رابط چیست

کانکتورها به عنوان اجزای کلیدی برای اتصالات جریان یا سیگنال نیز بخش مهمی از سیستم صنعتی هستند. به بزرگی هواپیماها و موشک‌ها، به کوچکی تلفن‌های همراه و تلویزیون‌ها، کانکتورها به اشکال مختلف ظاهر می‌شوند و بین مدارها یا اجزای دیگر پل می‌سازند و نقش جریان الکتریکی یا اتصالات سیگنال را بر عهده می‌گیرند.

کانکتور CONNECTOR است. همچنین به عنوان اتصال دهنده، دوشاخه و سوکت در چین شناخته می شود. به طور کلی به اتصالات الکتریکی اشاره دارد. یعنی دستگاهی که دو دستگاه فعال را برای انتقال جریان یا سیگنال به هم متصل می کند.

کانکتور قطعه ای است که پرسنل مهندسی الکترونیک و فنی ما اغلب با آن تماس می گیرند. عملکرد آن بسیار ساده است: ایجاد یک پل ارتباطی بین مدارهای مسدود یا ایزوله در مدار، به طوری که جریان بتواند جریان داشته باشد و مدار بتواند عملکرد از پیش تعیین شده را تحقق بخشد. کانکتورها جزء ضروری تجهیزات الکترونیکی هستند. با مشاهده در طول مسیر جریان، همیشه یک یا چند کانکتور پیدا خواهید کرد.

فرم ها و ساختارهای اتصال دهنده همیشه در حال تغییر هستند. انواع مختلفی از کانکتورها با اشیاء کاربردی، فرکانس ها، قدرت و محیط های کاربردی متفاوت وجود دارد. مثلاً کانکتورهای روشنایی در زمین و کانکتورهای هارد دیسک و کانکتورهای احتراق موشک کاملاً متفاوت هستند. اما مهم نیست که چه نوع اتصال دهنده ای است، لازم است اطمینان حاصل شود که جریان روان، پیوسته و قابل اطمینان جریان دارد. به طور کلی، آنچه کانکتور به آن متصل است محدود به جریان نیست. در توسعه سریع فناوری اپتوالکترونیکی امروز'، حامل انتقال سیگنال نور در سیستم فیبر نوری است. شیشه و پلاستیک جایگزین سیم ها در مدار معمولی می شوند، اما از کانکتورهای سیگنال نوری نیز در مسیرها استفاده می شود و عملکرد آنها مانند اتصال دهنده های مدار است.

تولد کانکتور برگرفته از فناوری ساخت هواپیماهای جنگنده است. هواپیما در نبرد باید بر روی زمین سوخت گیری و تعمیر شود و زمان صرف شده در زمین عامل مهمی در پیروزی یا شکست یک نبرد است. بنابراین، در طول جنگ جهانی دوم، مقامات نظامی ایالات متحده مصمم به کاهش زمان تعمیر و نگهداری زمین و افزایش زمان جنگ به دلیل جت های جنگنده بودند.

آنها ابتدا ابزارها و قطعات مختلف کنترل را با هم متحد کردند و سپس آنها را با اتصال دهنده ها به یک سیستم کامل متصل کردند. هنگام تعمیر، واحد خراب را جدا کرده و آن را با یک دستگاه جدید جایگزین کنید و هواپیما می تواند بلافاصله به هوا پرواز کند. پس از جنگ، AT-T Bell Labs با موفقیت سیستم تلفن بل را توسعه داد، و سپس ظهور کامپیوتر، ارتباطات و سایر صنایع فرصت های بیشتری را برای توسعه کانکتورهای برگرفته از فناوری مستقل ایجاد کرد و بازار به سرعت گسترش یافت.

طبقه بندی اتصال دهنده ها

همانطور که ساختار کانکتور به طور فزاینده ای متنوع می شود، ساختارها و زمینه های کاربردی جدید به طور مداوم ظاهر می شوند و تلاش برای حل مشکلات طبقه بندی و نامگذاری با یک مدل ثابت برای انطباق دشوار شده است.

1. با توجه به ماهیت استفاده

کانکتور خارجی (برای محفظه خارجی)، کانکتور داخلی (برای محفظه داخلی).

