電力系統(tǒng)如何兼顧靈活連接與電氣性能

電力和數(shù)據(jù)電路電氣裝置，此前大多使用傳統(tǒng)硬線式電氣連接。傳統(tǒng)的硬線式電氣連接已經(jīng)不能滿足固定裝置易于安裝的要求，更不論需要在各種不同終端應用中能夠靈活匹配各種布線技術。

提高電氣裝置的效率和可靠性是這一類連接的第一要務，這其中主要涉及到微型化以及柔性印刷電路板的連接，這是因為沒有什么地方比設備內(nèi)部更能夠讓微型化模塊化發(fā)揮作用，當然完全可插拔的靈活性也是必需的。

（圖源：TE）

電力系統(tǒng)靈活連接如何解決？

保證電氣裝置的效率和可靠性是第一要務，那么可重新配置的“即插即用”連接肯定是要比傳統(tǒng)硬線式電氣連接更能保證電氣效率的。為了實現(xiàn)整個系統(tǒng)的靈活連接，完全可插拔、模塊化配線的密封連接器及布線系統(tǒng)可以通過圓形小外形設計來縮短幾乎任何電力裝置的安裝時間。選擇7.5mm的連接器可以輕松裝入8 mm的開口，相比之下，其他連接器需要的開口要大得多，這種連接器可以說最適合需要電力連接和耦合的應用，同時還能節(jié)省空間。

（圖源：TE）

上圖TE的NECTOR S連接器給了一種很靈活的連接辦法，它能夠擴大電源系統(tǒng)分割兩個電力裝置的電源，其分配器還具有切換電源的功能，電力裝置可以使用分配器放置在該系列連接中。就拓展性而言，此類連接方式無疑是最高的。電力系統(tǒng)連接足夠靈活后那么就要考慮電源分離與功率分配，3路和4路分配器和面板安裝連接器能夠讓電源分離變得快速和容易。

靈活的連接實現(xiàn)后還能如何升級？

由于電力系統(tǒng)中每種硬件情況都具有唯一性，所以諸如微型化、自由度、數(shù)據(jù)速率等因素都變得越來越重要。每個外殼都需要適應不同的尺寸、形狀和要求，還會不斷要求設備內(nèi)部的印刷電路板來彌補其他空間條件。每塊板均須位于明確定義的位置，以便與外殼壁或其他電子組件進行連接。這些情況下連接的選擇都會因設備和用途不同而有所不同。

1.信號與電源的交匯

實現(xiàn)信號和電源從一個印刷電路板到另一個印刷電路板的同時傳輸是其中一個能夠將連接系統(tǒng)整體性能提升的辦法。如果能將信號和電源觸點組合在一個連接器中，那么連接器的傳輸性能肯定會有所提升。器件的載流能力則影響了相應電源利用多少觸點來實現(xiàn)此功能，是否對空間要求盡可能的小。

過去為了進行電源傳輸，往往將多個信號觸點組合在一起，這就不可避免地對空間要求很大，并且電源只能使用單獨的連接器。將信號和電源觸點組合，通過大載流傳輸，這種升級由于無需配備額外的電源連接器，還節(jié)省了時間。電力引腳均可作為THR或SMT觸點提供，盡管SMT觸點幾乎不接觸電路板背面，但THR觸點具有更好的散熱性能和更高的穩(wěn)定性。如何選擇就看場景需求了。

（圖源：HARTING）

2.高數(shù)據(jù)速率仍然具有足夠的吸引力

高數(shù)據(jù)速率是一個老生常談的話題了，是大家最先關注也是最不會忽視的性能。如何在尺寸更小的板連接性范圍內(nèi)做到更高的數(shù)據(jù)速率，這是另一個升級方向。

隨著高密度卡邊緣連接器的推出，尺寸更小的板連接性范圍內(nèi)連接器開始做到更高的數(shù)據(jù)速率。以市面上領先的指標來看，間距0.8 mm的高密度卡邊緣連接可在板與板之間實現(xiàn)高達25Gbit/s的傳輸速度。

這一類升級后的連接器往往采用一件式連接器設計，也就是配合觸點直接集成在電路板布局中，不再需要其他連接器。為了提升連接器在高速率下的穩(wěn)定性，往往需要在SMT和THR中采用額外壓持來提高器件的機械強度（尤其是橫向力抵抗）。

電源、數(shù)據(jù)、信號的交匯之下，傳統(tǒng)的硬線式電氣連接已經(jīng)開始疲軟。新型的電力系統(tǒng)連接如何兼顧靈活與電氣性能，在信號電源交匯與速率升級之外還有很多值得思考的地方。