Pružný kontakt
Konektory přenášejí signály, napájení nebo zem atd. Mezi obvody pomocí elastických kontaktů. Rovněž je poskytována normální síla, to znamená síla kolmá ke kontaktní ploše, která pomáhá spojení a zachování oddělitelného rozhraní.
Klíčové mechanické požadavky na pružný kontakt jsou síla vložení a vytažení, síla kontaktu, síla zadržení kontaktu a síla vymazání kontaktu. Elektrické požadavky jsou odpor kontaktů, jmenovitý proud, indukčnost, kapacita a šířka pásma.
Existují dvě kontaktní části konektoru: pouzdro a kolík PIN. PIN nebo zástrčka PIN je ve většině případů tuhá a poskytuje různé vložky. Zásuvka by měla být spojena s malou zasunovací silou a měla by odolat nadměrnému namáhání.
Vlastnosti materiálu, které ovlivňují spojení, jsou modul pružnosti a mez kluzu. Modul pružnosti je poměr napětí aplikovaného na objekt k přetvoření generovanému v mezích pružnosti. Mez kluzu je mez kluzu, když se získá kovový materiál. Před dosažením meze kluzu dojde k elastické deformaci; když se napětí uvolní, vrátí se do původního tvaru. Tyto vlastnosti ovlivňují flexibilitu konektoru a míru vychýlení, které lze podepřít, zatímco zůstávají elastické. To také ovlivňuje přítlačnou sílu potřebnou k provedení elektrického připojení.
Odolnost proti stresu je vlastnost materiálu, která v průběhu času snižuje kontaktní normální sílu. Proto je kritériem pro výběr výkonu konektoru. Když konstrukce po určitou dobu zůstane ve stejném stavu přetvoření, napětí poklesne, což povede k plastickému přetvoření. U běžně používaných slitin mědi je mez kluzu odlišná; proto je odolnost vůči relaxaci stresu také odlišná. Zatímco nejběžněji používanou slitinou je měď berylia, fosforové bronzy jsou také vhodné pro většinu aplikací.
Pokovování
Kontaktní povrchová úprava může chránit základní materiál konektoru před korozí a omezit tvorbu filmu na kontaktním povrchu. Aby byla kontaktní plocha účinnější, musí kontaktní povrchová úprava zcela zakrýt kontaktní povrch a musí být odolná proti korozi.
Mezi tenké filmy, které mohou zvýšit odpor kontaktu, patří tenké oxidy, sulfidy, chloridy a komplexní směsi, které tvoří kovové vrstvy na kontaktní ploše. Snížení kontaktního odporu vyžaduje vytvoření kovového rozhraní bez tenkého filmu. Kontaktní povrchová úprava může být vyrobena z drahých kovů (např. Zlata, palladia a slitin těchto kovů) nebo z drahých kovů (např. Stříbra a cínu). Typ pokovování určuje typ povrchového filmu, který lze vytvořit na kontaktním rozhraní. Ušlechtilé kovy, zejména zlato, jsou inertní a na povrchu netvoří žádné oxidy. U povrchových úprav z drahých kovů vyrobených z cínu se však na kontaktní ploše vytvoří oxid cínu, který může být nutné pravidelně odstraňovat.
Protože se páření a separace opakují v oddělitelném kontaktním rozhraní, část povrchového filmu se odstraní třením. Proto se obvykle k ochraně podkladového kovu používá dvouvrstvá kontaktní plocha, sestávající z vrstvy drahého kovu pokrývající vrstvu niklu.
Povrch kontaktu s ušlechtilým kovem
Drahé kovy, včetně zlata a menšího palladia a jeho slitin, jsou za běžných provozních prostředí konektorů inertní. V prostředí s obsahem chloru nebo síry však mohou konektory s ušlechtilým kovem korodovat. Ochrana krytu může pomoci zabránit korozi. Dalším způsobem ochrany je mazání.