2. با توجه به سطح کانکتور

●سطح 1. اتصال بین مؤلفه به بسته (DEVICE TO PACKING):

به اتصال IC CHIP و پین اشاره دارد.

●سطح 2. اتصال بین بسته و زیرلایه (COMPONENT LEAD TO CIRCUITRY):

به اتصال بین COMPONENT و برد PC اشاره دارد.

●سطح 3. اتصال تخته به برد (Board To Board):

به اتصال بین برد رایانه شخصی و برد رایانه شخصی اشاره دارد.

●سطح 4. اتصال زیرسیستم به زیرسیستم (SUBASSEMBLY به SUBASSEMBLY)

●سطح 5. ارتباط بین زیرسیستم ها به I/O (SUBASSEMBLY TO I/O PORT).

●سطح 6. اتصال سیستم به سیستم (SYSTEM TO SYSTEM).

3. با توجه به روش پردازش

Crimp Type و IDCType را نوع سوراخ کننده، نوع لحیم کاری و نوع درج صفر (ZIF Type) نیز می نامند.

4. با توجه به روش استفاده

کانکتورهای سیم به برد، سیم های رابط برد به برد، اتصالات سیم به سیم، سوکت ها، کانکتورهای ورودی و خروجی.

5. طبق فرم

کانکتور برد PCB، کانکتور کابل تخت، کانکتور کابل کواکسیال، کانکتور تعبیه شده، کانکتور پینچ، کانکتور گرد، کانکتور زاویه، کانکتور برای برد سیم کشی چاپی.

6. با توجه به ساختار

کانکتورهای عمومی، کانکتورهای مقاوم در برابر رطوبت و ضد آب، کانکتورهای مقاوم در برابر محیط، کانکتورهای ضد هوا، کانکتورهای مقاوم در برابر آتش و کانکتورهای مقاوم در برابر آب.

7. با توجه به فرکانس کاری

فرکانس پایین و فرکانس بالا (با 3 مگاهرتز به عنوان مرز).

8. از تطبیق پذیری و استانداردهای فنی مرتبط، کانکتورها را می توان به دسته ها (دسته های) زیر تقسیم کرد:

①کانکتور دایره ای با فرکانس پایین.

②کانکتور مستطیلی؛

③ اتصال مدار چاپی؛

④ اتصال RF؛

⑤کانکتور فیبر نوری.

عملکرد اصلی کانکتور

دانش اتصال دهنده عملکرد پایه اتصال دهنده ها را می توان به سه دسته تقسیم کرد: یعنی

عملکرد مکانیکی، عملکرد الکتریکی و عملکرد محیطی.

1. رفتار مکانیکی

تا آنجا که به عملکرد اتصال مربوط می شود، نیروی وارد کردن یک ویژگی مکانیکی مهم است. نیروی وارد کردن و استخراج به نیروی وارد کردن و نیروی استخراج تقسیم می شود (نیروی استخراج را نیروی جداسازی نیز می گویند) الزامات این دو متفاوت است. در استانداردهای مربوطه، پیش‌بینی‌هایی برای نیروی وارد کردن بزرگ Z و نیروی جداسازی کوچک Z وجود دارد که نشان می‌دهد از منظر استفاده، نیروی واردکننده باید کوچک باشد (ساختار LIF نیروی وارد کردن کم و ساختار ZIF نیروی غیر درج وجود دارد). و اگر نیروی جداسازی خیلی بزرگ باشد کوچک، قابلیت اطمینان تماس را تحت تأثیر قرار می دهد. نیروی درج و استخراج و عمر مکانیکی کانکتور به ساختار تماس (فشار مثبت)، کیفیت پوشش (ضریب اصطکاک لغزشی) قسمت تماس و دقت ابعادی آرایش تماس (تراز) مرتبط است.

2. عملکرد الکتریکی

از خواص الکتریکی اصلی کانکتور می توان به مقاومت در برابر تماس، مقاومت عایق و مقاومت دی الکتریک اشاره کرد.

