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【技術知識】連接器規範和測試要求
文:Knight Chen / CACT 工程部
連接器依据其產品功效和使用環境,將規範要求分為四大部分。
1. 電氣規範要求2. 機械規範要求3. 環境規範要求4. 環保要求
一、電氣規範要求
電氣特征是連接器實現連接功效关键特征。確定連接器電氣特征,以保證連接器滿足連接功效。連接器電氣特征有:
1. 接觸阻抗(Contact Resistance)
目标:維持連接器在使用期限內接觸阻抗,以減少信號和能量在傳輸過程中損失或衰減。 測試方法:EIA-364-23 (EIA-364-06) or MIL-STD-1344A,3004.1。 測試要點:a. 測試電流/電壓100mA@20mV,被測試連接器(連接系統)無負載。 b. 測試電流為低電流是為了避免接觸阻抗受到端子(導體)熱電效應影響。 c. 測試電壓為低電壓是為了避免端子(導體)之間接觸界面絕緣薄膜被擊穿和熔化。 規範要求: 通常要求50m?(initial);100m?(final,即在壽命測試或環境測試後)。
定義接觸阻抗此參數是為了減少信號和能量在傳輸過程中損失或衰減,電流就像水流一樣。阻力越小,能量損失和衰減就越少。
就連接器接觸處而言,影響其阻抗大小原因有正向力(對於彈性接觸結構而言),接觸環境,如端子(導體)表面粗糙度,表面處理方法(如電鍍金屬特征和緻密性),端子與端子(或其它導體)結合方法(是焊接or鉚合or彈性接觸等)。
從電學理論角度來說,接觸阻抗為C點綠色圈接觸處阻抗;在客人使用角度來說,連接器提供A點到B點導通(連接),所以客人要阻抗應包含從A點到B點全部導體本身阻抗和接觸處阻抗(包含焊接、鉚合等接觸方法) 如圖一示。
(圖一)
2. 耐電壓(Withstanding Voltage)
目标:確認兩導體(或兩回路)之間絕緣介質(包含氣體)及其間距是否適合和足夠,以確保連接器在開關衝擊電壓或意外過載(一定時間內過電壓)狀態下能維持正常功效,確保安全性。 測試方法:EIA-364-20 or MIL-STD-1344A,3001.1。 測試要點: a. 通常,測量點放在距離最近兩導體(或兩回路)之間,或指定兩導體(或兩回路),必需時測量每兩導體(或兩回路)。 b. 測試電壓可用AC (60Hz; sine wave ; 有效值=0.707*峰值) or DC。 c. 負載速度:500V/second;持續時間:60second。 d. 在要求測試電壓下出現擊穿(火花)或漏電流大於5mA為不良。 規範要求:手機連接器通常為100VAC Min./minute。
定義耐電壓此參數是確保連接器在過載電壓下安全性。避免意外過載下產生短路,導致火災等意外事故。
測試結果和許多原因有關,包含測試環境,如氣壓、濕度;測試時作用壓力、作用頻率和持續時間、電極形式;測試電壓頻率&波形;產品幾何結構(和應力作用);兩導體(或兩回路)間介質條件和間距等等。
耐電壓值通常設定為工作額定電壓3倍或為擊穿電壓3/4, 針對手機連接器而言,100VAC Min./minute已能滿足要求。 3. 絕緣阻抗(Insulation Resistance)
目标:確認連接器中兩導體(或兩回路)間維持足夠高阻抗以预防產生足以影響信號(特別是高頻傳輸)和能量傳輸弱電流。
測試方法:EIA-364-21 or MIL-STD-1344A,3003.1。 測試要點: a. 通常,測量點放在距離最近兩導體(或兩回路)之間,或指定兩導體(或兩回路),必需時測量每兩導體(兩回路)。 b. 測試電壓等級有DC 100V,500V,1000V,1500 V;依產品功效需求確定 。 c. 持續時間:2minutes(假如時間對結果有影響,則需確定測試持續時間) 。 d. 必需時需對測試樣品進行清洗,烘烤後再做測試。 e. 測試過程不得有火花或絕緣體被擊穿現象。 規範要求:手機連接器通常為100M? Min.。
定義絕緣阻抗此參數是為了減少弱電流對信號╱能量傳輸影響。
絕緣阻抗在高阻抗回路影響特別大,藉以絕緣阻抗值可確定熱電效應、電磁感應等產生弱電流。測試電壓通常為產品工作額定電壓。測試環境如壓力、溫度、濕度會對結果有影響。4. 溫升測試(Temperature rise)
目标:確認連接器中導體(回路)電流負載能力,確保連接器在長期負載下安全性。 測試方法:EIA-3
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