Đầu nối là gì

Các đầu nối, như các thành phần chính cho các kết nối hiện tại hoặc tín hiệu, cũng là một phần quan trọng của hệ thống công nghiệp. Lớn như máy bay và tên lửa, nhỏ như điện thoại di động và TV, các đầu nối xuất hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, xây dựng cầu nối giữa các mạch hoặc các thành phần khác, đảm nhận vai trò của dòng điện hoặc kết nối tín hiệu.

Đầu nối là CONNECTOR. Còn được gọi là đầu nối, phích cắm và ổ cắm ở Trung Quốc. Thường đề cập đến các đầu nối điện. Đó là, một thiết bị kết nối hai thiết bị đang hoạt động để truyền dòng điện hoặc tín hiệu.

Đầu nối là một thành phần mà nhân viên kỹ thuật và kỹ thuật điện tử của chúng tôi thường liên hệ. Chức năng của nó rất đơn giản: xây dựng một cầu nối giao tiếp giữa các mạch bị chặn hoặc bị cô lập trong mạch, để dòng điện có thể chảy và mạch có thể nhận ra chức năng được xác định trước. Đầu nối là một phần không thể thiếu của thiết bị điện tử. Quan sát dọc theo đường đi của dòng chảy hiện tại, bạn sẽ luôn tìm thấy một hoặc nhiều đầu nối.

Các hình thức và cấu trúc kết nối luôn thay đổi. Có nhiều loại đầu nối khác nhau với các đối tượng ứng dụng, tần số, nguồn điện và môi trường ứng dụng khác nhau. Ví dụ, các đầu nối để chiếu sáng trên sân và các đầu nối cho ổ cứng, và các đầu nối để đốt cháy tên lửa là khá khác nhau. Nhưng bất kể loại kết nối nào, cần phải đảm bảo rằng dòng điện chảy trơn tru, liên tục và đáng tin cậy. Nói chung, những gì đầu nối được kết nối không giới hạn ở dòng điện. Trong sự phát triển nhanh chóng của công nghệ quang điện tử ngày nay, người mang truyền tín hiệu là ánh sáng trong hệ thống sợi quang. Thủy tinh và nhựa thay thế các dây trong mạch thông thường, nhưng các đầu nối tín hiệu quang học cũng được sử dụng trong các con đường, và chức năng của chúng giống như các đầu nối mạch.

Sự ra đời của đầu nối được hình thành từ công nghệ sản xuất máy bay chiến đấu. Máy bay trong trận chiến phải được tiếp nhiên liệu và sửa chữa trên mặt đất, và thời gian trên mặt đất là một yếu tố quan trọng trong chiến thắng hoặc thất bại của một trận chiến. Do đó, trong Thế chiến II, các cơ quan quân sự Mỹ đã quyết tâm giảm thời gian bảo trì mặt đất và tăng thời gian chiến đấu do máy bay chiến đấu.

Đầu tiên họ hợp nhất các công cụ và bộ phận điều khiển khác nhau, và sau đó kết nối chúng vào toàn bộ hệ thống bằng các đầu nối. Khi sửa chữa, tháo rời bộ phận bị trục trặc và thay thế nó bằng một cái mới, và máy bay sẽ có thể bay lên không trung ngay lập tức. Sau chiến tranh, AT-T Bell Labs đã phát triển thành công hệ thống điện thoại Bell, và sau đó sự phát triển của máy tính, thông tin liên lạc và các ngành công nghiệp khác đã mang lại nhiều cơ hội hơn cho sự phát triển của các đầu nối có nguồn gốc từ công nghệ độc lập và thị trường mở rộng nhanh chóng.

Phân loại kết nối

Khi cấu trúc của đầu nối ngày càng trở nên đa dạng, các cấu trúc và trường ứng dụng mới liên tục xuất hiện, và cố gắng giải quyết các vấn đề phân loại và đặt tên với một mô hình cố định đã trở nên khó thích nghi.

1. Tùy theo tính chất sử dụng

Đầu nối bên ngoài (đối với vỏ ngoài), đầu nối bên trong (cho vỏ bọc bên trong).

