huán)境中保持低毫伏壓降。
為了確保安全斷開連接，可以選用FCI的APEX®9505路(車內(nèi)充電器互連產(chǎn)品)或RCS800服務(wù)插頭(維護用電池斷開連接產(chǎn)品，其獨特的集成電子互鎖和兩步斷開連接相結(jié)合，高壓400-600V，其ErgoMate®軸向連接使系統(tǒng)操作簡易、減少配接力。
為了滿足必須提供防止觸電死亡的特別故障保護序曲，可以考慮FCI的RCS800 和APEX®280連接器，用于解決高電壓應(yīng)用（400/600V），并提供高等級密封，因為雌雄外殼在連接和斷開位置均完全密封。它們的高性能終端能允許35A至250A的高等級操作電流。
為了防止連接器半插，保證連接器穩(wěn)定結(jié)合，可以選擇帶慣向鎖定系統(tǒng)的連接器。慣向鎖定系統(tǒng)就是當(dāng)插頭在往插座上前進的時候，鎖扣沒有到達這個鎖定位置的時候，觸片是沒有接觸的，當(dāng)你鎖定的時候，它自然在這里可靠結(jié)合了，鎖定和接通是同時完成，不會有半插的產(chǎn)生，操作者會有非常好的手感，提示操作者它是穩(wěn)定、可靠的鎖定。
為了防止反插，可以選擇雙鎖定連接器，也就是兩層鎖定。電流可以做到14安培，具備聲音提示，當(dāng)插片插到位以后，有一個聲音進行提醒，當(dāng)兩個對插到位的時候，也會有聲音提示，這些都是有極性條在上面，所以連接的時候不會反插。
為了確保一拔出連接器就立即斷電，可以選擇創(chuàng)新性塑殼解決方案，其獨特的“兩步式”釋放過程為互鎖裝置的工作提供足夠的時間，這樣，通電時就不會出現(xiàn)斷開現(xiàn)象。用戶確實須進行兩個獨立的動作，切斷電源和拔出連接器之間會有五秒鐘的延遲。這些新穎的安全裝置還擁有許多其它特點。端子被固定在塑料防護孔格后，防止手指的碰觸，齒輪軸向連接系統(tǒng)在幫助實現(xiàn)更小尺寸的解決方案的同時顯著減小匹配力。一旦對配到位，連接器二次鎖止會被關(guān)閉，以此保證100%穩(wěn)固的連接。
為了至少10000次連接循環(huán)，可以考慮FCI的EV Plug 16 - 63A，還具達400V –高壓絕緣保護，可提供1-相，2-相，3-相。
電源連接器應(yīng)用Q/A
下面是針對電源連接器應(yīng)用問題的四個問答：
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一， 電源連接器對應(yīng)不同應(yīng)用使用哪些不同的鍍層？
電源連接器選擇鍍層時主要考慮使用環(huán)境，主要分為三種情況：
· 對于一般的應(yīng)用，鍍錫是最常見的，因為錫比較便宜，但是錫的質(zhì)地比較軟，為保證良好接觸，需要較高的接觸力（至少100克），插拔次數(shù)一般比較低，只能起到簡單保護性的防腐蝕作用，工作溫度比較低，黃銅或青銅鍍錫工作溫度可以到110℃，鋼鍍錫可以到達190℃。對于高插拔次數(shù)，一般都需要鍍金。對于更高工作溫度，就需要其它鍍層，例如紫銅鍍鎳應(yīng)用達340度,黃銅或青銅鍍鎳達250℃。
·對于高可靠性要求的小信號應(yīng)用，要求小的接觸力的應(yīng)用，一般都采用鍍金，同時金的耐腐蝕性能也很突出。鎳一般被用作鍍金的底層，鋼接觸件大部分鍍鎳(必需先鍍銅)。鈀的導(dǎo)電率比金要差，多用于代替電鍍金在某些有限制的范圍.目前金價持續(xù)上漲，鍍鈀鎳合金的產(chǎn)品也越來越多。鍍銀的觸點具有非常好的導(dǎo)電性，但是銀很容易氧化，故而只在特殊情況下才選用。
·出于防腐蝕，提高連接電性能，降低溫升等方面考慮，現(xiàn)在的連接器基本上都需要進行電鍍處理。在一些大電流的特殊應(yīng)用情況下有見到不做電鍍處理的，可是已經(jīng)非常少見了。
二，電源連接器通常做哪些測試？
除了連接器一般都要做的通用測試，如接觸電阻，絕緣電阻，耐電壓，可焊性，擦拔次數(shù)，震動，插入/分離力，環(huán)境試驗等，電源連接器比較特別的測試是：溫升電流關(guān)系，熱插拔（如果有要求）。與信號連接器的要求差別很大，信號連接器，尤其是高速信號連接器，除了通用測試外，會更關(guān)注在信號完整性方面的性能。
三，連接器pin不吃錫是什么原因？該如何處理？
如果排除了焊接工藝問題，比如焊錫溫度，合適的助焊劑，過焊錫時間等，不吃錫可能是觸點表面氧化或者不潔造成的，要注意打開包裝后應(yīng)盡快使用，儲藏環(huán)境要保持干燥。還有的是產(chǎn)品鍍層不良，基材外露，也會造成不吃錫。
首先應(yīng)該確定是什么原因造成的。如果是工藝問題，就要改善工藝，例如，選擇合適的助焊劑，設(shè)置對應(yīng)的焊錫溫度，調(diào)節(jié)過爐時間（回流焊），或者鏈速（波峰焊）等；如果是管腳不潔，則需要針對性的清潔處理；如果是氧化問題（基本沒有焊錫吃上，或即使有錫也是不浸潤的狀態(tài)）就比較麻煩了，現(xiàn)在還沒有很好的去除氧化層的還原劑，可能要考慮報廢處理，實踐中，對于小批量的情況，有些公司采用刮除氧化層后再焊的方法，但是這種做法的可靠性沒有得到驗證。
四，在整機測試中有自動關(guān)機不良，經(jīng)確認為其中該批次一線對板連接器接觸不良，現(xiàn)在供應(yīng)商有改善品送來，該如何測試此批新料是否有改善？有什么相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)？
建議首先確認根本原因是什么，一定要找出真正的原因，而不是只針對現(xiàn)象頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳。比如，先將導(dǎo)線斷開，完整測試和評估問題是連接器造成的，還是導(dǎo)線，或者壓接造成，再一步步找下去。再檢查供應(yīng)商是否針對此原因作了改善，改善措施是否合理有效。
測試也是要針對性的，也可以適當(dāng)加嚴試驗條件。例如是氧化造成的，對新樣品，就不僅要檢查其外觀，還要重新進行可靠性測試，泰科電子對自己產(chǎn)品的可靠性有完整的檢驗標(biāo)準(zhǔn)文件（例如108，114文件），然后進行組裝，再作整機測試。
