電連接器的選用

焦麗艷

摘 要：針對電連接器種類、品種眾多，如何選擇合適的電連接器問題，本文簡述了電連接器的三大基本性能、結構以及分類，讓大家對連接器有了基本的認識。通過對連接器的了解，結合實際使用情況選擇性能優越、適用的連接器。

關鍵詞：電連接器;接插件;性能;選用

1引言

電連接器又稱接插件，簡稱連接器，是電子、電氣設備中不可或缺的器件，它負責傳輸電流電壓或光信號，起橋梁作用，它的應用非常廣闊，在航空航天、汽車、工業、醫療等行業均有應用。它是一種為電線和電纜端頭提供快速接通和斷開的裝置，由自由端連接器和固定端連接器兩部分組成。固定端連接器又稱為插座，安裝在面板和底座（可不安裝）的被動部分;自由端連接器又稱為插頭，與固定端連接相配合，帶有連接螺母或其它鎖緊裝置的主動部分。

2電連接器的三大性能

傳統的電連接器需要實現三大性能，即機械性能、電氣性能和環境性能。

2.1機械性能

就連接功能而言，插拔力是重要的機械性能。插拔力分為插入力和拔出力（又稱分離力），有關標準中規定最大插入力和最小分離力，即插入力要小，而分離力若太小，則會影響接觸的可靠性。

另一個重要的機械性能是連接器的機械壽命。機械壽命實際上是一種耐久性指標。它以一次插入和一次拔出為一個循環，在規定的插拔循環后，不出現有害于連接器使用的機械和電氣性能的損傷。

2.2電氣性能

連接器的主要電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度。

1）接觸電阻：高質量的電連接器應當具有低而穩定的接觸電阻，它的范圍從幾毫歐到數十毫歐不等。

2）絕緣電阻：是衡量電連接器接觸件之間以及接觸件與外殼之間絕緣性能的指標，其數量級為數百兆歐至數千兆歐不等。

3）抗電強度：或稱介質耐壓、耐電壓，是表征連接器接觸件之間或接觸件與外殼之間耐受額定試驗電壓的能力。

4）其它電性能：例如電磁干擾泄漏衰減，它是評價連接器的電磁干擾屏蔽效果的。對射頻同軸連接器而言，還有特性阻抗、插入損耗、反射系數、電壓駐波比等電氣指標。由于數字技術的發展，為了連接和傳輸高速數字脈沖信號，出現了一類新型的連接器即高速信號連接器，相應地出現了一些新的電氣指標，如串擾、傳輸延遲、時滯等。

2.3環境性能

常見的環境性能包括耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動和沖擊等。

1）耐溫：目前連接器的最高工作溫度可達200℃，一些高溫特種連接器還可以耐受更高的溫度，最低工作溫度-65℃。

2）耐濕：潮氣的侵入會影響連接器的絕緣性能，并銹蝕金屬零件。根據使用要求，又有穩態濕熱或交變濕熱不同的試驗條件，交變濕熱試驗則更嚴苛。

3）耐鹽霧：連接器在含有潮氣和鹽分的環境中工作時，其金屬結構件、接觸件表面處理層有可能產生電化腐蝕，影響連接器的物理和電氣性能。為了評價電連接器耐受這種環境的能力，規定了鹽霧試驗。

4）振動和沖擊：耐振動和沖擊是電連接器的重要性能，在特殊的應用環境中如航空和航天、鐵路和公路運輸中尤為重要，它是檢驗電連接器機械結構堅固性和電接觸可靠性的重要指標。

5）其它環境性能：根據使用要求，電連接器的其它環境性能還有密封性，（氣體泄漏、液體壓力）、液體浸漬、低氣壓等。液體浸漬是指連接器對特定液體的耐惡化能力。

3 連接器的結構組成

連接器一般有接觸件、絕緣體、殼體、鎖緊裝置、尾部附件等組成。

1）接觸件：插針、插孔統稱為接觸件，通常插針與插孔是一一對應。接觸件是連接器中的導電部分和核心零件，它將連接器所連電線和電纜的電壓或信號傳遞到與之相配合的連接器的對應接觸件上。

插針通常分為剛性和彈性二種，剛性插針形狀有圓柱形和方形;彈性插針（即麻花針）形狀為鼓形。其前端是實現插針與插孔有效接觸的部位，后端是用于與導線、印制板等連接部位。

