连接器产品及领域讲解.docx

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连接器产品及领域讲解

连接器产品知识讲解

一，什么是连接器？

连接器通常连接在电缆或设备上，供传输线系统电连接的可分离元件（转换器除外）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

二，为什么要使用连接器？

改善了生产过程，简化了电子产品的装配过程；昴于维修；便于升级；提高了设计的灵活性。

三，连接器的分类

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。

Molex公司曾参加了制订过程。

NEDA标准     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

0 IC 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。

1 IC 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。

关于上述连接器等级，需要注意如下几点：

■ 某些连接器可以不止用于一个等级，例如3级连接器QF50及MX50都可以用于2级或4级。

又如标称为4级的Molex输入/输出用插头、插座，也可以用于导线到电路板或板到板连接。

四，世界主要连接器厂家

1999年世界排名前10名的连接器供销厂商

Tyco （AMP/Thomas & Betts/Augat）

Molex

FCI/Berg

Foxconn （Hon Hai）

Amphenol

JST

Hirose

3M

ITT Cannon

JAE

■五，结构功能的介绍座体（housing）

连接器座体具有如下作用：

■ 支撑接触部份（插针、簧片等），使之牢固正确就位■ 防尘、防污和防潮，保护接触部份和导体 ■ 使电路彼此绝缘上图画出的连接器是直插式（in-line）连接器。

直插式连接器的特点是导线从连接器的一半部份接入，从另一半接出。

连接器的这两部份分别称为插头（阳头）和插座（阴座）。

底座（header）

安装在印制电路板上的连接器，其所用的座体称为底座（header），又称基座（base）或片座（wafer）。

Molex公司采用座体这个名称。

底座和座体的主要差别在于底座总是与电路引脚安装在一起，而座体只是空壳。

底座有两种形式：

有罩的和无罩的。

护罩是指连接器的插针和插座，在交合部份周围用座体或护裙作成的保护罩。

底座还有摩擦锁紧型（friction lock style）的，它是部份有罩的底座，但是具有锁紧装置，它使底座与座体的结合更可靠

■接器性能测试讲解

连接器的基本性能可分为三大类：

即机械性能、电气性能和环境性能。

   另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。

机械寿命实际上是一种耐久性（durability）指标，在国标GB5095中把它叫作机械操作。

它是以一次插入和一次拔出为一个循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触电阻值）作为评判依据。

    1．机械性能就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。

插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。

在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。

    连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。

    2．电气性能连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。

    ①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。

连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。

    ②绝缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。

    ③抗电强度或称耐电压、介质耐压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

    ④其它电气性能。

    电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果，一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。

    对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。

由于数字技术的发展，为了连接和传输高速数字脉冲信号，出现了一类新型的连接器即高速信号连接器，相应地，在电气性能方面，除特性阻抗外，还出现了一些新的电气指标，如串扰（crosstalk），传输延迟（delay）、时滞（skew）等。

    3．环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。

    ①耐温目前连接器的最高工作温度为200℃（少数高温特种连接器除外），最低温度为-65℃。

由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。

在某些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。

    ②耐湿潮气的侵入会影响连接h绝缘性能，并锈蚀金属零件。

恒定湿热试验条件为相对湿度90%~95%（依据产品规范，可达98%）、温度+40±20℃，试验时间按产品规定，最少为96小时。

交变湿热试验则更严苛。

    ③耐盐雾连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。

为了评价电连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。

   它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内，用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出，形成盐雾大气，其暴露时间由产品规范规定，至少为48小时。

    ④振动和冲击耐振动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。

在有关的试验方法中都有明确的规定。

冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形，以及电气连续性中断的时间。

    ⑤其它环境性能根据使用要求，电连接器的其它环境性能还有密封性（空气泄漏、液体压力）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能力）、低气压等。

