电连接器基础知识

电连接器基础知识一、概述连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件。

它的作用非常单纯：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。

连接器是电子设备中不可缺少的部件，顺着电流流通的通路观察，你总会发现有一个或多个连接器。

连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。

例如，球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器，以及点燃火箭的连接器是大不相同的。

但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。

就泛指而言，连接器所接通的不仅仅限于电流，在光电子技术迅猛发展的今天，光纤系统中，传递信号的载体是光，玻璃和塑料代替了普通电路中的导线，但是光信号通路中也使用连接器，它们的作用与电路连接器相同。

设想一下如果没有连接器会是怎样？这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在一起，例如电子装置要连接在电源上，必须把连接导线两端，与电子装置及电源通过某种方法（例如焊接）固定接牢。

这样一来，无论对于生产还是使用，都带来了诸多不便，以汽车电池为例，假定电池电缆被固定焊牢在电池上，汽车生产厂为安装电池就增加了工作量，增加了生产时间和成本。

电池损坏需要更换时，还要将汽车送到维修站，脱焊拆除旧的，再焊上新的，为此要付较多的人工费。

有了连接器就可以免除许多麻烦，从商店买个新电池，断开连接器，拆除旧电池，装上新电池，重新接通连接器就可以了。

这个简单的例子说明了连接器的好处。

它使设计和生产过程更方便、更灵活，降低了生产和维护成本。

连接器属于电子元器件机电组件行业，一般成为接插件，广义的接插件包括了连接器、开关、管座等。

二、什么是连接器连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件。

它的作用非常单纯：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。

连接器是电子设备中不可缺少的部件，顺着电流流通的通路观察，你总会发现有一个或多个连接器。

连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。

例如，球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器，以及点燃火箭的连接器是大不相同的。

但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。

就泛指而言，连接器所接通的不仅仅限于电流，在光电子技术迅猛发展的今天，光纤系统中，传递信号的载体是光，玻璃和塑料代替了普通电路中的导线，但是光信号通路中也使用连接器，它们的作用与电路连接器相同。

三为什么要使用连接器设想一下如果没有连接器会是怎样？这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在一起，例如电子装置要连接在电源上，必须把连接导线两端，与电子装置及电源通过某种方法（例如焊接）固定接牢。

这样一来，无论对于生产还是使用，都带来了诸多不便。

以汽车电池为例。

假定电池电缆被固定焊牢在电池上，汽车生产厂为安装电池就增加了工作量，增加了生产时间和成本。

电池损坏需要更换时，还要将汽车送到维修站，脱焊拆除旧的，再焊上新的，为此要付较多的人工费。

有了连接器就可以免除许多麻烦，从商店买个新电池，断开连接器，拆除旧电池，装上新电池，重新接通连接器就可以了。

这个简单的例子说明了连接器的好处。

它使设计和生产过程更方便、更灵活，降低了生产和维护成本。

连接器的好处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，有更大的灵活性。

四、主要的相关理论（一）电接触理论电连接器的基本功能是实现电接触，完成电信号的连接。

电接触理论的范围很广，接触的物理—化学过程包括：接触时的热、电、磁、半导体等各种效应，接触电阻的物理本质及其计算，触头接触点温度场、触点的温差热电势及其对金属迁移的影响，触头金属小桥理论与计算，触点间热量和质量转移的物理过程及其数学模型等。

在电接触理论方面，荷尔姆作出了重大贡献，他的巨著《电接触》总结了他数十年的研究心得，为了纪念他，国际上成立了HOLM电接触学会，各主要国均有相应的年会，国内有北京邮电大学、福州大学、贵州大学等电接触方面进行研究。

（二）电弧理论带电插拔的电连接器涉及到电弧问题，电弧理论包括触头分离时如何引弧和熄弧的理论，气体放电和激励的过程，火花放电、辉光放电和弧光放电的界限和过程，离子平衡和电离消电离的过程，极旁和弧柱理论，剩余电流热积累，电击穿和热击穿的过程，电弧的静态和动态特性，电弧的能量与过电压等等。

（三）电器的发热理论除了介质损耗是热源外，电器的发热主要是载流导体的电流效应，在大电流和强的交变磁场下，载流体间不仅产生巨大的电动力，而且还产生集肤效应和邻近效应，载流体电流线分布不均匀将直接影响发热和温升。

五、常用术语电连接器的术语较多，国标GB4210-84(相当于IEC50)对相关的术语进行了描述，本节仅列出了主要的术语，其他可查阅标准。

（1）连接器（Connector）：一般是指有能使电缆和电缆接线端迅速连接或分离的元件；（2）接触中心距：接触件在安装上的中心位置；（3）接触件（Contacts）：连接元件的导电零件，用来提供电缆到电缆、电缆到组件或组件到组件的可分离的直通连接；（4）插孔（Socket Contact）：一种阴性接触件，能与阳性接触件插合，一般接在电路的带电侧；（5）插针（Pin Contact）：一种阳性接触件，通常与插孔插配，一般连接在电路不带电的一侧；（6）插头（Plug）：连接器的插合的两半之一，在未连接器到另一半上时可自由活动，一般认为是连接器的阳性部分。

