摘要：本文介紹應(yīng)用于5G項目平行板連接器，具有多方位插拔，維護(hù)方便，板間距小，通流能力大的特點，是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種PCB板之間互連的連接器。

主題詞：平行板連接器;插拔力;溫升

一、引言

現(xiàn)有技術(shù)印制電路PCB板在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用極為普遍，PCB板與PCB板之間的電路連接均需通過連接器。隨著設(shè)備向小型化方向發(fā)展，PCB板與PCB板在電子產(chǎn)品中的間距及活動空間不斷減小，導(dǎo)致板與板之間的插拔極為困難，增加了電子產(chǎn)品裝配與維護(hù)過程的難度，制約了PCB板技術(shù)的進(jìn)一步拓展。

本文介紹了一種平行板連接器，插頭與插座間可實現(xiàn)上方、下方多方位插拔，無論哪塊PCB板需要維護(hù)，可在不拆卸另一塊PCB下，將其沿垂直方向取出。該產(chǎn)品有盲插功能，具有二級導(dǎo)向，插入過程中，兩側(cè)導(dǎo)向柱先起到預(yù)導(dǎo)正作用，然后中間導(dǎo)向柱精確導(dǎo)向。

二、應(yīng)用背景

平行板連接器應(yīng)用于兩平行PCB板之間，普通的平行板連接器插頭、插座只能從一個方向?qū)樱覍?dǎo)向功能差，不適合傾斜角度較大的場合。

客戶要求設(shè)計一款連接器，額定電流40A，可滿足一定傾斜角度插拔，可從兩個方向?qū)樱奖憧蛻艚M裝、維護(hù)。

三、產(chǎn)品設(shè)計

（一）接觸件設(shè)計

圖1接觸件1采用四個獨立懸臂梁，這種結(jié)構(gòu)接觸點較多，可以減小接觸電阻，但懸臂處截面積較小，散熱較差。

圖2接觸件2采用整體片狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可增加接觸區(qū)域的有效接觸點，減小接觸電阻，且整體散熱效果好。

圖3彈片1采用懸臂梁結(jié)構(gòu)，為接觸件提供正向力。

圖4彈片2為片狀結(jié)構(gòu)，一端采用倒刺固定于基座中，上部有凸包，與接觸件頭部連接。

（二）插拔力模擬分析

如圖按1個接觸件仿真，實際應(yīng)用6個接觸件，故接觸件1、彈片1插入力為122.4N，拔出力為79.8N。

接觸件2、彈片2插入力為129.6N，拔出力為85.2N。要求插入力≤60N，拔出力4～50N，不滿足要求，結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化。

（三）溫升分析

插頭接觸件加載40A電流載荷，整體設(shè)置對流和輻射邊界條件。分析考慮連接器自身電阻，每一接觸對的接觸電阻設(shè)定為0.30mΩ。仿真結(jié)果接觸件1、彈片1最大溫升為25度，接觸件2、彈片2最大溫升為18度。

（四）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

仿真結(jié)果插拔力偏大，特別是采用接觸件2，彈片2結(jié)構(gòu)，插拔力超出較多，原因為插拔過程接觸件兩端受力，形成簡支梁結(jié)構(gòu)。

考考慮通流及插拔力，優(yōu)先選用彈片1結(jié)構(gòu)，接觸件2。

通過仿真分析，插入力為54N，拔出力為38.4N，滿足插入力≤60N，拔出力4～50N要求。

插頭接觸件加載40A電流載荷，整體設(shè)置對流和輻射邊界條件。分析考慮連接器自身電阻，每一接觸對的接觸電阻設(shè)定為0.30mΩ。室溫為22度，最大溫升為22度。

五、總結(jié)

該產(chǎn)品具有兩級導(dǎo)向，具有盲插功能，可以實現(xiàn)兩個方向插拔，適用于板間距小的場合。

接觸件采用高導(dǎo)電材料，不銹鋼彈片提供足夠的正壓力，保證接觸點可靠連接，適合大電流傳輸。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊智杰? ?基于有限元仿真的連接器插拔力及載流特性分析.

[2]呂瑞雪? ?電連接器的熱性能研究.

作者簡介：

郭衛(wèi)東，男，連接器產(chǎn)品設(shè)計工程師，蘇州華旃航天電器有限公司，從事連接器產(chǎn)品研發(fā)，擅長通訊電源連接器方案設(shè)計，結(jié)構(gòu)改進(jìn)，批產(chǎn)規(guī)劃。熟悉連接器沖壓，塑膠成型，電鍍，組裝工藝。