① اتصالات الکتریکی با مقاومت تماس با کیفیت بالا باید مقاومت تماس کم و پایداری داشته باشند. مقاومت تماس کانکتور از چند میلی اهم تا ده ها میلی اهم متغیر است.

②مقاومت عایق معیاری برای عملکرد عایق بین کنتاکت های اتصال دهنده الکتریکی و بین کنتاکت ها و پوسته است و اندازه آن از صدها مگا اهم تا هزاران مگا اهم متغیر است.

③ قدرت دی الکتریک، یا ولتاژ مقاومت، ولتاژ مقاومت دی الکتریک، توانایی مقاومت در برابر ولتاژ تست نامی بین کنتاکت های رابط یا بین کنتاکت ها و پوسته است.

④سایر خواص الکتریکی.

تضعیف نشت تداخل الکترومغناطیسی برای ارزیابی اثر محافظ تداخل الکترومغناطیسی کانکتور است و به طور کلی در محدوده فرکانس 100MHz ~ 10GHz آزمایش می شود.

برای اتصالات کواکسیال فرکانس رادیویی، نشانگرهای الکتریکی مانند امپدانس مشخصه، تلفات درج، ضریب بازتاب و نسبت موج ایستاده ولتاژ (VSWR) وجود دارد. با توجه به پیشرفت فناوری دیجیتال، به منظور اتصال و ارسال سیگنال های پالس دیجیتال پرسرعت، نوع جدیدی از کانکتورها به نام کانکتور سیگنال پرسرعت ظاهر شده است. بر این اساس، از نظر عملکرد الکتریکی، علاوه بر امپدانس مشخصه، برخی از نشانگرهای الکتریکی جدید نیز ظاهر شده اند. ، مانند crosstalk (crosstalk)، تاخیر انتقال (تاخیر)، تاخیر زمانی (sw) و غیره.

3. عملکرد زیست محیطی

خواص محیطی رایج شامل مقاومت در برابر دما، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت در برابر پاشش نمک، مقاومت در برابر لرزش و ضربه و غیره است.

①مقاومت در برابر دما در حال حاضر، دمای کار بالای Z کانکتور 200 ℃ است (به جز چند کانکتور ویژه با دمای بالا)، و دمای Z-پایین -65 ℃ است. همانطور که کانکتور کار می کند، جریان در نقطه تماس گرما تولید می کند که منجر به افزایش دما می شود. بنابراین، عموماً اعتقاد بر این است که دمای کار باید برابر با مجموع دمای محیط و افزایش دمای نقطه تماس باشد. در برخی مشخصات، افزایش دمای بالای مجاز Z کانکتور تحت جریان نامی عملکرد به وضوح مشخص شده است.

② نفوذ مقاومت در برابر رطوبت بر عملکرد عایق اتصال h تأثیر می گذارد و قطعات فلزی را زنگ می زند. شرایط تست گرما و رطوبت ثابت رطوبت نسبی 90%~95% (با توجه به مشخصات محصول، تا 98%)، دمای +40±20℃، زمان تست با توجه به مشخصات محصول، Z حداقل 96 ساعت است. آزمایش گرمای مرطوب متناوب دقیق تر است.

③زمانی که کانکتور مقاوم در برابر اسپری نمک در محیطی حاوی رطوبت و نمک کار می کند، لایه تصفیه سطح قطعات ساختاری فلزی و قطعات تماس آن ممکن است خوردگی گالوانیکی ایجاد کند که بر خواص فیزیکی و الکتریکی کانکتور تأثیر می گذارد. به منظور ارزیابی توانایی کانکتورهای الکتریکی برای مقاومت در برابر این محیط، آزمایش نمک پاشی مشخص شده است. کانکتور را در یک جعبه آزمایش با دمای کنترل شده آویزان می کند، محلول کلرید سدیم را با غلظت مشخص با هوای فشرده اسپری می کند تا یک جو اسپری نمک ایجاد کند و زمان قرار گرفتن در معرض آن با مشخصات محصول مشخص شده است که حداقل 48 ساعت است.

