高能、可靠、靈活、?。簃Power電源連接器的七字訣

電源連接器是互連解決方案中不可或缺的一個組成部分。雖然相較于比較愛“競速”的信號連接器，電源連接器的技術(shù)迭代不是那么頻繁，但是它是連接電源和用電設(shè)備的重要紐帶，想要確保設(shè)備正常運行，就少不了它的身影。

在工程師的心目中，一款理想的電源連接器是什么樣子的？由于面對的目標(biāo)應(yīng)用不同，大家對于這個問題的答案也會有差異，不過根據(jù)我們的經(jīng)驗，還是能夠歸納出一些具有共性的設(shè)計要求，這些設(shè)計要求可以凝練成七個字：高能、可靠、靈活、小。

1. 高能

也就是要電源連接器能夠承載應(yīng)用所需的足夠高的功率。衡量這個特性一個關(guān)鍵的參數(shù)當(dāng)然就是單觸點的載流能力，載流能力越大，也就越適用于更高功率的應(yīng)用。

不過“高能”電源連接器在實際設(shè)計中會面臨不少制約條件。比如，如何在更小的體積內(nèi)確保有足夠的電氣間隙和爬電距離，以滿足大功率場景下的安全要求；如何降低觸點接觸面及整個連接鏈路上的電阻，減少能量的損耗等。這都需要在電源連接器的設(shè)計時綜合考慮多方面的因素進行優(yōu)化，如觸點結(jié)構(gòu)、鍍層、絕緣材料和結(jié)構(gòu)等等。

2. 可靠

電源是電子設(shè)備運行的基石，因此可靠電源連接的重要性不言而喻。特別是在一些特殊的應(yīng)用中，比如暴露在惡劣環(huán)境中或者是容易受到機械振動和沖擊的應(yīng)用，電源連接器的可靠性就顯得尤為重要。

堅固的外殼、增強的外部鎖定機構(gòu)、較高的IP密封等級、TPA、增強PCB裝配穩(wěn)定性的焊腳等，都是在提升電源連接器可靠性方面常見的措施，是在選型時需要特別留意的因素。同時，行業(yè)公認的連接器可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)，也會成為高可靠性電源連接器的背書。

3. 靈活

性能和可靠性再出色的電源連接器，如果其在應(yīng)用時缺乏足夠的“彈性”，難于滿足不用應(yīng)用場景的要求，那都不能算是一個成功的產(chǎn)品。

因此我們可以看到，比較成熟的電源連接器解決方案都是可以提供完整的產(chǎn)品組合，會包括不同針位數(shù)、不同安裝配置（垂直或直角）、不同堆棧高度、不同連接方式（如板對板、線對板、線對線）等多樣化的產(chǎn)品，為系統(tǒng)設(shè)計提供更大的靈活性。

4. 小

在緊湊的空間中實現(xiàn)更大的連接密度，同樣是電源連接器的設(shè)計趨勢。值得注意的是，連接器小型化的趨勢，往往會與高功率、高可靠性等要求相矛盾，這也是考驗連接器廠商對這些相互制約因素的平衡能力，從而設(shè)計出一款均衡而令人滿意的產(chǎn)品。

放眼目前市場上的電源連接器產(chǎn)品，大都是遵循著這個“七字訣”來進行設(shè)計。它們中間，在某一兩個方面表現(xiàn)突出的有不少，不過能夠在“七字訣”所涵蓋的四個方面都很出彩的產(chǎn)品并不多。

今天，我們就從海量的電源連接器中，為大家“淘”出了這樣一款產(chǎn)品，這就是Samtec公司的mPower?超微型電源連接系統(tǒng)。它是否果真能夠符合電源連接器“七字訣”？我們一起來檢視一番。

