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                    旭華教你如何確保連接器的可靠性

                    發布時間:2015-5-29 14:36:48  浏覽:

                        在整機系統的批産化過程中多次出現因電連接器故障引起的系統故障。通過對電連接器的失效分析和對整機系統認識的逐漸深入,我們發現很多電連接器的選用在一定程度上存在著先天不足。根據系統工程化管理的要求,整機系統一旦設計定型之後,任何元器件都不允許隨意更換。這個矛盾隨著某整機系統的批産化而愈來愈明顯。要避免這一矛盾的根本方法就是在整機系統研制初期選用電連接器時就把本身設計可能存在缺陷的、不能滿足整機環境要求的、裝配過程中可能會安裝困難的、工藝穩定性差的、飛行過程中可能存在風險的連接器拒之于門外。

                    連接器

                        另外,目前國內外電連接器生産廠家很多,每個廠家生産電連接器的種類也很多。由于電連接器本身技術含量並不是特別高,很多非專業廠家也會在這個行業中占領一部分市場。如何從這些種類繁多的電連接器中選擇出適合整機系統使用的電連接器是很值得研究的一件事情。

                        這樣,一個在型號設計階段如何選用電連接器的問題逐漸被提上日程。

                    1、電連接器選用的基本原則

                        電連接器選用時應該本著兩條基本原則進行:一是優選、二是適用。

                        優選:選用前應當盡可能多了解現有國內外各生産廠家生産的電連接器類型、規格、性能及特定的使用場合,詳細了解産品質量現狀和符合技術標准或技術規範的情況。可通過生産廠家的宣傳手冊、實物樣品、使用說明書和企業標准等熟悉和掌握各種電連接器的電氣參數、機械參數、環境參數、安全參數、外形尺寸、安裝方式、鎖緊方式、接觸端引線方式等內容。從中分析各種電連接器的設計可靠性和工藝制作水平。在充分調查研究和掌握大量信息的基礎上,根據整機設計各互連部位對電連接器的功能要求,從中優選出質量穩定、使用可靠的連接器。

                        適用:選用時應充分考慮整機特點和實際使用要求,如安裝位置、環境條件、機械強度、操作適宜性、連接器外形尺寸和所需占用的空間、有無防比誤操作功能、有無連接到位指示、引出線方式和使用頻繁程度等,以保證在多種型號中選擇出最適用的連接器。適用還有一層含義是:適用即可,選擇出適合整機使用的電連接器就行,不一定非要使用質量等級很高,價格昂貴的電連接器。

                    2、普通低頻電連接器的選用方法

                        一般情況下,使用低頻電連接器的目的均是連接系統中的各種電氣元件,選用時主要應該注意其是否能滿足信號傳輸的要求,並保證其不對系統安全産生影響。

                        首先,要考慮電連接器的額定電壓是否滿足使用要求。一般要求實際工作時施加在連接器上的電壓低于電連接器的額定電壓。額定電壓主要取決于電連接器所使用的絕緣材料和接觸件之間的間距大小。一般情況下,生産廠家會在産品手冊或者企業標准中規定電連接器所能承受的最高工作電壓,這個電壓即爲電連接器的額定電壓。

                        其次,要考慮電連接器的額定電流是否滿足使用要求。電連接器的額定電流主要由接觸件的粗細決定,接觸件越粗額定電流越大。由于接觸件本身電阻和接觸電阻的存在,當有電流流過時就會産生熱量,當電流過大的時候就有可能燒壞電連接器。因此,當系統中要通過的電流比較大的時候就要選擇比較粗的接觸件,當系統中通過的電流比較小的時候可以選擇比較細的接觸件。另外,如果電連接器的接觸件數量非常多的時候,電流産生的熱量比較集中,也容易産生燒損電連接器,這種J清況下也必須選擇額定電流稍大一些的電連接器。

                        然後,應該考慮電連接器的接觸電阻。接觸電阻的存在對系統有害無益,原則上越小越好,在強電系統中它的影響很小,但在弱電系統中由于系統本身電阻都很小,其對系統的影響就不容忽視,必須嚴格控制。在實際情況中接觸電阻不可能完全消除,必須計算或通過試驗摸索出一個不至于影響到系統電氣傳輸的接觸電阻數值,滿足此數值要求的電連接器方可選用,並將此要求明確到電連接器生産制造詳細規範或者使用雙方的技術協議中去。

                        選用時還要考慮電連接器的絕緣電阻和介質耐壓是否能滿足要求。絕緣電阻和介質耐壓主要由電連接器本身的材料和設計結構決定。選用時一定要注意系統中的可能出現的高電壓包括瞬態電壓。會不會導致電連接器絕緣失效或者介質擊穿。爲了保證系統的安全,所選電連接器的絕緣電阻和介質耐壓一定要留有足夠的裕度,系統中可能出現的高電壓一定要遠遠低于電連接器本身的耐電壓。