Koroze způsobená vystavením obecnému kovu je obzvláště znepokojivá. Pokud je tloušťka povlaku z drahých kovů nedostatečná nebo nesouvislá, bude podlahový kov vystaven prostředí, což způsobí korozi. Při vysokých teplotách mohou podkladové atomy kovů migrovat na kontaktní povrch a reagovat s kyslíkem nebo znečišťujícími plyny, což způsobuje, že produkty koroze se pohybují ven z pórů. Tento jev se nazývá pórovitá koroze. Proto, když je vrstva drahého kovu porézní, může vrstva drahého kovu podléhat korozi pórů pod vrstvou mědi a vystavovat měď korozivnímu prostředí obsahujícímu plyny sulfidů a chloridů.
Vzhledem k tomu, že zlato je drahý kov, tenčí pozlacování má tendenci být porézní a povrch zlata je po vytvoření vrstvy pokovování náchylný k tečení. Před pozlacováním může niklování bránit tečení koroze.
Pokovování kontaktních povrchů z drahých kovů
Kontaktní povrchy z drahých kovů se skládají převážně z cínu a obvykle se používá stříbro, nikl, pájka a olovo. Někdy se také používají slitiny cín-olovo a nikl-cín. Povrchová degradace cínu je způsobena zejména třecí korozí, ke které může docházet v jakémkoli provozním prostředí. Třecí koroze je způsobena opakovanými mikropohyby mezi uzavřenými kontaktními body a oxidy nebo zbytky opotřebení generované mikropohyby mohou zvyšovat kontaktní odpor. Tření může být způsobeno vibracemi, nárazem nebo rozdílnou tepelnou roztažností kontaktního materiálu. Konstrukce konektoru musí minimalizovat míru citlivosti na tření, což může zabránit vzniku pražců zajištěním dostatečného tření na kontaktním rozhraní.
Tribologie se týká studia tření, mazání a opotřebení kontaktních povrchů. Kontaktní povrchové úpravy jsou obecně tenčí. Proto musí být zachována integrita kontaktních povrchových úprav, aby se zabránilo vystavení obecných kovů koroznímu prostředí. Při výběru povrchové úpravy kontaktu je třeba věnovat pozornost korozní odolnosti, odolnosti proti rozmazání a tepelné stabilitě kontaktního odporu.
Kryt konektoru (SKŘÍŇ)
Při extrémních chemických a teplotních vlivech si musí konektor zachovat stabilní velikost, rozteč středových os, rovinnost a rovinnost, aby byla zajištěna správná montáž a párování konektoru. Pouzdro konektoru chrání kontakty a polohy elektrickou izolací a mechanickou ochranou, čímž chrání kontakty před provozním prostředím.
Mezi elektrické vlastnosti, které ovlivňují izolaci pouzdra, patří povrchový a objemový měrný odpor a piezoelektrický odpor médií. Mechanické vlastnosti pouzdra konektoru zahrnují pevnost / modul v ohybu a pevnost v tečení.
Většina krytů konektorů má podobný design, ale použité materiály se liší. Materiál musí nejen splňovat podmínky prostředí během provozu, ale také splňovat podmínky během výroby a montáže. Některé běžné materiály používané k výrobě pouzder konektorů jsou PA, PPS, PET, PBT, PCT, LCP, FR-4 atd.
Rozhraní připojení
Oddělitelná zástrčka a zástrčka spolupracují při navazování spojení. Kontaktní rozhraní vytváří a udržuje elektrické a mechanické vlastnosti potřebné pro realizaci.
Když je odpojitelný konektor spojen, nazývá se pouze nárazový kontakt na povrchu. Proto nedojde ke kontaktu na celém povrchu konektoru. Hrboly závisí na geometrii kontaktní plochy. Velikost a počet nerovností závisí na drsnosti povrchu a použitém zatížení. Aplikované zatížení také určuje velikost kontaktní plochy.