圖1：mPower超微型電源連接系統(tǒng)（圖源：Samtec）

載流能力最高18A

我們先來看看mPower連接器的載流能力——這款2mm緊湊間距的連接器可以實現(xiàn)最高18A/觸點的載流能力，這使其適用于很多大功率的應(yīng)用。而且從圖2中我們可以看出，mPower連接器系列不同配置的產(chǎn)品在很寬的溫度范圍內(nèi)，載流能力都不俗。

圖2：mPower連接器的載流特性（圖源：Samtec）

在支持高載流、大功率的同時，mPower連接器仍然具有2.20mm爬電距離和1.65mm電氣間隙，確保電源連接器使用的安全性。

圖3：mPower連接器具有2.20mm爬電距離和1.65mm電氣間隙（圖源：Samtec）

可靠性符合SET標(biāo)準(zhǔn)

對于mPower超微型電源連接器的高可靠性，一個重要的標(biāo)識就是——這是一款符合SET (嚴苛環(huán)境測試) 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

圖4：SET (嚴苛環(huán)境測試) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識（圖源：Samtec）

熟悉Samtec的小伙伴一定對SET標(biāo)準(zhǔn)不陌生，這是Samtec特別推出的一項計劃，用于測試一些超出典型行業(yè)通行可靠性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格的產(chǎn)品。換言之，符合SET標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品需經(jīng)過比行業(yè)通行標(biāo)準(zhǔn)更為嚴苛的額外測試，以確保它們能夠在極為嚴苛/惡劣的環(huán)境中應(yīng)用，如航空航天、汽車、醫(yī)療、工業(yè)等“極端”應(yīng)用。

圖5：mPower電源連接器的SET測試報告（圖源：Samtec）

靈活性滿足各種連接需求

在支持設(shè)計靈活性方面，mPOWER連接器包括板對板、電纜對板和電纜對電纜等多種連接類型的產(chǎn)品（如圖6），提供2到10針位的配置，而且由于具備多種堆棧高度，mPOWER可輕松添加到新架構(gòu)或現(xiàn)有架構(gòu)中，而無需修改原有的設(shè)計。

特別值得一提的是，mPower還可靈活地與Samtec的耐用型高速信號連接器配合使用，實現(xiàn)獨特的兩件式電源和信號/接地解決方案（圖6中紅色標(biāo)注）。

圖6：mPOWER連接器系統(tǒng)產(chǎn)品組合（圖源：Samtec）

mPOWER連接器系統(tǒng)主要的產(chǎn)品組合包括：

由此不難看出，基于不同的連接類型、安裝配置和環(huán)保要求，mPOWER連接器豐富的產(chǎn)品組合可以滿足各類應(yīng)用要求，為開發(fā)者的系統(tǒng)設(shè)計靈活性帶來更大的空間。

圖7：mPOWER連接系統(tǒng)主要產(chǎn)品（圖源：Samtec）

緊湊外形節(jié)省40%的空間

最后需要強調(diào)的是，上述這些特性，都是在一個極為緊湊的連接器結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)的！圖8中直觀地展示了mPower連接器與傳統(tǒng)小型電源連接器外形的比較，由此可以看出，“超微型”這個標(biāo)簽是名副其實。

圖8：mPower與傳統(tǒng)電源連接器外形比較（圖源：Samtec）

這樣的連接器用在系統(tǒng)設(shè)計中，效果也是立竿見影——其PCB占板面積與傳統(tǒng)的電源連接器相比，可節(jié)省40%，小型化優(yōu)勢明顯。

圖9：mPower連接器可節(jié)省40% 的PCB空間（圖源：Samtec）

本文小結(jié)

高能、可靠、靈活、小——這七個字代表著今天電源連接器技術(shù)發(fā)展的大方向。順應(yīng)這個發(fā)展趨勢，并能夠提供性能表現(xiàn)更均衡、綜合優(yōu)勢更明顯的產(chǎn)品，無疑就會在競爭中脫穎而出。Samtec的mPower超微型電源連接系統(tǒng)無疑就是其中的佼佼者。

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