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连接器接触端子的可靠性设计重点是接触电阻、端子材料、插拔力、接触正压等参数的设计。
1. 接触电阻设计:
根据电接触理论,接触电阻R=RC+ Rf + rp,其格式为:
Rp导体电阻是端子和引线的欧姆电阻之和,其大小取决于端子和引线的材料、截面形状和长度。
RC-集中电阻,当两个端子相互接触时,表面不能接触。微观上,是一种点对点的接触。当电流从一个触点流向另一个触点时,电流导线收缩产生电阻,因此产生的电阻称为收缩电阻。
2. 终端材料的基本要求:
导电性—高导电性,低电阻率,低接触电阻。
延展性-有助于最终成型。
硬度——提高机械耐磨性,增加接触面积,降低接触电阻。
屈服强度—屈服强度。在力学和材料科学中,材料开始塑性变形的应力值,在弹性范围内有较大的位移。
弹性模量——高弹性模量表面掩模容易损坏,有助于降低表面掩模的接触电阻,低弹性模量可以增加弹性变形的接触面积。
应力松弛——长期处于应力状态或高温状态,耐负载能力保持不变。
硬度-减少终端金属的磨损。
3. 触点插拔力设计。
接触压力是影响接触电阻的因素之一,但接触压力一般无法测量。
当接触件插入和拔出时,克服弹性接触所产生的阻力所需的力称为接触件插入力和拔出力。根据胡克定律,接触压力越大,克服弹性接触产生的阻力所需的力就越大。所以从某种意义上说,插拔力是在弹性接触部分的法向压力下,接触部分之间的摩擦力。
当插拔力在区间内发生变化时,接触电阻的变化比较明显,其他区域的接触电阻变化比较缓慢。即使插塞力增加很多,接触电阻也不会明显降低。从经济学的角度看,超过极限,再增加插拔力,降低接触电阻,没有实际意义。因此,为了降低接触电阻,不能只考虑插塞力。
4. 接触部分的接触压力为。
接触压力是相互接触的表面上产生的力,垂直于接触表面,它影响电接触性能。如果机械或环境应力导致正压降低,接触电阻将增加。如果超过规定值,电路将出现故障。
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审核编辑 黄宇
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