2. Theo mức độ của đầu nối

●Cấp độ 1. Kết nối thành phần để đóng gói (THIẾT BỊ ĐỂ ĐÓNG GÓI):

Đề cập đến kết nối của IC CHIP và pin.

●Cấp độ 2. Sự kết nối giữa gói và chất nền (THÀNH PHẦN DẪN ĐẾN CIRCCUITRY):

Đề cập đến kết nối giữa component và pc board.

●Cấp độ 3. Kết nối Board to Board (Board To Board):

Đề cập đến sự kết nối giữa bảng PC và bảng PC.

●Cấp độ 4. Kết nối hệ thống con (SUBASSEMBLY TO SUBASSEMBLY)

●Cấp độ 5. Kết nối giữa các hệ thống con với I/O (SUBASSEMBLY TO I/O PORT).

●Cấp độ 6. Kết nối hệ thống với hệ thống (HỆ THỐNG VỚI HỆ THỐNG).

3. Theo phương pháp xử lý

Crimp Type và I.D.CType còn được gọi là loại xỏ khuyên, loại hàn và loại chèn bằng không (Z.I.F Type).

4. Theo phương pháp sử dụng

Đầu nối dây-to-board, dây nối board-to-board, đầu nối dây-to-dây, ổ cắm, đầu nối đầu vào và đầu ra.

5. Theo mẫu

Đầu nối bảng PCB, đầu nối cáp phẳng, đầu nối cáp đồng trục, đầu nối nhúng, đầu nối chụm, đầu nối tròn, đầu nối góc, đầu nối cho bảng dây điện in.

6. Theo cấu trúc

Đầu nối chung, đầu nối chống ẩm và chống thấm nước, đầu nối chống môi trường, đầu nối kín không khí, đầu nối chống cháy và đầu nối chống nước.

7. Theo tần suất làm việc

Tần số thấp và tần số cao (với 3MHz là ranh giới).

8. Từ tính linh hoạt và các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan, các đầu nối có thể được chia thành các loại sau (danh mục):

(1) Đầu nối tròn tần số thấp;

(2) Đầu nối hình chữ nhật;

(3) Đầu nối mạch in;

(4) Đầu nối RF;

(5) Đầu nối sợi quang.

Hiệu suất cơ bản của đầu nối

Kiến thức kết nối Hiệu suất cơ bản của các kết nối có thể được chia thành ba loại: cụ thể là

Hiệu suất cơ khí, hiệu suất điện và hiệu suất môi trường.

1. Hành vi cơ học

Theo như chức năng kết nối có liên quan, lực chèn là một tính chất cơ học quan trọng. Lực chèn và chiết xuất được chia thành lực chèn và lực chiết xuất (lực chiết xuất còn được gọi là lực tách), yêu cầu của cả hai là khác nhau. Trong các tiêu chuẩn liên quan, có các quy định cho lực chèn lớn Z và lực tách nhỏ Z, điều này cho thấy rằng từ góc độ sử dụng, lực chèn phải nhỏ (có lực chèn thấp LIF và cấu trúc ZIF lực không chèn), và nếu lực tách quá lớn Nhỏ, nó sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy của tiếp xúc. Lực chèn và chiết xuất và tuổi thọ cơ học của đầu nối có liên quan đến cấu trúc tiếp xúc (áp suất dương), chất lượng lớp phủ (hệ số ma sát trượt) của phần tiếp xúc và độ chính xác chiều của sắp xếp tiếp xúc (căn chỉnh).

2. Hiệu suất điện

Các tính chất điện chính của đầu nối bao gồm điện trở tiếp xúc, điện trở cách nhiệt và cường độ điện môi.

(1) Đầu nối điện có điện trở tiếp xúc chất lượng cao nên có điện trở tiếp xúc thấp và ổn định. Điện trở tiếp xúc của đầu nối dao động từ vài milliohms đến hàng chục milliohms.

