什么是連接器？新能源汽車高壓連接技術探秘

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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，以給大家一個基本的印象。

在實際應用中（公母對配完畢）的照片如下：

全球公認的連接器宗師Robert S. Mroczkowski在其著作《Electronic Connector Handbook》中對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”

這句不算很長的英文，想向我們傳達什么呢？我們可以關注其中的關鍵詞，然后逐個解讀。

首先是“Electromechanical”，即連接器是通過機械設計來實現(xiàn)電氣功能。我們現(xiàn)在劇透第二期的“電接觸基本理論”的部分內容，即連接器的接觸彈片通過彈性變形，產(chǎn)生正向壓力，從而在公母端子對配區(qū)域形成良好的金屬接觸。

第二個關鍵詞是“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個關鍵詞與第2個關鍵詞產(chǎn)生了沖突。

沖突出現(xiàn)在哪里呢？

我們之所以使用連接器，就是因為它具有“可分離”的功能。這一功能使得我們可以在不同地點生產(chǎn)制造子零件，然后在同一地點進行組裝。同時，它還允許我們對單個子系統(tǒng)進行維護/升級，而無需將整個系統(tǒng)進行拆解或報廢。然而，這種可分離性也帶來了額外的接觸電阻。

想象一下，將一個導體一分為二，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大，將會引起電路功能的異常。

這就引出了第三個關鍵詞“unacceptable”（不可接受的），哪些情況被認為是“不可接受的”呢？例如，傳輸信號發(fā)生了畸變，誤碼或者連接器出現(xiàn)過熱。

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

在使用連接器時，無論是機械設計還是材料選擇，我們都必須做出妥協(xié)。例如，為了減小接觸電阻，我們可能會選擇增加接觸彈片的正向壓力，但這樣做可能會導致其他問題，如加劇對配力的壓力，以及端子鍍層的磨損，從而降低產(chǎn)品的使用壽命。

因此，在設計連接器時，我們必須考慮阻抗、頻率特性、接觸電阻和預期使用壽命等各項要求指標，以便從經(jīng)濟角度滿足整個系統(tǒng)的要求。

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

而為什么新開發(fā)連接器如此昂貴？主要原因是行業(yè)要求的是質量可靠的百萬數(shù)量級的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品不能再由手工制造，而必須全自動化生產(chǎn)并具備實時監(jiān)控，且經(jīng)過完善的試驗驗證。

審核編輯：劉清