电路设计之连接器篇
时间:2022-09-22 16:30:00
前言:
- 作为电子行业的从业者,电路PCB在设计过程中,我们总是会遇到各种各样的连接器,即连接器。我们需要根据使用环境、通信频率、功率和尺寸选择特定的参数PCB印刷板或其他场景的型号和规格。因此,基于此,我们需要熟悉连接器的分类和常用型号,至少在需要使用某个连接器时,我们可以根据型号快速找到相应的技术规格。
笔者述:
- 目前从事嵌入式行业(累加大学)已有8年,但对连接器没有系统的了解,比如常用的2.0/2.54直插,弯插,3.96/4.2/5.08mm连接器或更多类别,即脚间距更清楚,但脚间距相同的连接器也有很多分类,如何知道哪个更适合特定的PCB板呢,所以需要在工作过程中不断积累,总结一下,然后才能在需要的时候手到擒来,也便于做出尺寸、外观、电气、性能更好的作品。好了,言归正传,笔锋一转,开始正文。
1.什么是连接器?
- 连接器,即CONNECTOR。中国也被称为连接器、插头和插座。一般指电气连接器。即连接两个有源设备的设备,传输电流或信号。
- 连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一部分。它的能非常简单:在电路中被阻断或孤立的电路之间架起沟通桥,使电流循环,使电路达到预定功能。连接器是电子设备中不可缺少的一部分,沿着电流流通的通道观察,你总会发现一个或多个连接器。随着应用对象、频率、功率、应用环境等的不同,连接器的形式和结构千变万化。比如球场上点灯的连接器和硬盘驱动器的连接器,点火箭的连接器都大不相同。但无论什么样的连接器,都要保证电流顺畅、连续、可靠地循环。
- 一般来说,连接器连接的不仅限于电流。随着光电子技术的快速发展,光纤系统中传输信号的载体是光,玻璃和塑料取代了普通电路中的电线,但光信号通路中也使用了与电路连接器相同的连接器。因为我们只关心电路连接器,所以这次只关注电路连接器及其应用。著名的连接器行业供应商Molex1,JST Sales链接。
2 为何使用连接器?
- 假设没有连接器会发生什么?此时,电路应与连续导体永久连接。例如,如果电子设备想连接到电源上,必须通过某种方法(如焊接)将连接线的两端与电子设备和电源固定牢固。这样,生产和使用都带来了很多不便。以汽车电池为例。假设电池电缆固定在电池上,汽车制造商增加了安装电池的工作量,增加了生产时间和成本。当电池损坏需要更换时,还需要将汽车送到维修站,拆除旧的,然后焊接新的,以支付更多的劳动力成本。有了连接器,你可以避免很多麻烦。从商店购买新电池,断开连接器,拆下旧电池,安装新电池,重新连接连接器。这个简单的例子说明了连接器的优点。它使设计和生产过程更加方便、灵活,降低了生产和维护成本。
2.1 连接器的优点
-
1.改进生产工艺 连接器简化了电子产品的装配工艺。还简化了批量生产工艺;
2.易于维修 如果某电子元部件失效,装有连接器时可以快速更换失效元部件;
3.便于升级 随着技术的进步,装有连接器时可以更新元件,用新的、更完美的元件代替旧的 提高设计的灵活性
使用连接器使工程师在设计和集成新产品和组件时更加灵活。
3 连接器的分类
- 由于连接器的结构日益多样化,新的结构和应用领域不断出现,难以适应试图以固定模式解决分类和命名问题。然而,一些基本的分类仍然有效。
3.1 互连的层次
根据电子设备内外连接的功能,互连(interconnection)可分为五个层次。
① 芯片包装的内部连接
② IC封装引脚与PCB连接。典型的连接器IC插座。
③ 印刷电路与导线或印刷板连接。印刷电路连接器是典型的连接器。
④ 底板与底板的连接。典型连接器为机柜式连接器。
⑤ 设备之间的连接。典型的产品是圆形连接器。
第③和④层次有些重叠。在五个层次的连接器中,市场额最高的是第一个③和第⑤层次产品,目前增长最快的是③层次产品。
3.2 连接器规格层次。
根据国际电工委员会(IEC)连接器属于电子设备的机电元件,其规格层次为:
门类(family)例:连接器
分门类(sub-family)例:圆形连接器
类型(type)例:YB圆形连接器
