连接器的作用、分类以及基础性能的介绍

一、什么是连接器？

什么是连接器？也叫接插件，国内也称作接头和插座，一般是指电器接插件，简单的讲，连接两个有源器件的器件，传输电流或信号！

连接器的作用：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。

连接器作为电流或信号连接的关键元件，也是工业体系的重要组成部分。大到飞机、火箭，小到手机、电视，连接器都以各种不同的形式出现，在电路或其他部件之间架起桥梁，承担着电流或信号连接的作用。

二、为什么要使用连接器？

通常来说，连接器的好处:

1、改善生产过程连接器简化电子产品的装配过程。也简化了批量生产过程；

2、易于维修如果某电子元部件失效，装有连接器时可以快速更换失效元部件；

3、便于升级随着技术进步，装有连接器时可以更新元部件，用新的、更完善的元部件代替旧的

4、提高设计的灵活性使用连接器使工程师们在设计和集成新产品时，以及用元部件组成系统时，有灵活性。

三、连接器的分类

目前市场各个厂家对于连接器的分类还是有些差异，大致分类如下：

1、按外形结构：圆形和矩形（横截面）；

2、按工作频率：低频和高频（以3MHz为界）。

按照上述划分，同轴接插件属于圆形，印制电路接插件属于矩形（从历史上看，印制电路接插件确实是从矩形接插件中分离出来自成一类的），而目前流行的矩形接插件其截面为梯形，近似于矩形。以3MHz为界划分低频和高频与无线电波的频率划分也是基本一致的。

3、考虑到接插件的技术发展和实际情况，从其通用性和相关的技术标准，连接器可划分以下几种类别：

①低频圆形连接器；

②矩形连接器；

③印制电路连接器；

④射频同轴连接器；

⑤光纤连接器。

四、连接器的基本结构

连接器的基本结构件有：接触件+绝缘体+外壳+附件，具体如下：

1、接触件（contacts）是连接器完成电连接功能的核心零件。

2、绝缘体绝缘体也常称为基座（base）或安装板（insert），它的作用是使接触件按所需要的位置和间距排列，并保証接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘性能。良好的绝缘电阻、耐电压性能以及易加工性是选择绝缘材料加工成绝缘体的基本要求。

3、壳体也称外壳（shell），是连接器的外罩，它为内装的绝缘安装板和插针提供机械保护，并提供插头和插座插合时的对淮，进而将连接器固定到设备上。

4、附件附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密封圈、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。附件大都有标淮件和通用件。

五、连接器的基本性能

连接器的基本性能可分为三大类：即机械性能、电气性能和环境性能，如下：

1、机械性能就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。接插件的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。

2、电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度等。

①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。接插件的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等；

②绝缘电阻衡量电接插件接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等；

③抗电强度或称耐电压、介质耐压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

④其它电气性能。电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰泄漏衰减是评价接插件的电磁干扰屏蔽效果，一般在100MHz——10GHz频率范围内测试。对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。由于数字技术的发展，为了连接和传输高速数字脉冲信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器，相应地，在电气性能方面，除特性阻抗外，还出现了一些新的电气指标，如串扰（crosstalk），传输延迟（delay）、时滞（skew）等。

3、环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。

①耐温目前连接器的最高工作温度为200℃（少数高温特种连接器除外），最低温度为-65℃。由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。

②耐湿潮气的侵入会影响连接h绝缘性能，并锈蚀金属零件。恒定湿热试验条件为相对湿度90%——95%（依据产品规范，可达98%）、温度+40±20℃，试验时间按产品规定，最少为96小时。交变湿热试验则更严苛。

③耐盐雾连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内，用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出，形成盐雾大气，其暴露时间由产品规范规定，至少为48小时。

④振动和冲击耐振动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。在有关的试验方法中都有明确的规定。冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形，以及电气连续性中断的时间。

⑤其它环境性能根据使用要求，电连接器的其它环境性能还有密封性（空气泄漏、液体压力）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能力）、低气压等。