(2) Điện trở cách nhiệt là thước đo hiệu suất cách nhiệt giữa các tiếp điểm kết nối điện và giữa các tiếp điểm và vỏ, và cường độ của nó dao động từ hàng trăm megohms đến hàng ngàn megohms.

(3) Cường độ điện môi, hoặc chịu được điện áp, điện môi chịu được điện áp, là khả năng chịu được điện áp thử nghiệm định mức giữa các tiếp điểm kết nối hoặc giữa các tiếp điểm và vỏ.

(4) Các tính chất điện khác.

Suy giảm rò rỉ nhiễu điện từ là để đánh giá hiệu ứng che chắn nhiễu điện từ của đầu nối và nó thường được thử nghiệm trong dải tần số 100MHz ~ 10GHz.

Đối với các đầu nối đồng trục tần số vô tuyến, có các chỉ số điện như trở kháng đặc trưng, mất chèn, hệ số phản xạ và tỷ lệ sóng đứng điện áp (VSWR). Do sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số, để kết nối và truyền tín hiệu xung kỹ thuật số tốc độ cao, một loại đầu nối mới, cụ thể là đầu nối tín hiệu tốc độ cao, đã xuất hiện. Theo đó, về hiệu suất điện, ngoài trở kháng đặc trưng, một số chỉ số điện mới cũng đã xuất hiện. , Chẳng hạn như crosstalk (crosstalk), độ trễ truyền dẫn (độ trễ), độ trễ thời gian (xiên), v.v.

3. Hiệu quả hoạt động môi trường

Các đặc tính môi trường phổ biến bao gồm khả năng chịu nhiệt độ, chống ẩm, chống phun muối, chống rung và chống sốc, v.v.

(1) Khả năng chịu nhiệt độ Hiện tại, nhiệt độ làm việc cao Z của đầu nối là 200 ° C (ngoại trừ một vài đầu nối đặc biệt nhiệt độ cao) và nhiệt độ Z-thấp là -65 ° C. Khi đầu nối đang hoạt động, dòng điện tạo ra nhiệt tại điểm tiếp xúc, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ. Do đó, người ta thường tin rằng nhiệt độ làm việc phải bằng tổng nhiệt độ môi trường xung quanh và sự gia tăng nhiệt độ của điểm tiếp xúc. Trong một số thông số kỹ thuật, sự gia tăng nhiệt độ cao Z cho phép của đầu nối theo dòng hoạt động được định mức được chỉ định rõ ràng.

(2) Sự xâm nhập của khả năng chống ẩm sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất cách nhiệt của kết nối h và rỉ sét các bộ phận kim loại. Điều kiện kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm liên tục là độ ẩm tương đối 90% ~ 95% (theo thông số kỹ thuật của sản phẩm, lên đến 98%), nhiệt độ + 40±20 ° C, thời gian kiểm tra theo thông số kỹ thuật sản phẩm, Z là ít nhất 96 giờ. Kiểm tra nhiệt ẩm xen kẽ nghiêm ngặt hơn.

(3) Khi đầu nối chống phun muối hoạt động trong môi trường có chứa độ ẩm và muối, lớp xử lý bề mặt của các bộ phận cấu trúc kim loại và các bộ phận tiếp xúc của nó có thể tạo ra sự ăn mòn galvanic, ảnh hưởng đến tính chất vật lý và điện của đầu nối. Để đánh giá khả năng của các đầu nối điện để chịu được môi trường này, một thử nghiệm phun muối được chỉ định. Nó treo đầu nối trong một hộp thử nghiệm được kiểm soát nhiệt độ, phun ra dung dịch natri clorua với nồng độ nhất định với khí nén để tạo thành bầu không khí phun muối và thời gian tiếp xúc của nó được chỉ định bởi đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm, ít nhất là 48 giờ.

