汽車連接器標準QC／T-1067解析

當前連接器標準非常多，國際標準ISO 8092、SAE標準USCAR-2，同時很多的汽車企業(yè)也定義了屬于自己企業(yè)的連接器標準，如大眾公司的VW 75174、通用的GMW-3191、上汽集團的SMTC 3 862 001、吉利汽車的Q／JLY J7110195C等，和目前中國最新修訂的行業(yè)標準QC／T-1067-2017 （替代QC／T-417）。本文針對QC／T-1067-2017標準帶來全面解析。

連接器標準QC／T-1067對連接器使用環(huán)境的定義
對于一款連接器，在研發(fā)之初都會在其規(guī)格書中定義出該連接器的使用環(huán)境溫度、載流能力、防護等級、抗振等級等規(guī)格參數(shù)，連接器選型工程師需要了解到不同的使用環(huán)境對連接器的不同要求，這一點在目前的使用標準中也有很詳細的定義。QC／T-1067的標準定義見表1~表3：

表1 QC／ T-1067溫度等級

表2 QC／ T-1067振動等級

表3 QC／ T-1067密封等級

表4 QC／ T-1067振動等級

振動實驗主要驗證連接器系統(tǒng)在模擬實際車載振動條件下的性能是否滿足要求，因為在振動或者振動沖擊情況下，會引起端子接觸面的鍍層磨損、正壓力衰減、支撐塑料材料的機械性能失效等，根據(jù)實驗參數(shù)，需要在振動實驗中連續(xù)監(jiān)控接觸電阻并保證線路中接觸電阻超過7Ω（或者1Ω） 的時間不能超過1微秒。

連接器標準QC／T-1067對連接器機械性能的定義
目前連接器標準中機械性能主要集中在以下幾點：端子本身的抗彎強度；端子與端子之間的插拔力；端子與連接器之間的插入力、保持力、止推力、極化實驗；連接器與連接器之間的插入力、分離力、解鎖力、極化實驗；連接器端子二次鎖（TPA） 裝配力、保持力；連接器二次鎖止結(jié)構(gòu)（CPA）裝配力、保持力；連接器助力結(jié)構(gòu)機械強度；連接器固定結(jié)構(gòu)機械強度；密封圈的保持力；板端插針保持力。

表5 QC／ T-1067標準20項機械性能實驗項目

連接器標準QC／T-1067對連接器電性能的定義
連接器電性能主要是端子之間的微電流接觸電阻、電壓降性能；連接器本身的絕緣電阻、絕緣介電強度，這些性能主要在后期的連接器環(huán)境性能中配合著組合實驗一并驗證。同時對于端子本身性能優(yōu)缺點，標準中還分別定義有最大載流能力與1008h電流循環(huán)性能，該性能將作為端子耐久性能的重要參考依據(jù)。

連接器標準端子接觸電阻與電壓降在標準中的定義
標準中對電壓降的要求，無論哪種規(guī)格的連接器端子都要求插頭、插座之間通過有效接觸后，電壓降不超過50mV。

表6 QC／ T-1067接觸電阻、電壓降定義

注：在任何情況下，連接器總電阻不能超過20mΩ。

連接器絕緣電阻與絕緣介電強度在標準中的定義
絕緣電阻是為了保證在連接器里面相鄰的2個端子之間有一定的電絕緣性，絕緣介電強度是為了驗證連接器本身的電氣絕緣性能。①絕緣電阻：在500V電壓，相鄰端子之間絕緣電阻≥100MΩ；②絕緣介電強度：在交流1000V、直流1600V電壓下，持續(xù)1min相鄰端子之間以及端子與連接器塑料外殼之間不能有介質(zhì)斷裂或擊穿現(xiàn)象，電流泄露≤1mA。