插孔通常也分為剛性和彈性二種，彈性插孔對應于剛性接觸件，依靠彈性結構與插針插合時發生彈性變形而產生正壓力保持緊密接觸;剛性插孔對應于彈性接觸件。

2）絕緣體

絕緣體又被稱做安裝板或基座，其作用是確保接觸件保持正確的位置排列，并使接觸件之間以及接觸件與殼體之間相互絕緣。無殼體的連接器，絕緣體兼有殼體的作用。

3）殼體

殼體是連接器的外罩，其內裝有絕緣體和接觸件，插合時一對連接器殼體可以為接觸件提供精確的對中和保護。金屬殼體還兼有電磁屏蔽作用。

4）鎖緊裝置

鎖緊裝置用以鎖定插頭和插座，保證插合時準確定位鎖緊，構成快速連接分離系統。

5）尾部附件

尾部附件是連接器與電纜消除應力的構件，使導線端接處不易斷裂。

4.連接器的分類

4.1連接器外形結構

按外形結構分有圓形連接器和矩形連接器。圓形連接器代表品種有：FQC、Y11、Y50、GJB599等系列;矩形連接器代表品種有：D型、CD1、SLS3等系列。

4.2連接器工作頻率

低頻連接器和高頻連接器（射頻連接器），以工作頻率3MHZ分界。

4.3連接器使用場合

有通用低頻電連接器、印制電路板連接器、機柜連接器、射頻連接器、光纖連接器、分離或等脫落特種連接器。

射頻連接器代表品種有：SMA、SMB、BNC、TNC等系列產品，目前國內生產連接器工作頻率可達40～65GHZ。

光纖連接器應用于光纖通信（傳輸）鏈路中，使光路能按所需的通道進行傳輸。

4.4連接器的連接方式

4.4.1圓形連接器有螺紋連接、卡口連接、推拉式連接、卡鎖連接等四種連接和鎖緊方式。其中螺紋連接工藝簡單，成本低，但連接速度慢;推拉式連接是最快的一種連接方式，不需旋轉，操作空間小;卡口連接速度快，并有到位警示聲，但工藝較復雜、成本高，多用于航空、航天等軍用領域;卡鎖式連接具有快速連接和分離、耐力學環境較、肓插等優點，但制造工藝復雜、成本高。

4.4.2矩形連接器有掛鉤鎖緊、扣環鎖緊、機柜式連接、螺釘連接和背板連接等。掛鉤鎖緊操作空間小、可靠性高;扣環連接操作空間大;螺釘鎖緊式成本低、適用范圍廣，連接速度慢;背板連接器主要用于印制板之間的連接。

4.5 連接器的端接方式

1）焊接：常用的是錫焊，焊接時間不應超過4～5秒，否則強烈和長時間的加熱會損壞氣密性和絕緣性。

2）壓接：大電流場合多采用壓接方式，它須采用專用壓接鉗或自動、半動壓接機。

3）表面貼裝連接：即SMT技術，是一種面向系統的制造方法，用于把無引線或短引線的表面貼裝連接器直接貼裝在基片表面。

4）其它端接方式：還有繞接、穿刺連接、壓入等方式。

5.連接器選用原則

選用連接器時應充分考慮實際使用要求，如工作電流、工作電壓、安裝位置、環境條件、連接可靠性、機械強度、操作適宜性、安裝空間、有無防誤操作的要求、端接方式和使用頻率等，以保證在眾多型號中選擇出最適用的連接器。正確選用連接器后，還應正確使用。如果在使用和安裝中錯誤操作連接器、接觸件被污染或接錯導線（或電纜），均會使連接器出現故障甚至失效。

6.結束語

隨著通信及電子技術的發展，電連接器的應用越來越廣泛，并且逐漸向微型化、模塊化、智能化發展，選用性能優越、適用的連接器至關重要，它直接影響電氣設備及電子設備的功能和性能。

參考文獻：

[1]許良軍.電連接器技術綜述.中電元協接插件分會2018年電接插件技術培訓資料.

[2]連接器與開關動態.中電科40所.第183期.2018年.

[3]電連接器制造與應用技術基礎 .楊奮為.2016年.