品种(style)例:YB3470
规格(variant)
3.3 连接器的产品类别
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虽然连接器产品类型的划分有些混乱,但在技术上,连接器产品类别只有两种基本的划分方法:①外形结构:圆形和矩形(横截面),②工作频率:低频和高频(3)MHz为界)。
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根据上述划分,同轴连接器为圆形,印刷电路连接器为矩形(从历史上看,印刷电路连接器确实与矩形连接器分离),而流行的矩形连接器的截面为梯形,类似于矩形。MHz低频、高频和无线电波的频率划分基本相同。
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至于其他类型,可以根据用途、安装方法、特殊结构和特殊性能进行划分,并经常出现在出版物和制造商的宣传材料中,但一般只是为了突出一定的特点和用途,基本分类仍不超过上述分类原则。
-
考虑到连接器的技术发展和实际情况,连接器可分为以下类别(分类):①低频圆形连接器;②矩形连接器;③印刷电路连接器;④射频连接器;⑤光纤连接器。
3.4 命名连接器的型号
- 连接器的型号命名是客户采购和制造商组织生产的基础。在国内外连接器行业,产品型号命名有两种想法:一种是使用字母代号和数字,努力反映产品的主要结构特征。这种方法的优点是容易识别,但是排列太长太复杂。随着连接器的小型化,印刷困难很大。这种方法在中国仍然很流行,并在一些行业标准甚至国家标准中作出了规定,如SJ2298-83(印制电路连接器)SJ2297-83(矩形连接器)SJ2459-84(带状电缆连接器)GB9538-88(带状电缆连接器)等。由于连接器结构的日益多样化,在实践中用命名规则覆盖某种连接器越来越困难。另一种思路是用阿拉伯数字组合。这种方法的优点是简单,便于计算机管理和小产品的标志打印。目前,世界上主要的连接器制造商都采用这种方法。可以预测,制造商制定的反映自身特点的命名方法将逐步取代计划经济体系下整个行业统一规定的命名规则。
3.5 我国连接器的定义
- 在我国行业管理中,连接器、开关、键盘统称为电接插元件,而电接插元件和继电器统称为机电元件。
4.连接器市场发展概况
随着消费电子、汽车电子、通信终端市场的快速增长和亚洲和中国全球连接器生产能力的不断转移,亚洲已成为连接器市场最具发展潜力的地方,中国将成为全球连接器增长最快、容量最大的市场。据估计,未来中国连接器市场的增长率将继续超过全球平均水平。未来五年,中国连接器市场规模年均增长率将达到15%。到2010年,中国连接器市场容量将达到257亿元。
交通、通信、网络、IT、医疗、家用电器、配套领域产品技术水平的快速发展及其市场的快速增长,有力地引领了连接器技术的发展。到目前为止,连接器已发展成为一系列产品类型齐全、品种规格丰富、结构类型多样、专业方向细分、行业特点明显、标准体系标准化的专业产品。
总体而言,连接器技术的发展具有信号传输的高速化和数字化、各种信号传输的集成、产品体积的小型化和微型化、产品的低成本、接触端接模式的贴纸、模块组合、插拔的便利性等特点。上述技术代表了连接器技术的发展方向,但需要注意的是,并非所有连接器都需要上述技术。不同配套领域和使用环境的连接器对上述技术的需求点完全不同。
本章仅阐述了连接器的定义、优点和分类方法;
在写这篇文章之前,我一直想通过模型的命名找到相应的连接器。现在我发现我可以根据功率、尺寸和用途选择相应的连接器。
只是在接触一些外面的板卡时,电路板和线的连接器,我们需要快速找到的话,一方面是凭借自己的积累,一方面是问厂家,再没有的话可能需要问供应商了。然后在这个过程中逐渐积累认识和经验;
重要:PCB组件包装及3D模型下载地址-snapeda得捷电子
[1] 参考链接-连接器-EEPW
[2]连接器命令规则
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