（7）插座（Receptacle）：通常是两件式多接触件连接器上固定的或不动的那一半，也指通常安装在面板上并带有插孔的那一半连接器；（8）接触电阻：在典型的使用条件下，装在连接器上的插针与插孔的最大允许电阻；（9）绝缘电阻：任何一对接点之间、导体之间或不同组合形式的接地元件之间的绝缘材料在规定条件下测得的电阻；（10）接点排列：（11）互换性：（12）热插拔：在电连接器接触件带电状况下进行插合或拔出；（13）端接：（14）压接：（15）绕接：用专用自动机或手工工具进行紧密缠绕，将实心导线连接到方形、矩形或V形接线端子上的方法；（16）网格：印制板上点定位用的两组平行等距的正交网络。

第二节分类在进行分类以前，我们前来了解连接的对象，电子系统中的连接一般包括了五类：第一类是元件封装的内部连接，如芯片与金属化基底的连接，芯片与蚀刻或冲制的引线架间的连接，金属化基底与蚀刻或冲制的引线架间的连接（包括引线架之间的连接）；第二类是元件同印制板或导线的连接，有集成电路封装引脚与印制板的连接，集成电路封装引脚与印制板间和或点到点连接，集成电路金属化基底与印制板的连接，集成电路金属化基底与印制板和或点到点的连接；第三类印制板与导线或印制板的连接，有印制板与多股线或单股线连接，印制板与印制板连接，印制板与圆导体带缆的连接，印制半与扁导体带缆的连接；第四类低板同底板之间的连接，有导线与导线之间连接，同轴线、屏蔽线或双绞合线互相连接，多股及单芯线、同轴线及屏蔽线、双绞合线以任意组合互相连接；第五类设备同设备间的连接，有导线与导线连接（单股或绞合线），同轴线、屏蔽线、双绞合线互相连接，绞合线及单芯线、同轴线或屏蔽线以及双绞合线以任一组合互相连接。

多年来连接器的分类混乱，各个厂家自有其分类方法和标准。

1989年在美国国家电子配销商协会（NEDA, 即National Electronic Distributors Association缩写，它是一个工业教育组织）的支持下，生产连接器的几大厂家会聚在一起，制订了一部连接器分类标准和术语。

NEDA主持制订的这个标准，称为连接器部件分类等级（Levels of Packaging）。

现摘要叙述于下表：等级描述0IC 芯片或芯片到封装的连接器请注意第1个等级是"0" 级，不是"1" 级。

此级实际上并不涉及连接。

0 级就是集成电路芯片。

Molex公司不生产IC 芯片。

但是生产把芯片连接到电路板的插座。

1IC 组件或组件到（电路）板的连接器当IC芯片安装在电路板的插座中时，就是1级连接。

2（印制）电路板（PCB）到（印制）电路板的连接器2级连接器用于印制电路板之间的连接。

.3导线到电路板或分组合到分组合的连接器3级连接器连接印制电路板和分组合、或是连接两个分组合。

分组合是电子产品的组成部分。

依Molex公司的习惯, 3级也包括某些导线到导线连接器。

4机箱到机箱或输入/输出连接器4级连接器提供功率或信号连接。

一般的经验是：当连接涉及到音频或视频信号时，或是连接网络和计算机时，要使用4级连接器。

实际工作中很少按照上述级别谈及连接器，而是按照连接器的外观形式和连接方式来讨论它，如板到板和线到线等。

级别是用于学习和分类连接器的。

国内连接器规格多，种类繁杂，根据不同的情况，一般可按下列进行分类：其他还有按应用领域分等。

家电、通讯、数据传输、手机、接线端子、组合接插件、表面贴装等。

在军工领域，一般将其分为：微型连接器、圆形连接器、矩形连接器、印制板连接器、射频同轴连接器、特种连接器等。

第三节结构一般来说，构成连接器的主要零件、部件应包括：接触件、绝缘体（绝缘安装板）、外壳、导向件、定位件、锁紧件、密封件（垫、圈）、安装件、工具等附件。

1、接触件详见第五节2、绝缘安装板绝缘安装板在连接器中主要起着固定接触件并实现接触件间的电绝缘的作用，绝缘安装板的性能在很大程度上决定了电连接器的性能，是电连接器中最为关键的零件之一。

1）、绝缘安装板的结构为满足产品的实际使用需要，人们发明了多种型式的绝缘安装板，根据绝缘安装板固定接触件的方式的不同，绝缘安装板的结构形式大致可分为如下几种：A、双体可拆分绝缘安装板插头插座中各有上下两块绝缘安装板，接触件靠这两块绝缘安装板来固定，双体可拆分绝缘安装板的结构示意图如下。

双体可拆分绝缘安装板采用这种结构绝缘安装板的产品其优点是接触件的固定非常可靠。

B、双体不可拆分绝缘安装板插头插座中各有上下两块绝缘安装板，接触件的支撑件（如撑簧圈）靠这两块绝缘安装板来固定，两块绝缘安装板靠胶粘接为一个整体，双体不可拆分绝缘安装板的结构示意图如下。

双体不可拆分绝缘安装板采用这种结构的绝缘安装板的产品其优点是接触件可拆卸。

C、单体绝缘安装板插头插座中只有一块绝缘安装板，接触件的支撑靠接触件与绝缘安装板的过盈来实现，单体绝缘安装板的结构示意图如下。