Conception de connecteurs : des solutions adaptées pour les applications à haute densité
Au début de l'explication de la conception des connecteurs électroniques, nous devons principalement comprendre les composants de base des produits de connecteurs. En tant que composant indispensable des appareils électroniques, les connecteurs sont cruciaux pour le fonctionnement normal des appareils électroniques en termes de leur structure de base et de principe de fonctionnement. Habituellement, un connecteur est composé de deux composants (communément appelés extrémité mâle et femelle) qui sont branchés ensemble pour compléter la connexion et la transmission de signaux ou de courants efficaces.
1 à€ Structure de base du connecteur :
Un connecteur est un dispositif utilisé pour réaliser des connexions électriques entre des appareils électroniques, et sa structure de base comprend principalement les parties suivantes :
Les contacts : Les contacts sont des composants clés utilisés dans les connecteurs pour réaliser des connexions électriques, généralement fabriqués à partir de matériaux métalliques avec une bonne conductivité, tels que le cuivre, l'or, l'argent, etc. La forme et la taille des contacts varient en fonction du type de connecteur et des exigences de l'application.
Les bornes mâles sont généralement en laiton, qui a une bonne conductivité, mais une faible élasticité ; La forme de la pièce de contact mâle est principalement cylindrique (broche ronde), cylindrique carré (broche carrée) ou feuille plate (insert) ; Les bornes femelles sont généralement en cuivre phosphoré, qui a une faible conductivité, mais une bonne élasticité. La forme de la pièce de contact femelle comprend cylindrique (fente fendue, conique), type de fourche de réglage, type de boîte (socket carré), etc. Comme le montre la figure suivante.
Un isolant est une partie d'un connecteur utilisé pour isoler les contacts et prévenir les court-circuits électriques. Les isolants sont généralement fabriqués à partir de matériaux non conducteurs tels que le plastique et la céramique, qui ont de bonnes propriétés d'isolation et de résistance mécanique. Les isolants sont généralement fabriqués à partir de matériaux plastiques. Comme le montre la figure ci-dessous, ses fonctions principales sont les suivantes :
1. isolation électrique entre les bornes ;
2. La position géométrique de l'extrémité fixe facilite l'insertion et la stabilité dimensionnelle ;
3. Assurer la protection mécanique et le soutien des terminaux ;
4. Isolez les bornes de l'environnement d'application pour réduire la sensibilité à la corrosion.
shell : La coque est la structure externe d'un connecteur, utilisée pour protéger les contacts et les isolants, tout en fournissant un moyen d'installer et de fixer le connecteur. La coquille est généralement faite de matériaux métalliques ou plastiques, qui ont une résistance mécanique élevée et une résistance à la corrosion.
La coque est le couvercle extérieur du connecteur, et ses fonctions comprennent le renforcement structurel, la définition des ports de cadre d'accouplement mâle et femelle, le positionnement du PCB du connecteur et le partage de la protection mécanique externe. En termes d'aspect électrique, il a des fonctions telles que le blindage EMI et la mise à la terre ESD.
Accessoires : Les accessoires sont des pièces auxiliaires du connecteur, y compris le mécanisme de verrouillage, le mécanisme de positionnement, le mécanisme d'étanchéité, etc. La fonction de la fixation est d'assurer la fiabilité et la stabilité du connecteur et d'améliorer ses performances. Par exemple, les accessoires structurels importants des prises et des prises comprennent les accessoires d'installation et les accessoires structurels. Les vis, les écrous, les ressorts, etc. appartiennent aux accessoires d'installation, tandis que les broches de localisation, les clés de localisation, les anneaux d'étanchéité et les anneaux de fixation appartiennent aux composants structurels.
Ce qui précède est principalement une compréhension de la structure de base des connecteurs, chacun d'entre eux joue un rôle crucial dans la fonction du connecteur. En bref, le but est de s'assurer que le connecteur a un contact fiable après l'accouplement, peut résister à l'impact du scénario d'application correspondant tout en maintenant un bon contact, tout en assurant une transmission stable du signal ou du courant et en garantissant la qualité de la transmission du signal.
2〠Principe de fonctionnement du connecteur
Le principe de fonctionnement des connecteurs est principalement de réaliser la connexion du signal électrique entre les dispositifs électroniques par le biais de contacts. Son principe de fonctionnement peut être divisé en les étapes suivantes :
1. Contact : Lorsque les contacts de deux connecteurs entrent en contact les uns avec les autres, une connexion électrique est établie. Il existe diverses formes de contact pour les composants de contact, tels que le contact de trou d'épingle, le contact de plaquette, le contact de fil, etc.
2. Conductivité : Une fois le contact entre les contacts atteint, le courant peut être transmis à travers les contacts. La conductivité d'un contact dépend de facteurs tels que son matériau, sa forme et sa taille.
3. Transmission du signal : En plus de la transmission du courant, les connecteurs peuvent également réaliser la transmission du signal. La qualité et la vitesse de transmission du signal dépendent des caractéristiques électriques du connecteur, telles que l'impédance, la capacité, l'inductance, etc.
4. Brancher et débrancher : lorsque deux connecteurs se séparent, la connexion électrique est déconnectée et la transmission du courant et du signal est également interrompue.
L'ensemble du processus est mis en œuvre, avec une installation et une insertion rapides, un verrouillage mâle et femelle, une transmission de signal ou de courant fiable et une structure anti-détachement pour empêcher le détachement des vibrations et des impacts. Lorsque la déconnexion est nécessaire, une opération simple peut être utilisée pour réaliser la séparation.
3〠Classification des connecteurs
En fait, il a toujours été difficile de classer les connecteurs parce que plus on a de connaissances, plus il devient difficile de les classer. Par exemple, différents scénarios d'application, différents champs d'application, différentes formes de produits, ainsi que différentes fonctions et caractéristiques structurelles peuvent tous être considérés comme une seule catégorie. Sur la base des scénarios d'application et des caractéristiques structurelles des connecteurs, ils peuvent être divisés en les catégories suivantes :
1. Connecteurs de carte à carte : Utilisés pour connecter des cartes de circuit imprimé, adaptés aux appareils électroniques à haute densité et miniaturisés.
2. Connecteurs de fil à carte : Utilisés pour connecter des fils à des cartes de circuit imprimé, adaptés à la transmission de puissance et de signal dans divers appareils électroniques.
3. Connecteurs fil à fil : utilisés pour connecter des fils et sont adaptés pour le câblage et la connexion de divers équipements électriques.
4. Connecteurs rectangulaires : Connecteurs de forme rectangulaire, adaptés à la transmission de puissance et de signal dans divers appareils électroniques.
5. Connecteurs circulaires : connecteurs de forme circulaire, couramment utilisés dans les dispositifs électroniques haute performance dans les domaines militaire, aéronautique et autres.
6. Connecteurs haute vitesse : Connecteurs dotés de capacités de transmission de signaux à grande vitesse, adaptés à la transmission de données à grande vitesse et aux équipements de communication.
7. Connecteurs RF : Utilisés pour transmettre des signaux RF et adaptés aux équipements de communication sans fil et de radiodiffusion.
8. Connecteurs à fibre optique : utilisés pour transmettre des signaux optiques, adaptés à la communication à fibre optique et à l'équipement de réseau optique.
