【導讀】今年年初的北京冬奧會(huì )著(zhù)實(shí)令冰雪運動(dòng)迷們過(guò)足了一把癮,甚至一些以前冰雪運動(dòng)的門(mén)外漢也從此路轉粉。與夏季奧運會(huì )不同,冬奧會(huì )的一大看點(diǎn)就是,運動(dòng)員們需要在更為極端的天氣情況下,保持競技狀態(tài)并取得優(yōu)異的成績(jì),完成這種極限挑戰著(zhù)實(shí)不易。而你有沒(méi)有想過(guò),支持冬奧會(huì )順利舉辦所需的大量電子設備,在工作過(guò)程中也面臨著(zhù)同樣的挑戰,能夠在這樣的極限環(huán)境中可靠工作,拔得頭籌,才是彰顯實(shí)力的時(shí)候。
線(xiàn)對線(xiàn)電源連接器的極限挑戰
一個(gè)電子系統的互連組件(比如連接器),在極限條件下,往往容易“失守”出問(wèn)題。比如冬奧會(huì )各個(gè)電子系統中的電力傳輸,少不了線(xiàn)對線(xiàn)電源連接器,而不少室外設備(如記分牌、滑雪升降機和照明系統等)可能會(huì )承受低于冰點(diǎn)的溫度、陣風(fēng)以及積雪的侵襲;同時(shí),由于冷凝而產(chǎn)生的水分也可能會(huì )損壞設備的內部部件,導致連接器關(guān)鍵組件的失效和損壞。
這些可靠性問(wèn)題的解決之道,就是要選用具有更高IP等級(防護等級)的連接器,讓電氣連接的核心組件與外界惡劣的環(huán)境“隔離”開(kāi),將其全方位地“呵護”起來(lái)。
圖1:冰雪運動(dòng)設備中的連接器需要經(jīng)受極限環(huán)境下的挑戰
(圖源:Molex)
對于IP等級,想必大家都不陌生,它是Ingress Protection的縮寫(xiě),用來(lái)定義和衡量電氣設備外殼對異物侵入的防護能力。IP等級的格式表達為IPXX,其中XX為兩個(gè)阿拉伯數字——第一個(gè)數字表示防塵(固體顆粒物)的能力,共有6級;第二個(gè)數字表示防水的能力,共有8級,數字越大則表示其防護能力卻強。
因此,不難理解,IP68代表著(zhù)超高的密封性等級,而在冬奧會(huì )這種極端的環(huán)境條件下,就需要IP68級的互連解決方案。
圖2:IP等級的定義
(圖源:Molex)
這還不是線(xiàn)對線(xiàn)電源連接器面臨的全部挑戰,除了具有超高的IP等級,這些互連組件還需要在其他幾個(gè)方面做精心地設計。
特別的密封防護
能夠達到IP68級別的連接器,肯定會(huì )使用更為精密的密封件,因此在配接的過(guò)程中除了要考慮電氣連接的可靠性,還需要有特別的防護措施區防止對密封件造成損壞。
更高的互連密度
在小型化的趨勢上,高密封性的線(xiàn)對線(xiàn)連接器也不能落伍,除了壓縮針腳間距,連接器在外殼的小型化設計上也需要多下功夫。
更經(jīng)濟的解決方案
從電氣性能上,電源連接器需要有更高的額定載流能力讓連接器能通過(guò)更小的導線(xiàn)傳輸更大的功率,以支持緊湊空間的應用。由此,客戶(hù)就可以在不影響空間緊湊性或增加成本的情況下滿(mǎn)足其電源互連的設計需求。
更穩固的機械特性
優(yōu)化的鎖扣機構,有助于為連接器提供更穩固的機械保持力,抵御外界機械振動(dòng)和沖擊等不利因素的影響。
更便利的配接操作
防錯配的極化鍵、配接時(shí)的導向機構等設計,作為連接器設計中提升裝配和維修便利性的舉措,也會(huì )被采用。
可見(jiàn),能夠達到IP68密封等級,并能夠滿(mǎn)足上述這些要求的線(xiàn)對線(xiàn)電源連接器,才具有在“極限”應用中“奪金”的實(shí)力。
Molex的Squba密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器
那么,在市面上我們能夠找到這樣的連接器嗎?