光学连接器

光网基础知识：

光纤连接器简介1．引言　　　　在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的接续。

光纤链路的接续，又可以分为永久性的和活动性的两种。

永久性的接续，大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。

本文将对活动连接器做一简单的介绍。

　　　　光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。

　　　　2．光纤连接器的一般结构　　　　光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。

现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。

但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。

　　　　这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。

插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。

插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。

耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。

为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。

　　　　3．光纤连接器的性能　　　　光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。

（1）光学性能：

对于光纤连接器的光性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。

　　　　插入损耗（InsertionLoss）即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。

插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。

　　　　回波损耗（ReturnLoss,ReflectionLoss）是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，其典型值应不小于25dB。

实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗更大，一般不低于45dB。

（2）互换性、重复性　　　　光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。

　　　　（3）抗拉强度　　　　对于做好的光纤连接器，一般要求其抗拉强度应不低于90N。

　　　　（4）温度　　　　一般要求，光纤连接器必须在-40oC~+70oC的温度下能够正常使用。

　　　　（5）插拔次数　　　　目前使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。

　　　　4．部分常见光纤连接器　　　　按照不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的种类，按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式；按连接器的插针端面可分为FC、PC（UPC）和APC；按光纤芯数分还有单芯、多芯之分。

　　　　在实际应用过程中，我们一般按照光纤连接器结构的不同来加以区分。

以下简单的介绍一些目前比较常见的光纤连接器：

（1）FC型光纤连接器　　　　这种连接器最早是由日本NTT研制。

FC是FerruleConnector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。

最早，FC类型的连接器，采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式（FC）。

此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。

后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针（PC），而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。

（2）SC型光纤连接器　　　　这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。

其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同，其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。

此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。

　　　　（3）双锥型连接器（BiconicConnector）　　　　这类光纤连接器中最有代表性的产品由美国贝尔实验室开发研制，它由两个经精密模压成形的端头呈截头圆锥形的圆筒插头和一个内部装有双锥形塑料套筒的耦合组件组成。

　　　　（4）DIN47256型光纤连接器　　　　这是一种由德国开发的连接器。

这种连接器采用的插针和耦合套筒的结构尺寸与FC型相同，端面处理采用PC研磨方式。

与FC型连接器相比，其结构要复杂一些，内部金属结构中有控制压力的弹簧，可以避免因插接压力过大而损伤端面。

另外，这种连接器的机械精度较高，因而介入损耗值较小。

　　　　（5）MT-RJ型连接器　　　　MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器，带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤，为便于与光收发信机相连，连接器端面光纤为双芯（间隔0.75mm）排列设计，是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器。

　　　　（6）LC型连接器　　　　LC型连接器是著名Bell研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔（RJ）闩锁机理制成。

其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。

这样可以提高光配线架中光纤连接器的密度。

目前，在单模SFF方面，LC类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。

　　　　（7）MU型连接器　　　　MU（MiniatureunitCoupling）连接器是以目前使用最多的SC型连接器为基础，由NTT研制开发出来的世界上最小的单芯光纤连接器，该连接器采用1.25mm直径的套管和自保持机构，其优势在于能实现高密度安装。

利用MU的l.25mm直径的套管，NTT已经开发了MU连接器的系列。

它们有用于光缆连接的插座型光连接器（MU－A系列），具有自保持机构的底板连接器（MU－B系列）以及用于连接LD／PD模块与插头的简化插座（MU-SR系列）等。

随着光纤网络向更大带宽更大容量方向的迅速发展和DWDM技术的广泛应用，对MU型连接器的需求也将迅速增长。

　　　　5．结束语　　　　随着光纤通信技术不断的发展，特别是高速局域网和光接入网的发展，光纤连接器在光纤系统中的应用将更为广泛。

同时，也对光纤连接器提出了更多的、更高的要求，其主要的发展方向就是：

外观小型化、成本低廉化，而对性能的要求却越来越高。

在未来的一段时间内，各种新研制的光纤连接器将与传统的FC、SC等连接器一起，形成“各显所长，各有所用”的格局。