(4) Rung động và sốc Rung động và chống sốc là những đặc tính quan trọng của đầu nối điện. Chúng đặc biệt quan trọng trong môi trường ứng dụng đặc biệt như hàng không và hàng không vũ trụ, vận tải đường sắt và đường bộ. Đó là để kiểm tra độ bền của cấu trúc cơ học của đầu nối điện và tiếp xúc điện đáng tin cậy. Một chỉ số quan trọng về tình dục. Có những quy định rõ ràng trong các phương pháp kiểm tra có liên quan. Trong thử nghiệm sốc, gia tốc đỉnh, thời gian và dạng sóng xung sốc, cũng như thời gian gián đoạn của liên tục điện nên được chỉ định.

(5) Các tính chất môi trường khác Theo yêu cầu sử dụng, các tính chất môi trường khác của đầu nối điện bao gồm kín khí (rò rỉ không khí, áp suất lỏng), ngâm chất lỏng (khả năng chống chất lỏng cụ thể), áp suất không khí thấp, v.v.

Cấu trúc cơ bản của đầu nối

Các bộ phận cấu trúc cơ bản của đầu nối bao gồm (1) tiếp xúc; (2) chất cách điện; (3) vỏ (tùy loại); (4) phụ kiện.

1. Liên hệ

Nó là phần cốt lõi của đầu nối để hoàn thành chức năng kết nối điện. Nói chung, một cặp tiếp xúc bao gồm một mảnh tiếp xúc nam và một mảnh tiếp xúc nữ, và kết nối điện được hoàn thành bằng cách chèn các mảnh tiếp xúc nữ và nam.

Tiếp xúc nam là một phần cứng nhắc, và hình dạng của nó là hình trụ (chân tròn), xi lanh vuông (chân vuông) hoặc phẳng (mảnh chèn). Tiếp xúc nam thường được làm bằng đồng thau hoặc đồng phosphor.

Phần tiếp xúc của phụ nữ, cụ thể là ổ cắm, là phần quan trọng của cặp tiếp xúc. Nó dựa vào cấu trúc đàn hồi để bị biến dạng đàn hồi khi nó được đưa vào chốt để tạo lực đàn hồi và hình thành tiếp xúc gần gũi với mảnh tiếp xúc nam để hoàn thành kết nối. Có nhiều loại cấu trúc giắc cắm, bao gồm hình trụ (tách, cổ), phuộc điều chỉnh, loại cantilever (khe dọc), loại gấp (khe dọc, hình 9 hình), hình hộp (giắc cắm vuông) Và giắc cắm lò xo dây hyperboloid và như vậy.

2. Chất cách điện

Chất cách điện cũng thường được gọi là cơ sở hoặc chèn. Chức năng của nó là sắp xếp các tiếp điểm ở vị trí và khoảng cách cần thiết, và để đảm bảo hiệu suất cách nhiệt giữa các tiếp xúc và giữa các tiếp điểm và nhà ở. Khả năng chống cách nhiệt tốt, chịu được hiệu suất điện áp và xử lý dễ dàng là những yêu cầu cơ bản để lựa chọn vật liệu cách điện để xử lý thành chất cách điện.

3. Vỏ

Còn được gọi là vỏ, nó là vỏ ngoài của đầu nối. Nó cung cấp bảo vệ cơ học cho tấm lắp cách điện tích hợp và chân, và cung cấp sự liên kết của phích cắm và ổ cắm khi giao phối, và sau đó cố định đầu nối vào thiết bị.

4. Phụ kiện

Các phụ kiện được chia thành các phụ kiện cấu trúc và phụ kiện lắp đặt. Các phụ kiện kết cấu như vòng kẹp, chìa khóa định vị, chân định vị, chân hướng dẫn, vòng kết nối, kẹp cáp, vòng niêm phong, miếng đệm, v.v. Lắp đặt các phụ kiện như ốc vít, đai ốc, ốc vít, vòng lò xo, v.v. Hầu hết các phụ kiện có các bộ phận tiêu chuẩn và các bộ phận phổ biến.

Đặc điểm kết nối

1. Tiếp xúc nam hoặc tiếp xúc nữ linh hoạt. Kết nối lẫn nhau của các liên hệ có thể được sử dụng để đảm bảo kết nối mạch.

2. Phần đầu cuối của tiếp xúc có cấu trúc dây điện dễ thực hiện dây hoặc bảng dây in. Nó là để thực hiện hàn, đóng gói, giữ, hàn qua lỗ và các cấu trúc khác.