答案是肯定的,這就是Molex的Squba系列1.8mm和3.6mm密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器。其中,1.8mm間距的連接器包括2至10路的產(chǎn)品,3.6mm間距的連接器提供2至4路的配置。
圖3:Squba 1.8mm和3.6mm密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器
(圖源:Molex)
Squba的這兩種間距的密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器,都獲得了國際電工委員會(huì )規定的IP68防護等級認證,這就意味著(zhù)Squba連接器能夠完全抵御灰塵、污垢和沙子等固體異物的侵蝕,并具有浸入1.5米(近5英尺)深水中長(cháng)達30分鐘的防水能力。
圖4:Squba密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器結構圖
(圖源:Molex)
與這種出色的密封能力相配合,Squba線(xiàn)對線(xiàn)連接器還通過(guò)一系列巧妙的設計,避免在配接和使用過(guò)程中不小心損壞密封組件。這些特別的設計包括:
● 帶有一個(gè)密封防護蓋,確保在運輸、搬運和使用過(guò)程中密封件不受損壞;
● 該防護蓋還有端子對齊的功能,在提供配接便利性的同時(shí),也可以防止在裝配過(guò)程中刺穿密封件;
● 端子本身表面非常光滑,避免密封件被穿孔;
● 端子采用環(huán)繞式絕緣外皮壓接,同樣可以提供防止密封件穿孔的安全保障。
圖5:Squba線(xiàn)對線(xiàn)連接器的插頭和插座
(圖源:Molex)
從電氣特性來(lái)看,Molex的Squba 1.80mm和3.6mm間距線(xiàn)對線(xiàn)連接器的電流承載能力分別為6.0A和14.0A,這意味著(zhù)其可以利用更小的線(xiàn)纜,在各種空間受限的應用提供可靠供電。這使得其在提升互連密度和解決方案經(jīng)濟性方面很有競爭力。要知道,通常情況下隨著(zhù)電流額定值的增加,線(xiàn)纜的線(xiàn)規也會(huì )增加,從而會(huì )影響設計的緊湊性并增加設備的綜合成本。
此外,這些密封連接器配有薄型正向主鎖扣,可實(shí)現30N的端子抓握力,具有較強的抗振動(dòng)能力,為連接器提供可靠的連接。
圖6:1.80mm間距Squba線(xiàn)對線(xiàn)連接器特性
(圖源:Molex)
顯然,這樣一款能夠經(jīng)受得住冬奧會(huì )這種“極限”環(huán)境考驗的連接器,在其他惡劣和復雜環(huán)境應用中也不會(huì )掉鏈子,其在商用車(chē)、農用設備、重型機械、航運、工業(yè)自動(dòng)化、互聯(lián)家庭、消費電子等應用中,都會(huì )是一種增強型的解決方案。
圖7:Squba線(xiàn)對線(xiàn)可全天候支持冰雪運動(dòng)
(圖源:Molex)
本文小結
熟悉硬件互連解決方案的工程師都知道,相較于傳統的線(xiàn)纜之間的硬線(xiàn)連接,使用線(xiàn)對線(xiàn)連接器是一個(gè)便捷高效、靈活可擴展的方案,這也是線(xiàn)對線(xiàn)連接器產(chǎn)品家族興旺發(fā)達的根本原因。
不過(guò),雖然人丁興旺,但是想要應對極端環(huán)境下的應用挑戰,還是需要那些具備特殊能力(如高等級密封)的“極限運動(dòng)”高手出馬。Molex的Squba密封式線(xiàn)對線(xiàn)連接器就是其中極具實(shí)力的候選者之一。IP68密封等級、小型化的設計,以及不俗的性能表現……越是了解Squba連接器,你越能夠確認:選擇它,一定不會(huì )讓你失望!
來(lái)源:Mouser
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