电连接器的选用

焦丽艳

摘 要：针对电连接器种类、品种众多，如何选择合适的电连接器问题，本文简述了电连接器的三大基本性能、结构以及分类，让大家对连接器有了基本的认识。通过对连接器的了解，结合实际使用情况选择性能优越、适用的连接器。

关键词：电连接器;接插件;性能;选用

1引言

电连接器又称接插件，简称连接器，是电子、电气设备中不可或缺的器件，它负责传输电流电压或光信号，起桥梁作用，它的应用非常广阔，在航空航天、汽车、工业、医疗等行业均有应用。它是一种为电线和电缆端头提供快速接通和断开的装置，由自由端连接器和固定端连接器两部分组成。固定端连接器又称为插座，安装在面板和底座（可不安装）的被动部分;自由端连接器又称为插头，与固定端连接相配合，带有连接螺母或其它锁紧装置的主动部分。

2电连接器的三大性能

传统的电连接器需要实现三大性能，即机械性能、电气性能和环境性能。

2.1机械性能

就连接功能而言，插拔力是重要的机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（又称分离力），有关标准中规定最大插入力和最小分离力，即插入力要小，而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。

另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性指标。它以一次插入和一次拔出为一个循环，在规定的插拔循环后，不出现有害于连接器使用的机械和电气性能的损伤。

2.2电气性能

连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。

1）接触电阻：高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻，它的范围从几毫欧到数十毫欧不等。

2）绝缘电阻：是衡量电连接器接触件之间以及接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。

3）抗电强度：或称介质耐压、耐电压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

4）其它电性能：例如电磁干扰泄漏衰减，它是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果的。对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比等电气指标。由于数字技术的发展，为了连接和传输高速数字脉冲信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器，相应地出现了一些新的电气指标，如串扰、传输延迟、时滞等。

2.3环境性能

常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。

1）耐温：目前连接器的最高工作温度可达200℃，一些高温特种连接器还可以耐受更高的温度，最低工作温度-65℃。

2）耐湿：潮气的侵入会影响连接器的绝缘性能，并锈蚀金属零件。根据使用要求，又有稳态湿热或交变湿热不同的试验条件，交变湿热试验则更严苛。

3）耐盐雾：连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。

4）振动和冲击：耐振动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构坚固性和电接触可靠性的重要指标。

5）其它环境性能：根据使用要求，电连接器的其它环境性能还有密封性，（气体泄漏、液体压力）、液体浸渍、低气压等。液体浸渍是指连接器对特定液体的耐恶化能力。

3 连接器的结构组成

连接器一般有接触件、绝缘体、壳体、锁紧装置、尾部附件等组成。

1）接触件：插针、插孔统称为接触件，通常插针与插孔是一一对应。接触件是连接器中的导电部分和核心零件，它将连接器所连电线和电缆的电压或信号传递到与之相配合的连接器的对应接触件上。

插针通常分为刚性和弹性二种，刚性插针形状有圆柱形和方形;弹性插针（即麻花针）形状为鼓形。其前端是实现插针与插孔有效接触的部位，后端是用于与导线、印制板等连接部位。

插孔通常也分为刚性和弹性二种，弹性插孔对应于刚性接触件，依靠弹性结构与插针插合时发生弹性变形而产生正压力保持紧密接触;刚性插孔对应于弹性接触件。

2）绝缘体

绝缘体又被称做安装板或基座，其作用是确保接触件保持正确的位置排列，并使接触件之间以及接触件与壳体之间相互绝缘。无壳体的连接器，绝缘体兼有壳体的作用。

3）壳体

壳体是连接器的外罩，其内装有绝缘体和接触件，插合时一对连接器壳体可以为接触件提供精确的对中和保护。金属壳体还兼有电磁屏蔽作用。

4）锁紧装置

锁紧装置用以锁定插头和插座，保证插合时准确定位锁紧，构成快速连接分离系统。

5）尾部附件

尾部附件是连接器与电缆消除应力的构件，使导线端接处不易断裂。

4.连接器的分类

4.1连接器外形结构

按外形结构分有圆形连接器和矩形连接器。圆形连接器代表品种有：FQC、Y11、Y50、GJB599等系列;矩形连接器代表品种有：D型、CD1、SLS3等系列。

4.2连接器工作频率

低频连接器和高频连接器（射频连接器），以工作频率3MHZ分界。

4.3连接器使用场合

有通用低频电连接器、印制电路板连接器、机柜连接器、射频连接器、光纤连接器、分离或等脱落特种连接器。

射频连接器代表品种有：SMA、SMB、BNC、TNC等系列产品，目前国内生产连接器工作频率可达40～65GHZ。

光纤连接器应用于光纤通信（传输）链路中，使光路能按所需的通道进行传输。

4.4连接器的连接方式

4.4.1圓形连接器有螺纹连接、卡口连接、推拉式连接、卡锁连接等四种连接和锁紧方式。其中螺纹连接工艺简单，成本低，但连接速度慢;推拉式连接是最快的一种连接方式，不需旋转，操作空间小;卡口连接速度快，并有到位警示声，但工艺较复杂、成本高，多用于航空、航天等军用领域;卡锁式连接具有快速连接和分离、耐力学环境较、肓插等优点，但制造工艺复杂、成本高。

4.4.2矩形连接器有挂钩锁紧、扣环锁紧、机柜式连接、螺钉连接和背板连接等。挂钩锁紧操作空间小、可靠性高;扣环连接操作空间大;螺钉锁紧式成本低、适用范围广，连接速度慢;背板连接器主要用于印制板之间的连接。

4.5 连接器的端接方式

1）焊接：常用的是锡焊，焊接时间不应超过4～5秒，否则强烈和长时间的加热会损坏气密性和绝缘性。

2）压接：大电流场合多采用压接方式，它须采用专用压接钳或自动、半动压接机。

3）表面贴装连接：即SMT技术，是一种面向系统的制造方法，用于把无引线或短引线的表面贴装连接器直接贴装在基片表面。

4）其它端接方式：还有绕接、穿刺连接、压入等方式。

5.连接器选用原则

选用连接器时应充分考虑实际使用要求，如工作电流、工作电压、安装位置、环境条件、连接可靠性、机械强度、操作适宜性、安装空间、有无防误操作的要求、端接方式和使用频率等，以保证在众多型号中选择出最适用的连接器。正确选用连接器后，还应正确使用。如果在使用和安装中错误操作连接器、接触件被污染或接错导线（或电缆），均会使连接器出现故障甚至失效。

6.结束语

随着通信及电子技术的发展，电连接器的应用越来越广泛，并且逐渐向微型化、模块化、智能化发展，选用性能优越、适用的连接器至关重要，它直接影响电气设备及电子设备的功能和性能。

参考文献：

[1]许良军.电连接器技术综述.中电元协接插件分会2018年电接插件技术培训资料.

[2]连接器与开关动态.中电科40所.第183期.2018年.

[3]电连接器制造与应用技术基础 .杨奋为.2016年.