                    3、射頻電連接器和射頻電纜的選用方法

                        射頻電連接器和射頻電纜比低頻電連接器更複雜一些,選用射頻電連接器和射頻電纜時不僅要考慮低頻電連接器中的絕緣電阻和介質耐壓等安全參數,還要考慮它能滿足微波功率的傳輸。衆所周知,微波器件一般都存在著一定的不穩定性,端面配合不緊密,傳輸線有彎折,都會對信號的傳輸産生一定程度幹擾。因此在選用射頻電連接器和射頻電纜時還應該考慮以下幾種其特有的參數:

                    3.1界面尺寸

                        當射頻電連接器的插頭和插座能配合得恰如其分時最有利于信號傳輸。然而實際情況中插頭和插座的實際尺寸和標稱尺寸總會有些偏差,不可能配合完好。假如插頭和插座的界面尺寸均處于正偏差的話,配合起來端面就會相撞,相撞的結果就是會使與頭座連接的電纜受到擠壓,影響系統信號的傳輸,甚至會使電纜脫落。當插頭插座的界面尺寸均處于負偏差的時候就不會發生這種情況。但當負偏差都過大的時候,接觸面之間也不能良好配合,同樣會影響系統信號的傳輸。

                    3.2電壓駐波比

                        電壓駐波比是反映射頻電連接器和傳輸電纜傳輸性能優劣的一個重要指標,反射系數越小,電壓駐波比越接近于1,此時負載匹配越理想。不同的材料、設計結構和加工工藝均會對反射系數産生影響,因此在選用射頻電連接器和射頻電纜時也必須對電壓駐波比提出明確的指標要求。

                    3.3插入損耗

                        插入損耗也是反映電纜性能傳輸性能優劣的一個重要指標,它能反映出發射端發出的信號能有多少能量到達接收端,不同的材質、設計結構和加工工藝均會影響對射頻電連接器的插入損耗。爲了保證發射端産生的信號通過射頻電連接器和電纜的傳輸後能有足夠的能量到達接端收端,在選用射頻電連接器和射頻電纜時必須規定插入損耗的量值提出明確的指標要求。

                    3.4射頻電纜的頻率選擇

                        射頻電纜的頻率主要由電纜本身的材質決定,選用射頻電纜時,一定要注意選擇合適的頻率,傳輸哪個頻段的信號就要選擇哪個頻段的電纜,堅決禁止超頻率使用電纜。某型號在批産過程中就發現某些電纜的使用頻率段超出電纜的固有頻段,嚴重影響了信號傳輸的穩定性。

                    4、應當正確認識進口電連接器

                        進口電連接器的種類也很多,如何選用合適的進口電連接器也很值得思考。以往選用進口電連接器可能主要有以下兩個方面原因:

                        首先:歐、美等一些國家在電連接器生産的基礎工藝上比我們國家領先一定水平,例如:進口電連接器普遍有插孔表面鍍層處理精細、粘接材料粘接強度高等特點。尤其是一些高密度的電連接器或者特殊要求的電連接器均比國産的性能好一些。

                        但盡管進口電連接器性能很好,我們也應當客觀的看待這個問題,不能對其過于迷信。

                        使用進口電連接器最大的一個弊端就是生産過程不易跟蹤,一旦出現質量問題,不容易歸零處理。使用進口電連接器還有一個問題就是,在型號設計階段使用個別的進口電連接器沒有問題,但在型號批産階段用量比較大時,難免會有些不法商家出于經濟利益考慮會以次充好交付給我們。因此,選用進口電連接器時,除了應當滿足系統信號傳輸和安全參數外,還應該重點關注對生産廠家的資質審核、對經銷商的信譽調查和對電連接器出廠隨行文件的審查上,盡量選擇一些國際知名的大公司的産品。

                        我國的基礎工藝的進步水平也很明顯,尤其是從上世紀90年代以來已經取得了比較長足的進步。我國的某些電連接器生産廠家設計制造水平已經接近甚至超出國際水平。因此在選用時建議盡量選用國産的電連接器,畢竟國産電連接器的生産試驗過程都易于控制,使用過程中有問題也便于及時協調處理。

                    5、其他一些特殊形式的電連接器的選用

                      還有一些特殊形式的電連接器,例如:排針、機械開關、中頻電纜等。從嚴格意義上講,這些器件不屬于電連接器的範圍,但它們在整機系統中又確實發揮著一定的連接作用,與普通電連接器相比這些類似電連接器的器件更容易被設計師們忽視。這些特殊形式的電連接器目前大都沒有相應的國軍標可供參考,使用此類器件對整機系統的連接可靠性極爲不利,因此在系統設計時應盡量少選用此類器件。確實非用不可時,一定要謹慎選用。

                        選用這些特殊形式的電連接器時可以參照低頻電連接器的選用方法。首先滿足系統信號傳輸要求,明確額定電壓、額定電流、接觸電阻等技術指標,電纜必須明確使用頻率;其次要保證系統安全,必須明確介質耐壓、絕緣電阻等會對系統安全産生影響的指標要求。

                        選用此類器件時除了明確技術指標外還應該注意選擇合適的生産廠家,可以選擇一些質量體系完備,産品質量穩定可靠的廠家。因爲此類産品結構簡單,成本低廉,所以一般價格便宜,沒有多少利潤,如果不是選用很正規的生産廠家的産品,質量就很難得到保證。

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