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電連接器密封方案和接觸件設計

2020-02-23

  低頻非密封電連接器在軍用電子設備中應用廣泛,其可靠性直接影響設備正常運行,當周圍空氣濕度接近飽和,或由于金屬與環境中的低溫物體進行換熱時,金屬表面易產生凝露,導致電連接器絕緣性下降,大氣中的氮化物,硫化物,與水汽結合形成鹽溶液對金屬表面形成電解腐蝕,當金屬表面鍍層致密度不高呈現較多孔隙時,為鹽溶液電解蝕提供微電連接器池場所,金鍍層與中間鍍層電位差越大,電解腐蝕越嚴重,軍用電子設備工作環境復雜多變,低頻非密封電連接器自身密封等級不高,高溫,濕熱,鹽霧等惡劣因素侵害導致電連接器故障頻發。

工業連接器

  目前,部分電連接器采用了密封結構設計,提高了電連接器在潮濕環境下的可靠性,對裝備來說,電連接器密封升級替換工作涉及范圍廣,難度高,為了探究元器件非密封電連接器密封防護技術,本文以低頻圓形電連接器為例,對電連接器尾部密封工藝,插合面密封工藝進行了研究,通過環境試驗,電絕緣性能測試對密封效果進行了驗證,針對不同工況提出了電連接器密封防護推薦辦法。

  濕氣,鹽霧等與電連接器內導體的接觸,是導致電連接器失效故障的主要原因,低頻非密封電連接器典型結構形式如圖1所接插件示,分析該結構可知,外界水汽,鹽霧主要通過電連接器尾部和插合面兩個路徑進入殼體,并在內導體表面附著,電連接器尾部空隙大,電連接器內導體,電纜芯線近乎裸露在外界環境之中,電連接器插合面空隙并不明顯,濕氣一旦進入容易積聚不易消散,對電連接器造成長期傷害。

  目前,低頻非密封電連接器密封防護以尾部灌注雙組份膠豁劑為主電子連接器,不同膠液需按配比進行調配,外場作業難度大,且尾部灌膠不能解決插合面密封問題,濕氣,鹽霧通過插合面進入電連接器殼體路徑依然存在,本文所用的密封工藝分尾部密封和插合面密封兩個方面,尾部密封采用單組份,雙組份兩種灌膠工藝以應對不同作業環境,插合面密封采用膠帶繞包工藝,在保證密封效果的情況下提高可生產性和可操作性。

  工業連接器

  隨著電子技術的不斷發展,電連接器應用的范圍越來越廣,電連接器其主要作用是用于實現信號傳輸以及設備間的電能傳輸,為保證電連接器工作的穩定性及可靠性,人們一直探討,研究電連接器接觸件插合端的可靠性,往往忽略了連接器接觸件尾端連接的可靠性。

  1.接觸件尾端形式。

  連接器中,接觸件是連接器的重要組成部分,主要承擔著板對板信號的傳輸,在連接器設計中,接觸件由插合端和尾端兩部分組成,插合端一般由彈性部件和剛性部件組成,保證連接器插頭與插座接觸的可靠性,接觸件的尾端是是實現設備間的線纜連接,印制板間的互連或者線纜與板間的互連,用于電纜連接,連接器尾端端接形式有焊接導線式,壓接導線式,絕緣皮穿刺式(IDC,無焊繞接式,用于印制板上,接排針觸件端接形式有直式焊接,彎式焊接,表貼和免焊壓入式。

  2.接觸件尾端設計要求。

  對電連接器而言,電連接器接觸件可分成兩種類型,一類是標準型,即接觸件結構,端接方式及線規范圍都有明確按要求,用戶在使用時可查看產品使用說明書,表1列舉了常用接觸件的接線范圍(表1)。

  另一類是非標準型接觸件,依據整機所需電纜要求排母進行設計,首先確定插合端尺寸,產品安裝形式,出現方式及電纜規格,電纜不能確定的情況下,遵循原則是按照接觸件號,設計接線孔,接線孔內應能滿足最大線規號導線的要求,導線芯線的直徑與焊杯的內徑之比一般為0.5-0.7,連接一根導線時,設計原則是電纜線芯與接觸件接線孔直徑要匹配,導線芯線的直徑與焊接孔的內徑之比一般為0.6-0.8. 。


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