④لرزش و ضربه لرزش و مقاومت در برابر ضربه از ویژگی های مهم اتصال دهنده های الکتریکی هستند. آنها به ویژه در محیط های کاربردی خاص مانند حمل و نقل هوایی و هوافضا، راه آهن و حمل و نقل جاده ای اهمیت دارند. این برای آزمایش استحکام ساختار مکانیکی کانکتور الکتریکی و تماس الکتریکی قابل اعتماد است. یک شاخص مهم جنسیت در روش های آزمون مربوطه مقررات مشخصی وجود دارد. در تست شوک، شتاب پیک، مدت زمان و شکل موج پالس ضربه و همچنین زمان قطع تداوم الکتریکی باید مشخص شود.

⑤سایر خصوصیات محیطی با توجه به الزامات استفاده، سایر خواص زیست محیطی اتصالات الکتریکی شامل هوابندی (نشت هوا، فشار مایع)، غوطه وری در مایع (مقاومت در برابر مایعات خاص)، فشار کم هوا و غیره است.

ساختار اصلی کانکتور

بخش های ساختاری اصلی کانکتور شامل ① تماس است. ② عایق؛ ③ پوسته (بسته به نوع)؛ ④ لوازم جانبی.

1. مخاطبین

این بخش اصلی کانکتور برای تکمیل عملکرد اتصال الکتریکی است. به طور کلی، یک جفت تماس از یک قطعه تماس نر و یک قطعه تماس ماده تشکیل شده است و اتصال الکتریکی با وارد کردن قطعات تماس ماده و نر تکمیل می شود.

کنتاکت نر قسمتی سفت است و شکل آن استوانه ای (پین گرد)، استوانه ای مربعی (پایه مربعی) یا تخت (قطعه درج) است. تماس نر به طور کلی از برنج یا فسفر برنز ساخته شده است.

قطعه تماس زن، یعنی سوکت، بخش کلیدی جفت تماس است. این متکی به ساختار الاستیک است که زمانی که در پین قرار می گیرد تغییر شکل می دهد تا نیروی الاستیک ایجاد کند و برای تکمیل اتصال با قطعه تماس نر تماس نزدیک برقرار کند. انواع مختلفی از سازه‌های جک وجود دارد که شامل استوانه (شکاف، گردن‌بند)، چنگال تنظیم، نوع کنسول (شیار طولی)، نوع تاشو (شیار طولی، 9 شکل)، جعبه‌شکل (جک مربع) و جک فنری سیمی هیپربولوئید می‌شود. و غیره

2. عایق

عایق نیز اغلب پایه یا درج نامیده می شود. عملکرد آن این است که کنتاکت ها را در موقعیت و فاصله مورد نیاز مرتب کند و از عملکرد عایق بین کنتاکت ها و بین کنتاکت ها و محفظه اطمینان حاصل کند. مقاومت عایق خوب، مقاومت در برابر عملکرد ولتاژ و پردازش آسان، الزامات اساسی برای انتخاب مواد عایق برای پردازش در عایق هستند.

3. پوسته

پوسته نیز نامیده می شود، پوشش بیرونی کانکتور است. این محافظ مکانیکی برای صفحه نصب عایق داخلی و پین‌ها فراهم می‌کند و تراز دوشاخه و سوکت را هنگام جفت شدن فراهم می‌کند و سپس کانکتور را به دستگاه ثابت می‌کند.

4. لوازم جانبی

لوازم جانبی به لوازم جانبی ساختاری و لوازم جانبی نصب تقسیم می شوند. لوازم جانبی سازه مانند حلقه های گیره، کلیدهای موقعیت یابی، پین های تعیین موقعیت، پین های راهنما، حلقه های اتصال، گیره کابل، حلقه های آب بندی، واشر و غیره. نصب لوازم جانبی مانند پیچ، مهره، پیچ، حلقه فنری و غیره. اکثر لوازم جانبی دارای استاندارد هستند. قطعات و قطعات مشترک

ویژگی های اتصال دهنده

1. یا تماس مرد یا تماس زن انعطاف پذیر است. برای اطمینان از اتصال مدار می توان از اتصال متقابل کنتاکت ها استفاده کرد.

2. قسمت پایانی کنتاکت دارای ساختار سیم کشی است که به راحتی می توان سیم ها یا تابلوهای سیم کشی چاپ شده را اجرا کرد. این برای اجرای جوشکاری، کپسوله کردن، نگه داشتن، جوشکاری از طریق سوراخ و سایر سازه ها است.

