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设计挑战了温度

2022年8月31日互连

热管理和温度降额一直是设计师为了保证产品安全而必须考虑的问题。温度和功率密切相关,尤其是涉及到连接器时。

每条电路都有电阻。这个数值可能很小,但是当功率通过电路时,任何电阻都会导致一些能量转化为热。有了足够的能量,这可能会导致终端温度上升,并传递给它周围的所有东西。

因此,了解产生了多少热量是很重要的。与许多连接器制造商一样,Samtec发布了温度降额表,特别是电源连接器。图1显示了一个示例图表,摘自流行的mPOWER系列电源连接器。从图中可以看出,当环境温度为70°C时,通过触点的电流需要减少20%,这说明外部条件对连接器的性能起着重要的作用。

连接器本身公布的工作温度也需要考虑。这通常会受到连接器设计中使用的材料的限制,特别是用于绝缘体的塑料。在假设的例子中,连接器的工作温度范围可能为125°C,这是安装镀金触点的Samtec连接器的典型情况。Samtec还生产镀锡触点连接器,作为一种更经济的选择,但重要的是要注意,镀锡触点的操作温度较低。

有几种解决温度和电流额定值问题的方法。最简单的方法是使用具有较大接触点的连接器。决定电气端子额定电流的关键因素之一是它的质量。使用更多材料的较大的终端应该具有更低的电阻,并能够携带更多的功率。然而,由于我们的目标是为未来的紧凑设计找到解决方案,较大的连接器并不总是方便的。

解决这个问题的第二种方法是使用更大间距的连接器。间距是用来描述电气和电子元件内部端子之间的距离的术语。更大的螺距将有助于散热,这将导致在给定电流下降低温升。然而,这种解决方案也会导致更大的连接器,这并不能解决最初的设计问题。

深思熟虑的方法是考虑联系人本身。传统的设计包括一个插入母插座的固定公触点。所述母端配合区域为分开或分叉,两部分提供恒定的力以确保电气连续性。两个端子之间的实际接触面积很小。然而,替代接触设计允许更大的性能。

Samtec提供具有一系列接触设计的连接器,允许针对预期应用程序正确选择连接器。在选择电源连接器时,无论如何选择,理解环境将如何影响设计的概念是至关重要的。为了帮助设计选择,Samtec提供了一系列信息,包括温度降额图,以便做出明智的决定。


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