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连接器,即CONNECTOR。国内亦称作接插件、插头和插座。一般是指电连接器。即连接两个有源器件的器件,传输电流或信号。

连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件。它的作用非常单纯:在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间,架起沟通的桥梁,从而使电流流通,使电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的部件,顺着电流流通的通路观察,你总会发现有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的,随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同,有各种不同形式的连接器。例如,球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器,以及点燃火箭的连接器是大不相同的。但是无论什么样的连接器,都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。 就泛指而言,连接器所接通的不仅仅限于电流,在光电子技术迅猛发展的今天,光纤系统中,传递信号的载体是光,玻璃和塑料代替了普通电路中的导线,但是光信号通路中也使用连接器,它们的作用与电路连接器相同。由于我们只关心电路连接器,所以,本课程将紧密结合Molex公司的产品,集中介绍电路连接器及其应用。

1.连接器的分类

由于连接器的结构日益多样化,新的结构和应用领域不断出现,试图用一种固定的模式来解决分类和命名问题,已显得难以适应。尽管如此,一些基本的分类仍然是有效的。

 

  

1).互连的层次

  根据电子设备内外连接的功能,互连(interconnection)可分为五个层次。

  ① 芯片封装的内部连接

  ② IC封装引脚与PCB的连接。典型连接器IC插座。

  ③ 印制电路与导线或印制板的连接。典型连接器为印制电路连接器。

  ④ 底板与底板的连接。典型连接器为机柜式连接器。

  ⑤ 设备与设备之间的连接。典型产品为圆形连接器。

  第③和④层次有某些重迭。在五个层次的连接器中,市场额最高的是第③和第⑤层次的产品,而目前增长最快的是第③层次的产品。

2).连接器规格的层次。

  按照国际电工委员会(IEC)的分类,连接器属于电子设备用机电元件,其规格层次为:

  门类(family)例:连接器

  分门类(sub-family)例:圆形连接器

  类型(type)例:YB型圆形连接器

  品种(style)例:YB3470

  规格(variant)

3).连接器在我国的定义。

  在我国的行业管理中,把连接器与开关、键盘等统称为电接插元件,而电接插元件与继电器则统称机电组件。

4).连接器的产品类别。

  连接器产品类型的划分虽然有些混乱,但从技术上看,连接器产品类别只有两种基本的划分办法:①按外形结构:圆形和矩形(横截面),②按工作频率:低频和高频(以3MHz为界)。

  按照上述划分,同轴连接器属于圆形,印制电路连接器属于矩形(从历史上看,印制电路连接器确实是从矩形连接器中分离出来自成一类的),而目前流行的矩形连接器其截面为梯形,近似于矩形。以3MHz为界划分低频和高频与无线电波的频率划分也是基本一致的。

  至于其它按用途、安装方式、特殊结构、特殊性能等还可以划分出许多不同的类型,并常常出现在刊物和制造商的宣传品中,但一般只是为了突出某一特征和用途,基本分类仍然没有超出上述的划分原则。

  考虑到连接器的技术发展和实际情况,从其通用性和相关的技术标准,连接器可划分以下几种类别(分门类):①低频圆形连接器;②矩形连接器;③印制电路连接器;④射频连接器;⑤光纤连接器。

5).连接器的型号命名。

  连接器的型号命名是客户采购和制造商组织生产的依据。在国内外连接器行业中,产品型号命名有两种思路:一种是用字母代号加数字的办法,力求在型号命名中反映产品的主要结构特点。这种方式的好处是易于识别,但排列太长,过于复杂,随着连接器的小型化,给打印带来很多困难。目前国内仍流行这种方式,并在某些行业标准甚至国标中作出了规定,如SJ2298-83(印制电路连接器)、SJ2297-83(矩形连接器)、SJ2459-84(带状电缆连接器)、GB9538-88(带状电缆连接器)等。由于连接器结构的日益多样化,在实践中用一种命名规则复盖某一类连接器越来越困难。另一种思路是用阿拉伯数字组合。这种方式的好处是简洁,便于计算机管理和小型产品的标志打印。国际上主要的连接器制造商目前均采用这种方式。可以预计由各制造商制订反映自身特色的命名办法将会逐渐取代在计划经济体制下由全行业统一规定某种命名规则的办法。

2.连接器市场发展概况

  随着消费电子、汽车电子、通信终端市场的快速增长以及全球连接器生产能力不断向亚洲及中国转移,亚洲已成为连接器市场最有发展潜力的地方,而中国将成为全球连接器增长最快和容量最大的市场。据估计,未来中国连接器市场的成长速度将继续超过全球平均水平,未来5年内,中国连接器的市场规模年均增速将达到15%,到2010年,中国的连接器市场容量将达257亿元。

  电连接器的主要配套领域有交通、通信、网络、IT、医疗、家电等,配套领域产品技术水平的快速发展及其市场的快速增长,强有力地牵引着连接器技术的发展。到目前为止,连接器已发展成为产品种类齐全、品种规格丰富、结构型式多样、专业方向细分、行业特征明显、标准体系规范的系列化和专业化的产品。

总体上看,连接器技术的发展呈现出如下特点:信号传输的高速化和数字化、各类信号传输的集成化、产品体积的小型化微型化、产品的低成本化、接触件端接方式表贴化、模块组合化、插拔的便捷化等等。以上技术代表了连接器技术的发展方向,但需要说明的是:以上技术并不是所有连接器都必需的,不同配套领域和不同使用环境的连接器,对以上技术的需求点是完全不一样的。

3.为什么要使用连接器?

设想一下如果没有连接器会是怎样?这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在 一起,例如电子装置要连接在电源上,必须把连接导线两端,与电子装置及电源通过某种方法(例如焊接)固定接牢。这样一来,无论对于生产还是使用,都带来了诸多不便。 以汽车电池为例。假定电池电缆被固定焊牢在电池上,汽车生产厂为安装电池

  就增加了工作量,增加了生产时间和成本。电池损坏需要更换时,还要将汽车送到维修站,脱焊拆除旧的,再焊上新的,为此要付较多的人工费。有了连接器就可以免除许多麻烦,从商店买个新电池,断开连接器,拆除旧电池,装上新电池,重新接通连接器就可以了。这个简单的例子说明了连接器的好处。它使设计和生产过程更方便、更灵活,降低了生产和维护成本。

4.连接器的好处

改善生产过程 连接器简化电子产品的装配过程。也简化了批量生产过程

易于维修 如果某电子元部件失效,装有连接器时可以快速更换失效元部件

便于升级 随着技术进步,装有连接器时可以更新元部件,用新的、更完善的元部件代替旧的

提高设计的灵活性 使用连接器使工程师们在设计和集成新产品时,以及用元部件组成系统时,有更大的灵活性。

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