電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中需要各種元器配件,比如電阻、電容器、單排排針連接器等,這些元器件在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)不同的功能作用,接下來(lái)看看電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)從哪些角度去考慮選擇連接器,其中含單排排針連接器。
電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來(lái)越趨向于模塊化,通過(guò)各種功能模塊的有機(jī)組合,可以快速打造出具有各種性能的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,模塊連接尤為重要,以下是經(jīng)驗(yàn)硬件工程師,連接器選擇經(jīng)驗(yàn)。
連接器就像程序的功能接口,如果設(shè)計(jì)合理,未來(lái)的產(chǎn)品維護(hù)、升級(jí)、移植將事半功倍,產(chǎn)品才能保持持久的生命力。如果設(shè)計(jì)不合理,以后的維護(hù)和升級(jí)就會(huì)很困難,產(chǎn)品失去會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力,連接器的重要性不言而喻。
連接器通常被工程師稱(chēng)為連接器,用于連接兩塊電路板或電子設(shè)備,實(shí)現(xiàn)電源或信號(hào)的傳輸。通過(guò)連接器,可以將電路模塊化,簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的組裝過(guò)程,方便產(chǎn)品的維護(hù)和升級(jí)。
連接器的種類(lèi)很多,常見(jiàn)的有通訊接口端子、接線端子、線對(duì)板連接器、板對(duì)板連接器等,每個(gè)類(lèi)別又可以細(xì)分為幾個(gè)類(lèi)別,例如:
板對(duì)板連接器包括單排排針、單排排母、PC104、板對(duì)板連接器等。
線對(duì)板連接器包括FPC連接器、IDC插座、簡(jiǎn)易喇叭片等。
對(duì)于模塊化電路,連接器的選擇起著決定性的作用,那么,在選擇連接器的時(shí)候,應(yīng)該從什么角度來(lái)考慮連接器是否適合硬件呢?
1、引腳、間距
引腳數(shù)和引腳間距是連接器選擇的基礎(chǔ),您選擇的引腳數(shù)量取決于您需要連接的信號(hào)數(shù)量,一些貼片連接器,如貼片頭,不能有太多的針腳。這是因?yàn)樵谫N片機(jī)焊接過(guò)程中,高溫使連接器的塑料受熱變形,導(dǎo)致中心部位膨脹,導(dǎo)致引腳焊接不良。我們P800Flash編程器在開(kāi)發(fā)初期就是采用這種單排排針和單排排母進(jìn)行板對(duì)板連接,所以樣機(jī)中的引腳焊點(diǎn)面積較大,換成針數(shù)減半的排針后,焊接缺陷消失。
目前,電子設(shè)備越來(lái)越小,越來(lái)越精密,連接器的引腳間距從2.54mm到1.27mm和0.5mm不等。引腳間距越小,對(duì)制造工藝的要求就越高,引腳間距應(yīng)根據(jù)公司的生產(chǎn)技術(shù)水平來(lái)確定,一味追求小間距,使生產(chǎn)和維修困難重重。
2、電氣性能
連接器的電氣性能主要有極限電流、接觸電阻、絕緣電阻和介電強(qiáng)度等,連接高輸出電源時(shí),應(yīng)注意連接器的電流限制。傳輸LVDS、PCIe等高頻信號(hào)時(shí),需要注意接觸電阻,連接器的接觸電阻應(yīng)較低且恒定,通常為數(shù)十至數(shù)百 mΩ。
3、環(huán)保性能
連接器的環(huán)境性能主要包括耐熱、耐濕、耐鹽霧、振動(dòng)、沖擊等,根據(jù)您的具體應(yīng)用環(huán)境選擇,如果應(yīng)用環(huán)境比較潮濕,對(duì)連接器的防潮和耐鹽霧要求會(huì)更高,以防止連接器的金屬觸點(diǎn)腐蝕。在工業(yè)控制領(lǐng)域,對(duì)連接器的抗振動(dòng)和沖擊性能要求很高,以防止其在振動(dòng)過(guò)程中脫落。
4、機(jī)械性能
連接器的機(jī)械性能包括插拔力、機(jī)械防呆等,機(jī)械防呆對(duì)于連接器來(lái)說(shuō)非常重要,將其向后[敏感詞]可能會(huì)對(duì)電路造成無(wú)法修復(fù)的損壞。
[敏感詞]力分為[敏感詞]力和分離力,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了以大[敏感詞]力和以小分離力,從使用的角度來(lái)看,[敏感詞]力要小,分離力要大。如果分離力太小,接觸會(huì)變得不可靠。但是,對(duì)于需要頻繁插拔的連接器來(lái)說(shuō),過(guò)大的分離力會(huì)導(dǎo)致插拔困難,縮短機(jī)械壽命。
以 P800Flash 為例,在開(kāi)發(fā)之初,使用下圖的喇叭連接器作為編程器和轉(zhuǎn)接板之間的連接器,這種連接器具有良好的附著力和低成本,缺點(diǎn)是機(jī)械防呆性不明顯,分離力過(guò)大。更換編程器轉(zhuǎn)接板的過(guò)程需要使用鑷子等工具將連接器對(duì)分開(kāi),影響使用體驗(yàn)。
為了解決連接器分離力過(guò)大的問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的輔助拉拔器。這增加了成本,但退出效應(yīng)并不明顯。
然后我設(shè)計(jì)了一個(gè)鈑金蓋板,將轉(zhuǎn)接板夾在蓋板上,然后拉動(dòng)蓋板以分離連接器。實(shí)際測(cè)試結(jié)果并不理想,連連接器的塑膠邊緣都裂開(kāi),插針翹曲。
為了減小連接器的分離力,方便用戶(hù)插拔轉(zhuǎn)接板,我們進(jìn)行了多次嘗試,終于在我們的搜索路徑中找到了亮點(diǎn),選擇了連接器顯示,并改變了PCB和產(chǎn)品外殼結(jié)構(gòu)。
在實(shí)際測(cè)試中,該連接器由于插槽的獨(dú)特定位,具有明顯的防呆效果,[敏感詞]力小,分離力適中,插拔手感好,大大提高了它被證明是插件組件的便利。
綜合上述,可以看到各種不同的連接器,比如單排排針、雙排排針等,根據(jù)產(chǎn)品來(lái)選擇,“細(xì)節(jié)決定成敗”,連接器的細(xì)節(jié)決定了產(chǎn)品是否具有良好的用戶(hù)體驗(yàn),能否保持足夠的競(jìng)爭(zhēng)力,切記不可隨意! “細(xì)節(jié)決定成敗”,正是連接器這種一個(gè)個(gè)不起眼的細(xì)節(jié),決定了產(chǎn)品是否具有良好的用戶(hù)體驗(yàn),是否能保持足夠的競(jìng)爭(zhēng)力,切記不可隨意而為!