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：