3. Tiếp xúc được cố định ở vị trí chính xác của chất cách điện và chất cách điện có thể được sử dụng để duy trì điện trở cách điện áp giữa các tiếp điểm.

4. Nó có cấu trúc khớp nối, thuận tiện cho việc chèn hoặc tách tiếp xúc và nó không thay đổi vị trí của nó ngay cả sau khi rung hoặc tác động.

Xu hướng phát triển trong tương lai của công nghệ kết nối điện tử

Các đầu nối, như các thành phần chính cho các kết nối hiện tại hoặc tín hiệu, cũng là một phần quan trọng của hệ thống công nghiệp. Với sự phát triển nhanh chóng của thiết bị đầu cuối di động cá nhân, thiết bị điện thông minh gia đình, ngành công nghiệp truyền thông thông tin, ngành năng lượng mới, khoa học và công nghệ hàng không vũ trụ, trí tuệ nhân tạo, thiết bị điện tử y tế và các lĩnh vực khác, chức năng, ngoại hình, hiệu suất và môi trường sử dụng của các đầu nối đã được cải thiện. Yêu cầu cao.

1. Xu hướng phát triển của thu nhỏ và hội nhập vi mô

Để đáp ứng các yêu cầu của các thiết bị điện tử di động, kỹ thuật số và đa chức năng, cũng như tự động hóa sản xuất và lắp ráp, các đầu nối điện tử phải trải qua điều chỉnh cấu trúc sản phẩm. Sản phẩm chủ yếu được phát triển theo hướng kích thước nhỏ, chiều cao thấp, cao độ hẹp, đa chức năng, tuổi thọ cao, gắn bề mặt, v.v.

Thu nhỏ có nghĩa là khoảng cách trung tâm của các đầu nối điện tử (đầu nối) nhỏ hơn và mật độ cao là để đạt được một số lượng lớn lõi. Việc thu nhỏ các sản phẩm điện tử tiêu dùng đòi hỏi các thành phần phải tích hợp thu nhỏ, độ mỏng và hiệu suất cao, điều này cũng thúc đẩy sự phát triển của các sản phẩm kết nối theo hướng thu nhỏ và cao độ nhỏ. Việc thu nhỏ các thành phần có yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Tất cả điều này đòi hỏi một nền tảng đúc công nghiệp mạnh mẽ để hỗ trợ hiệu quả nó.

2. Xu hướng phát triển thông minh

Ngày nay là một thế giới với sự phát triển nhanh chóng của thông tin, bất kể loại thông tin hay công nghệ nào, yêu cầu của mọi người ngày càng cao hơn. Từ sự phát triển nhanh chóng của dữ liệu truyền thông thông tin, kết nối không dây đã đến với tất cả chúng ta. Từ việc ứng dụng điện thoại thông minh, thiết bị đeo thông minh, máy bay không người lái, lái xe không người lái, thực tế VR, robot thông minh và các công nghệ khác, việc bổ sung chip IC và Sự phát triển thông minh của đầu nối điện tử của mạch điều khiển là một xu hướng tất yếu, bởi vì nó sẽ cho phép đầu nối điện tử nắm bắt thông minh hơn việc sử dụng thiết bị điện tử và cải thiện hiệu suất của đầu nối để đạt được cầu nối không dây thông minh.

3. Xu hướng phát triển hiệu suất cao

Truyền tải tốc độ cao có nghĩa là các máy tính hiện đại, công nghệ thông tin và công nghệ mạng yêu cầu tốc độ truyền tín hiệu theo quy mô thời gian đạt đến dải tần số megahertz và thời gian xung đạt đến mili giây. Do đó, cần có đầu nối điện tử truyền tải tốc độ cao (đầu nối).

Tần số cao là để thích ứng với sự phát triển của công nghệ sóng milimet và các đầu nối điện tử đồng trục tần số vô tuyến (đầu nối) đều đã đi vào dải tần số làm việc sóng milimet.