Die grundlegende Leistung von Steckverbindern

Die grundlegende Leistung von Steckverbindern kann in drei Hauptkategorien eingeteilt werden: mechanische Leistung, elektrische Leistung und Umweltleistung. Eine weitere wichtige mechanische Leistung ist die mechanische Lebensdauer des Steckverbinders. Die mechanische Lebensdauer ist eigentlich ein Haltbarkeitsindex. In der nationalen Norm GB5095 wird sie als mechanischer Betrieb bezeichnet. Sie ist definiert als ein Einstecken und ein Ausziehen als Zyklus, und die Beurteilungsgrundlage ist, ob der Steckverbinder nach der angegebenen Anzahl von Einsteck- und Ausziehzyklen seine Verbindungsfunktion (z. B. Kontaktwiderstandswert) normal ausführen kann.

1. Mechanische Leistung: In Bezug auf die Verbindungsfunktion ist die Einsteck- und Ausziehkraft eine wichtige mechanische Leistung. Die Einsteck- und Ausziehkraft wird in Einsteckkraft und Ausziehkraft (Ausziehkraft wird auch als Trennkraft bezeichnet) unterteilt, und die Anforderungen für die beiden sind unterschiedlich. In den einschlägigen Normen gibt es maximale Einsteckkraft- und minimale Trennkraftvorschriften. Dies zeigt, dass die Einsteckkraft aus Sicht der Verwendung gering sein sollte (daher gibt es Low Insertion Force LIF- und Zero Insertion Force ZIF-Strukturen), während die Zuverlässigkeit des Kontakts beeinträchtigt wird, wenn die Trennkraft zu gering ist. Die Einsteck- und Ausziehkraft und die mechanische Lebensdauer von Steckverbindern hängen von der Struktur des Kontakts (der Größe des Normaldrucks), der Qualität der Beschichtung auf der Kontaktoberfläche (dem Gleitreibungskoeffizienten) und der Maßgenauigkeit der Kontaktanordnung (Ausrichtung) ab.

2. Elektrische Leistung: Die elektrische Hauptleistung von Steckverbindern umfasst den Kontaktwiderstand, den Isolationswiderstand und die Durchschlagsfestigkeit.
① Kontaktwiderstand: Hochwertige elektrische Steckverbinder sollten einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand aufweisen. Der Kontaktwiderstand von Steckverbindern liegt im Bereich von einigen Milliohm bis zu einigen zehn Milliohm.
② Isolationswiderstand: Er ist ein Indikator zur Messung der Isolationsleistung zwischen den Kontaktstiften und zwischen den Kontaktstiften und dem Gehäuse des elektrischen Steckverbinders, und seine Größenordnung liegt zwischen Hunderten von Megaohm und Tausenden von Megaohm.
③ Durchschlagsfestigkeit oder Spannungsfestigkeit, Durchschlagspannung, ist eine Eigenschaft, die die Fähigkeit der Kontaktstifte des Steckverbinders oder der Kontaktstifte und des Gehäuses darstellt, der Nennprüfspannung standzuhalten.
④ Andere elektrische Leistung: Die elektromagnetische Interferenzleckdämpfung wird verwendet, um die elektromagnetische Interferenzabschirmwirkung des Steckverbinders zu bewerten. Die elektromagnetische Interferenzleckdämpfung wird im Allgemeinen im Frequenzbereich von 100 MHz bis 10 GHz getestet. Für HF-Koaxialsteckverbinder gibt es auch elektrische Indikatoren wie charakteristische Impedanz, Einfügedämpfung, Reflexionsfaktor und Spannungswellenverhältnis (VSWR). Aufgrund der Entwicklung der digitalen Technologie ist zur Verbindung und Übertragung von Hochgeschwindigkeits-Digitalimpulssignalen ein neuer Steckverbindertyp, der Hochgeschwindigkeitssignalsteckverbinder, entstanden. Dementsprechend sind in Bezug auf die elektrische Leistung neben der charakteristischen Impedanz auch einige neue elektrische Indikatoren entstanden, wie z. B. Übersprechen, Übertragungsverzögerung und Schräglauf.

3. Umweltleistung: Zu den üblichen Umweltleistungen gehören Temperaturbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Salzsprühbeständigkeit, Vibrationsbeständigkeit und Stoßfestigkeit usw.
① Temperaturbeständigkeit: Die maximale Betriebstemperatur von Steckverbindern beträgt 200℃ (mit Ausnahme einiger Hochtemperatur-Spezialsteckverbinder), und die Mindesttemperatur beträgt -65℃. Aufgrund der Wärmeentwicklung am Kontaktpunkt während des Betriebs des Steckverbinders, die zu einem Temperaturanstieg führt, wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass die Betriebstemperatur gleich der Summe der Umgebungstemperatur und des Temperaturanstiegs am Kontaktpunkt sein sollte. In einigen Spezifikationen ist der maximal zulässige Temperaturanstieg des Steckverbinders unter dem Nennbetriebsstrom eindeutig angegeben.
② Feuchtigkeitsbeständigkeit: Das Eindringen von Feuchtigkeit beeinträchtigt die Isolationsleistung des Steckverbinders und lässt die Metallteile rosten. Die konstanten Feuchtwärmeprüfbedingungen sind eine relative Luftfeuchtigkeit von 90 % bis 95 % (bis zu 98 % gemäß Produktspezifikationen), eine Temperatur von +40 ± 20℃, und die Prüfzeit wird vom Produkt vorgegeben, mit einem Minimum von 96 Stunden. Die wechselnde Feuchtwärmeprüfung ist strenger.
③ Salzsprühbeständigkeit: Wenn Steckverbinder in einer Umgebung mit Feuchtigkeit und Salz arbeiten, können die metallischen Strukturteile und die Oberflächenbehandlungsschicht der Kontaktstifte einer elektrochemischen Korrosion unterliegen, was die physikalische und elektrische Leistung des Steckverbinders beeinträchtigt. Um die Fähigkeit des Steckverbinders zu bewerten, dieser Umgebung standzuhalten, ist ein Salzsprühtest vorgeschrieben. Dabei wird der Steckverbinder in einer temperaturkontrollierten Prüfkammer aufgehängt und mit Druckluft eine bestimmte Konzentration einer Natriumchloridlösung versprüht, um eine Salzsprühatmosphäre zu erzeugen. Die Expositionszeit wird vom Produkt vorgegeben, mit einem Minimum von 48 Stunden. ④ Vibrations- und Stoßfestigkeit Vibrations- und Stoßfestigkeit sind wichtige Leistungsmerkmale von elektrischen Steckverbindern, insbesondere in speziellen Anwendungsumgebungen wie Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn- und Straßenverkehr. Sie sind wichtige Indikatoren zur Prüfung der mechanischen Festigkeit und der elektrischen Kontaktzuverlässigkeit von elektrischen Steckverbindern. In den einschlägigen Prüfverfahren gibt es klare Vorschriften. Bei Stoßprüfungen sollten die Spitzenbeschleunigung, die Dauer und die Stoßimpulsform sowie die Zeit der elektrischen Unterbrechung angegeben werden.
⑤ Andere Umweltleistung Je nach Verwendungsanforderungen umfassen andere Umweltleistungen von elektrischen Steckverbindern auch Abdichtung (Luftleckage, Flüssigkeitsdruck), Flüssigkeitseintauchen (Beständigkeit gegen Verschlechterung in bestimmten Flüssigkeiten), niedriger Luftdruck usw.