3. کنتاکت در موقعیت صحیح مقره ثابت می شود و می توان از عایق برای حفظ مقاومت عایق ولتاژ بین کنتاکت ها استفاده کرد.

4. دارای ساختار کوپلینگ است که برای وارد کردن یا جدا کردن کنتاکت راحت است و حتی پس از لرزش یا ضربه تغییر مکان نمی دهد.

روند توسعه آینده فناوری اتصالات الکترونیکی

کانکتورها به عنوان اجزای کلیدی برای اتصالات جریان یا سیگنال نیز بخش مهمی از سیستم صنعتی هستند. با توسعه سریع پایانه های تلفن همراه شخصی، لوازم الکتریکی هوشمند خانگی، صنعت ارتباطات اطلاعات، صنعت حمل و نقل انرژی های جدید، علم و فناوری هوافضا، هوش مصنوعی، تجهیزات الکترونیکی پزشکی و سایر زمینه ها، عملکرد، ظاهر، عملکرد و محیط استفاده از کانکتورها بهبود یافته اند. خواسته های بالا

1. روند توسعه میکرو کوچک سازی و ادغام

به منظور برآورده ساختن الزامات دستگاه های الکترونیکی قابل حمل، دیجیتال و چند منظوره و همچنین اتوماسیون تولید و مونتاژ، کانکتورهای الکترونیکی باید تحت تنظیمات ساختار محصول قرار گیرند. محصولات عمدتاً در جهت اندازه کوچک، ارتفاع کم، زمین باریک، چند منظوره، عمر طولانی، نصب روی سطح و غیره توسعه می‌یابند.

کوچک سازی به این معنی است که فاصله مرکزی کانکتورهای الکترونیکی (کانکتورها) کوچکتر است و تراکم بالا برای دستیابی به تعداد زیادی هسته است. کوچک سازی محصولات الکترونیکی مصرفی به اجزایی برای ادغام کوچک سازی، نازکی و عملکرد بالا نیاز دارد، که همچنین باعث توسعه محصولات اتصال دهنده در جهت کوچک سازی و گام های کوچک می شود. کوچک سازی اجزا دارای الزامات فنی بالاتری است. همه اینها مستلزم یک پایه قالب گیری صنعتی قوی برای پشتیبانی موثر از آن است.

2. روند توسعه هوشمند

امروز دنیایی با توسعه سریع اطلاعات است، صرف نظر از نوع اطلاعات یا فناوری، نیازهای افراد'؛ بیشتر و بالاتر می‌شود. از توسعه سریع داده های ارتباطی اطلاعات، اتصال بی سیم به همه ما رسیده است. از کاربرد تلفن‌های هوشمند، پوشیدنی‌های هوشمند، پهپادها، رانندگی بدون سرنشین، واقعیت واقعیت مجازی، روبات‌های هوشمند و سایر فناوری‌ها، افزودن تراشه‌های آی‌سی و توسعه هوشمند کانکتور الکترونیکی مدار کنترل یک روند اجتناب‌ناپذیر است، زیرا این امکان را فراهم خواهد کرد. کانکتور الکترونیکی برای درک هوشمندانه تر استفاده از تجهیزات الکترونیکی و بهبود عملکرد خود کانکتور برای رسیدن به پل بی سیم هوشمند.

3. روند توسعه عملکرد بالا

انتقال با سرعت بالا به این معنی است که کامپیوترهای مدرن، فناوری اطلاعات و فناوری شبکه نیاز دارند که نرخ انتقال سیگنال در مقیاس زمانی به باند فرکانسی مگاهرتز برسد و زمان پالس به زیر میلی ثانیه برسد. بنابراین، اتصالات الکترونیکی انتقال با سرعت بالا (کانکتورها) مورد نیاز است.

فرکانس بالا برای انطباق با توسعه فناوری موج میلی متری است و کانکتورهای الکترونیکی کواکسیال فرکانس رادیویی (کانکتورها) همگی وارد باند فرکانس کاری موج میلی متری شده اند.