電路設計中對連接器的幾點考量

時間:2022-05-24瀏覽次數:243

連接器越小,就越重要。


原因很簡單:產品越來越小。如今,眾多的電子設備,如智能手機、平板電腦、血糖檢測儀等。對尺寸有更嚴格的要求,內部更緊湊,所以留給連接器的空間不多。這種趨勢也出現在國防和航空航天領域,如衛星、制導系統和航空電子系統,這些領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,設計工程師面臨著一系列新的挑戰。他們不再能將連接器的設計放入項目的最后階段。微型連接器需要深謀遠慮。它需要設計者提前考慮包裝、耐用性、當前負載能力和可替換性等各種因素。


設計師應考慮更換的便利性,尤其是在封閉的外殼中。


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


1.在設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的設計,在考慮之前就將連接器置于設計的最后階段?!盩E Connectivity的產品開發工程部總監米奇·斯托里(Mitch Storry)表示,“他們認為連接器非常簡單,因此他們可以將相關設計放入最終階段。然后他們堅持自己的設計?!?


Storry見過太多設計師在設計的最后階段匆忙設計連接器的故事。他告訴我們,在很多情況下,設計師最終不得不選擇非標連接器來完成設計,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,相關專家建議,在設計的前期就要考慮好你將要使用的連接器,然后給它們預留設計空間,圍繞它們進行設計。


TE Connectivity的產品開發工程師斯蒂芬·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用中。為了解決潛在的封裝問題,設計人員需要考慮PCB上的布線和連接到連接器的額外導線。"因為間距變小了,所以你必須把走線和電線做得更窄."Molex大區產品經理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的選項。在設計系統的時候,你需要考慮這些翻轉方式。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,設計師還應該注意,表面貼裝設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.了解當前的負載能力。


隨著連接器尺寸的減小,連接器的電流負載能力也減小。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。為了彌補低載流量帶來的問題,設計人員可能需要增加端子數量。


4.考慮小型/微型連接的穩定性。


“我需要建議這一點,不僅在設計階段,而且在過程中,以確保它們不被損壞?!盩E Connectivity的莫利說。


Morley是在射頻應用中設計微型連接器的專家,他回憶說,在他的軍事和空間應用中,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、翻新和標記??赡苄枰嘿F的現場可替換連接器來替換它們,并且這種改變可能會將設計時間再延長一周或兩周。


莫利說,“需要注意的是,應該始終優先考慮現有的連接器。如果這些連接器與您的設計不兼容,可以考慮自己設計,這會節省您很多時間?!?


5.考慮容易更換。


如果產品的外觀是封閉的,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,但整個系統受損的風險也就越高?!?


6.了解連接器的功能要求。


供應商需要客戶充分表達需求,否則可能會誤解客戶的需求。當您需要* *定制連接器時,這一點尤其重要。


“準確闡明連接器的要求至關重要,”Storry說?!叭绻愂霾磺宄蛴羞z漏,我們可能會忽略設計的關鍵要求?!?


7.考慮機械應力


溫度、沖擊和振動會在接口和電路之間產生應力。專家建議,您應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。當連接器牢固地連接到電路板或外部結構時,它必須能夠承受沖擊和振動產生的力,否則可能會出現裂紋


莫利建議工程師使用互連系統,以盡量減少安裝結構和連接點之間的累積應力。"有許多供應商提供這種系統."他說,“設計師應該密切關注這一點?!?


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