什么是連接器？新能源汽車高壓連接技術(shù)探秘

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什么是連接器？

先給大家看下高壓連接器（羅森伯格HVR270）的照片，以給大家一個(gè)基本的印象。

在實(shí)際應(yīng)用中（公母對(duì)配完畢）的照片如下：

全球公認(rèn)的連接器宗師Robert S. Mroczkowski在其著作《Electronic Connector Handbook》中對(duì)連接器的功能作了如下定義：

“An electronic connector is an electromechanical system which provides a separable interface between two subsystems of an electronic system without an unacceptable effect on the performance of the system”

這句不算很長(zhǎng)的英文，想向我們傳達(dá)什么呢？我們可以關(guān)注其中的關(guān)鍵詞，然后逐個(gè)解讀。

首先是“Electromechanical”，即連接器是通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣功能。我們現(xiàn)在劇透第二期的“電接觸基本理論”的部分內(nèi)容，即連接器的接觸彈片通過(guò)彈性變形，產(chǎn)生正向壓力，從而在公母端子對(duì)配區(qū)域形成良好的金屬接觸。

第二個(gè)關(guān)鍵詞是“Separable”，即可分離。到這里，我們可以將連接器抽象成下面的這張圖，然后我們開始發(fā)現(xiàn)第1個(gè)關(guān)鍵詞與第2個(gè)關(guān)鍵詞產(chǎn)生了沖突。

沖突出現(xiàn)在哪里呢？

我們之所以使用連接器，就是因?yàn)樗哂小翱煞蛛x”的功能。這一功能使得我們可以在不同地點(diǎn)生產(chǎn)制造子零件，然后在同一地點(diǎn)進(jìn)行組裝。同時(shí)，它還允許我們對(duì)單個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)/升級(jí)，而無(wú)需將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行拆解或報(bào)廢。然而，這種可分離性也帶來(lái)了額外的接觸電阻。

想象一下，將一個(gè)導(dǎo)體一分為二，然后再拼在一起，其電阻肯定比之前要大。如果連接器的接觸電阻過(guò)大，將會(huì)引起電路功能的異常。

這就引出了第三個(gè)關(guān)鍵詞“unacceptable”（不可接受的），哪些情況被認(rèn)為是“不可接受的”呢？例如，傳輸信號(hào)發(fā)生了畸變，誤碼或者連接器出現(xiàn)過(guò)熱。

因此，我們意識(shí)到，連接器并不總是解決問(wèn)題的最佳方案，它的出現(xiàn)，帶來(lái)了不利因素，即額外的接觸電阻。

在使用連接器時(shí)，無(wú)論是機(jī)械設(shè)計(jì)還是材料選擇，我們都必須做出妥協(xié)。例如，為了減小接觸電阻，我們可能會(huì)選擇增加接觸彈片的正向壓力，但這樣做可能會(huì)導(dǎo)致其他問(wèn)題，如加劇對(duì)配力的壓力，以及端子鍍層的磨損，從而降低產(chǎn)品的使用壽命。

因此，在設(shè)計(jì)連接器時(shí)，我們必須考慮阻抗、頻率特性、接觸電阻和預(yù)期使用壽命等各項(xiàng)要求指標(biāo)，以便從經(jīng)濟(jì)角度滿足整個(gè)系統(tǒng)的要求。

未來(lái)，這些妥協(xié)將繼續(xù)伴隨著我們。許多主機(jī)廠希望連接器供應(yīng)商為他們的應(yīng)用定制新的專用連接器，盡管客戶可能支付了模具費(fèi)用，但這種情況在極少數(shù)情況下才可行，因?yàn)楝F(xiàn)如今開發(fā)新連接器的成本高昂且周期很長(zhǎng)。

而為什么新開發(fā)連接器如此昂貴？主要原因是行業(yè)要求的是質(zhì)量可靠的百萬(wàn)數(shù)量級(jí)的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品不能再由手工制造，而必須全自動(dòng)化生產(chǎn)并具備實(shí)時(shí)監(jiān)控，且經(jīng)過(guò)完善的試驗(yàn)驗(yàn)證。

審核編輯：劉清