注意连接器的配合周期限制

很容易忽略厂商规定的连接器配合周期编号，从而随着时间推移会遇到问题。

不，这款游戏并不是开玩笑说如果你的连接器在夜晚不管，会神奇地生成新的迷你版本，或者奇迹般地长出新的接触位置。相反，这是一个严重的问题，容易被忽视和忽视，直到它在调试、长期评估甚至现场工作时，给设计师带来令人沮丧的后果。

连接器设计成可以插拔（连接）和拔插（未连接）——显然，这就是它们的作用。但连接器对能容忍多少次这样的配合周期，才会因高电阻或间歇性接触而性能下降，导致难以追踪的系统问题？设计师可能不会太在意连接器对配合周期的要求，这些需求可能从低两位数到数千周期不等，具体取决于产品、用户和应用——但他们应该这样做。

厂商会指定连接器性能 s 的定义周期数，这取决于整体连接器设计、接触设计、材料和电镀，并且在定义电压和电流值下使用。然而，在终端用户应用的现实世界中，这个数字很容易超过。

连接件：常被视为理所当然

物理接触看似简单，但实际上并非如此，因为它必须在狭小空间内实现多项电气和机械考量，同时满足行业性能、安全性、易燃性等多项标准。顶级连接器性能指标包括接触电阻和啮合/分离力。第一个数字应保持低，第二个则根据连接器的意图和应用成对函数。

对于非功率处理信号接触设计，接触点几乎总是镀有几微米（μm）的金或更便宜的锡，以降低电阻、减少腐蚀并抵抗接合面的磨损。这对一个物理上较小的接触点来说要求很高，接触面积更小。许多连接器设计上即使因反复循环而磨损，底层材料暴露，仍能提供足够性能。

一个连接器需要多少次对接周期？显然，答案取决于具体应用。在某些情况下，这一比例在两位数以下，但也可能达到数百甚至数千;想想你手机上的充电接口。同一连接器在不同情况下可能有显著不同的对接周期数。

示例展示了连通性多样性

图1。该卡边连接器的触点间距为0.50毫米，符合PCI-SIG M.2规范，且规格为60次对接周期。（图片来源：JAE-日本航空电子工业株式会社）)

看看一些连接器，可以看到它们的周期范围和接触电阻很宽;这也说明你不能仅凭外观或假设来判断：

图1中的JAE电子SM3ZS067U410AMR1000是一款高可靠性的67位母卡边缘连接器，兼容PCI-SIG M.2规范，接触间距为0.020“/0.50毫米（毫米）。额定60次配合周期，最大接触电阻为55毫欧（mΩ）。

相比之下，图2中广濑电机株式会社的UX60A-MB-5ST是一款表面贴装、直角、mini-B USB 2.0插座连接器（5档），规格为5000周期，阻抗70 mΩ。

图2。这款面向消费者的广濑USB插座额定5000次循环，同时保持最大70毫欧姆的接触电阻。（图片来源：广濑电气Go.， Ltd)

图3。Würth Elektronik 的这款直接接入 PC 板绝缘位移连接器具有两种配合电路板钻孔图案：一种用于原型机，一种用于最终产品。（图片来源：维尔特电子公司)

图3中的扁平带状电缆连接器（也称为绝缘位移连接器或IDC），属于Würth Elektronik 490107671012“SKEDD”系列，通常用于产品外壳内，且所需的配合周期不如面向用户的连接器多。

这种10位连接器的独特之处在于它直接插入PC板上的镀层孔中，而非使用互补的配合部件，并且在20 mΩ下，采用厂商指定的板孔图案、直径和电镀，可承受10周期的生产周期。Würth 还为原型设计定义了一套稍有不同的、更粗糙的数字，使该数值提升至 25 周期。

最后，图4中的哈廷09332062648是一种六触点接地位置连接器，适用于直径从0.14到2.5 mm²（AWG 26到AWG 14）的线路，能够承受最高500 V、16 A的电流。它设计用于频繁的连接/断开循环，需要极低电阻以最大电流下的红外降，因此额定超过10,000个周期，最大接触电阻仅为3 mΩ。

图4。哈廷的这款电源连接器组件规定可将接触电阻保持在3毫欧姆以下，最多可达10,000次对接周期。（图片来源：HARTING技术集团，Digi-Key)

这一系列不同的连接器展示了厂商如何根据目标应用定制连接器的配合周期和最大电阻额定值，这些数字仅从其物理尺寸或外观上可能难以明显看出。

正确的策略可以最大限度地减少问题

在为材料清单指定连接器时，除了基本连接器选择外，还需注意一些配合周期问题：

1. 特别关注供应商如何以及在何种条件下指定交配周期次数的数据表，因为行业没有统一标准（除非特殊情况）。它是以接触电阻的具体增加为单位定义的吗？插入力？其他？

2. 如果用手指作为连接器对的一半使用PC-板边，建议与板商合作，确定可用的额外或特殊镀层，因为标准的一两盎司铜板可能难以长时间使用。

3. 如果可能的话，考虑使用更坚固的两片式连接器，而不是PCB的边缘指。

4. 检查连接器厂商是否提供更厚的接头接点镀层作为定制甚至标准选项，因为很多厂商都有（也考虑是否适合最终材料清单）。

5. 要认识到，电源连接器的配合周期寿命需求通常与信号连接器有很大不同;对于微型吉赫级连接器来说，周期数限制尤其具有挑战性。一般来说，尤其是面向大众消费的应用中，很难确定多少次交配周期是合理的目标。交流电插头可以偶尔使用（厨房烤面包机烤箱），也可以每天使用（吹风机）。USB接口也同样存在同样的难题。

6. 最后，如果应用支持热塞，插入和拆卸过程中接触面会出现点蚀和按丝问题。

摘要

连接器在其定义的规范范围内使用时是可靠的。然而，在调试和评估阶段，很容易忽视它们的限制，导致它们在交配周期和其他参数上超出其等级。结果可能是令人沮丧、间歇性且无法解释的电路异常。