連接器最大載流能力與1008h電流循環(huán)
最大載流能力測試，是為了驗證單對端子在一定溫度下，在不超過最大溫升與最大接觸電阻的前提下，所能承載的最大電流。1008h電流循環(huán)是端子的加速老化試驗，通過1008次最大電流加熱與零電流冷卻循環(huán)，驗證插頭端子與插座端子接觸面、端子尾部與導線壓接處經(jīng)過熱脹冷縮循環(huán)、氧化、應(yīng)力松弛等環(huán)境作用下后整體的溫升、接觸電阻是否滿足性能要求。

①、QC ／ T-1067在定義最大載流能力時，明確提出在通電流過程中，當電流使端子對達到接觸電阻最大值或者溫升達到55℃時，記錄此處電流，并乘以90%就是此端子的最大載流。同時，所測最大電流需要乘以80%作為降額曲線中的電流參考值，在降額曲線中的邊界條件分別為導線最大對應(yīng)條件下的最大承載電流（Current load capacity of cable used）與端子使用的極限溫度（Temperature Limit of Terminal）。

②、1008h電流循環(huán)實驗中，端子接觸電阻不能超過規(guī)定值，端子溫升不能超過55℃。

連接器標準對連接器環(huán)境性能的定義
從目前的標準中分析發(fā)現(xiàn)連接器的環(huán)境實驗都是結(jié)合機械性能實驗、電氣性能實驗來一起驗證的組合實驗，其中比較重要的環(huán)境試驗項目包括老化實驗、濕度循環(huán)實驗、溫度沖擊實驗（溫度快速變化實驗）、鹽霧實驗，同時針對防水連接器還有耐化學試液、水密性、氣密性、高壓水噴射等實驗檢測項目，如下將以防水連接器的經(jīng)典組合實驗進行分析。

連接器熱老化組合實驗
高溫老化測試，是為了驗證連接器總成中端子的金屬材質(zhì)、連接器的塑料材質(zhì)、密封圈的橡膠材質(zhì)在經(jīng)過1008h最大工作溫度后，相應(yīng)的變化對連接器密封性能、電氣性能、機械性能的影響，特別是密封圈的壓縮永久變形與端子的懸臂梁的塑性變形對連接器關(guān)鍵性能的影響。

表7 熱老化（防水連接器） 實驗順序

連接器耐化學組合實驗
耐化學測試，是為了試驗評估密封連接器總成在浸入車輛內(nèi)和周圍常見的各種液體中時的密封性能和材料兼容性是否滿足要求。

表8 耐化學性組合實驗順序

注：數(shù)字代表實驗先后順序。

連接器耐熱沖擊（溫度快速變化） 組合實驗
耐熱沖擊測試：工程師熟知一般的車載連接器總成由多種材料組織，殼體由塑料材料PBT、PA66及增強材料制造而成；端子等導電部件一般選用黃銅、青銅、銅合金制造而成；密封圈選用硅橡膠制造而成。這些材料在經(jīng)過溫度的高低變化后因為熱脹冷縮會有相應(yīng)膨脹與收縮，在端子的接觸表面會形成磨損與微動，通過溫度快速變化實驗?zāi)M車載條件就是為了驗證經(jīng)過這種溫度沖擊試驗后，產(chǎn)品的變化會不會導致連接器總成功能失效。

表9 耐熱沖擊組合實驗順序

注：數(shù)字代表實驗先后順序。
通過解讀，了解到汽車上對于不同環(huán)境溫度、使用功能、安裝位置在選擇連接器時都不相同。從連接器的使用角度上分析，各使用環(huán)節(jié)關(guān)注連接器性能側(cè)重點也不同，對于線束裝配現(xiàn)場，更關(guān)注連接器的機械性能，例如端子的插拔力、TPA的保持力、裝配力等；對于整車裝配現(xiàn)場，更關(guān)注連接器與連接器之間的機械性能，例如連接器的裝配力、解鎖力、連接器CPA裝配力等；對于整車性能要求，更關(guān)注連接器的耐久性能。全面了解連接器的特點及作用才能合理選擇、運用連接器并保證連接器在電氣回路中的穩(wěn)定性和安全性。

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