如何简化电源与信号的连接
2022-06-29

  目前,动力设备工程师设计时所面临的一大挑战就是如何处理好为各种功能提供电力与控制信号的独立导线。对电池和主电源而言,在使用小电缆和为其承载开关信号、传感器信号和其他控制信号时,每个电力接口都必须使用一个稳固的连接器。

  电池供电装置系统内的多动力连接会缩短电池寿命,减少使用次数,这是因为多连接器固有的漏极损耗更高。也因此电池的充电周期也变得更长并且不完全。

  如果在系统中用多电缆给系统提供电力,每种连接还是会因为水、湿度,或其他流体的存在而潜藏故障的隐患。与之类似,当在运用中遭受振动或机械应力时,普通的连接器会自动解体,从而无形中导致系统故障。通常多电缆还很难看,而且要合理安装和测试还必须有额外的花销和装配工作。

  设计并执行一个完整的此种线路型的通路,需要一个连接系统,此系统须简洁、划算,合乎机械和环境上的稳固性需求,美学上的愉悦性,最重要的是不能以系统功能为代价。

  目前,连接器工程师正开发多种解决方案,以消除多电力和信号连接器的不足,使之更简洁更划算。

  第一种方案是堆栈电力互连,这能消除多达5种不同专有电力和信号电缆连接器,如图1所示,这些设计利用了一系列经系统分配电力和信号的堆栈连接器模块,形成了一个独立完整的电连接器。

  ITT公司的连接器能减少多达五种不同的专有电力和信号电缆连接器

  图1 ITT公司的连接器能减少多达五种不同的专有电力和信号电缆连接器

  ITT的模块由7个接触器组成,每个触点能处理15A,它们互相之间通过一连串的七孔插座连接。由于接触器是机械加工的,堆栈交互连接的模具成本相比常规连接器的成本显然要低。

  接触件结构

  使用堆栈交互连接器设计。接触件能为以下两种中的任意一种应用方式作定制配置——一种是终止于模块内部的电缆内核,另一种是作为馈通连接器允许电力和信号被送往堆栈的另一模块/电缆。接触件结构在堆叠模块中能错开,以满足特殊用途。模块化的堆栈连接器能使附加配件或功能添加到系统,仅仅通过插入另一模块,而无须再加一个单独的连接器。

  苛刻的环境

  除了划算和节省空间的设计,生产商还要求堆栈交互连接器的性能稳定,以便于在复杂的环境中应用,例如汽车、大型家电和医疗设备。通过给堆栈交互连接器的两组模块装配焊接端子和嵌入式应力消除器,实现了稳定的内部设计,符合IP67标准的置入式铸模电缆进一步增强了该设计。

  机械锁定和环境密封同样有利于延长堆栈连接器的使用寿命。有些堆栈连接器还有这样的特点:一个密封垫片与一个滑动扣夹机械装置结合,当连接器配对时,既能提供视觉信息还能听得到噼啪的声音。

  对环境的处理

  接触电阻、振动、机械冲击和腐蚀同样是设计稳固的堆栈连接器时的关键因素,这些特性对信号的效果和低功率消耗至关重要,图2显示的正是ITT的堆栈连接器装置的接触电阻特性。

  接触电阻是影响堆栈连接器的效率和低功耗的重要因素

  图2 接触电阻是影响堆栈连接器的效率和低功耗的重要因素

  通过六条电缆、七个接触件对接触电阻的测试,共得到42个数据。一至五与六、七接触件的区别可以由电缆规格的不同来说明:一至五的规格是24AWG,而六和七的是26AWG。

  在受湿度影响的环境内运行时,堆栈连接器的耐蚀性是非常关键的。顶盖和底盖模块通过进行整体封装来完成连接器的装配,这样做的目的是延长堆栈交互连接器模块的使用寿命,其中一些经鉴定多达1000个装配周期。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 电源
  • DC
  • AC
  • 稳压
  • 开关电源噪声的基本对策

    此前对“差模(常模)噪声与共模噪声”和“串扰”的基本噪声进行了介绍。下图是这些噪声及其相应的基本对策。要想降低差模噪声(蓝色),可在电路板上缩小大电流路径的环路

    08-10
  • 常用的DC/DC 开关稳压器的恒流稳压电源通用设计方法

      当前全球能源紧缺日益加剧,制约着经济的发展,节能成为人类面临的重要课题。在照明领域,被称为第4代照明光源或绿色光源的LED照明产品以节能、环保、寿命长、体积

    08-10
  • 电源的基本原理和元器件知识

    电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高

    08-09
  • 开关电源TRC控制三种方式

    开关电源知多少开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言,AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着

    08-09
  • 图解开关电源

    开关模式电源(Switch Mode Power Supply,简称SMPS),又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。其功能

    08-09
  • 用AEE对开关频率进行智能调节

      一款名为自动效率增强(AEE)的全新电源转换方法,可以以较低的输出电压提高平板电脑、服务器和固态硬盘等系统的电源效率。  每个电源设计人员面临的一个常见挑战

    08-09
  • 直流稳压电源是由哪些部分组成的?

    直流稳压电源能为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压器的直流输出电压都会保持稳定。直

    08-08
  • 什么是方向性电流保护?

    在电力系统中,两侧电源或单相环网的输电线路,在这样的电网中,为切除线路上的故障,线路两侧都装有断路器和相应的保护,如装设过流保护将不能保证动作的选择性。为解决选

    08-08
  • 电流保护电路的工作原理

    现在的电路越来越追求可靠性、安全性,很多电路都设置过压过流检测电路,从而对电路进行保护,对于电路过流保护一般控制方法关断式或者限流式。过流电路一般是用熔断丝限流

    08-08
  • 应用 TWH8778 实现直流稳压电源

    本电路通过应用 TWH8778 型电子开关集成电路来实现直流稳压电源的作用。开关直流稳压电源电路图如图下图所示。当开关 S 闭合后,220V 的交流电压通过 V

    08-02
下载排行榜
更多
广告