超详细解析！电子连接器选型指南

连接器位于线束的两端，是实现线束与用电设备连接的重要部件。连接器又称插接件、插头和插座，通过独立或与线缆一起，为器件、组件、设备、子系统之间传输电流或光信号，是构成线束系统连接所必须的组成部件。

电连接器的概念及简介

电连接器是各类电气、电子系统不可缺少的电子元器件，广泛用于航天、航空、核工业、兵器、舰船、电子、交通、计算机、通信、医疗、石油勘探等行业。电连接器作为电信号传输系统的“神经枢纽与接点”，在电路中起着电信号传输的关键桥梁作用，其品质直接影响产品的性能与质量。

电连接器的定义

电连接器主要用于电气、电子设备的电缆线与电缆线、电缆线与设备之间的电路连接，实现低频信号、高频信号及电能(功率)的传输。电连接器由固定电连接器和自由端电连接器两部分组成。固定电连接器是安装在面板和底座(或不安装)的被动连接部分，又称为插座;自由端电连接器是带有连接螺母或其他锁紧装置的主动连接部分，与固定端电连接器相配合，又称为插头。电连接器通过插头与插座之间的插合和分离，使电路接通和断开。

电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。

电连接器(以下简称连接器)也可称插头座，广泛应用于各种电气线路中，起着连接或断开电路的作用。提高连接器的可靠性首先是制造厂的责任。但由于连接器的种类繁多，应用范围广泛，因此，正确选择连接器也是提高连接器可靠性的一个重要方面。

连接器有不同的分类方法。

按照频率分，有高频连接器和低频连接器;按照外形分,有圆形连机器，矩形连机器;按照用途分，有印制板用连接器，机柜用连接器，音响设备用连接器，电源连接器，特殊用途连接器等等。

一、电气参数

连接器是连接电气线路的机电元件。因此连接器自身的电气参数是选择连接器首先要考虑的问题。

额定电压额定电压又称工作电压，它主要取决于连接器所使用的绝缘材料，接触对之间的间距大小。

某些元件或装置在低于其额定电压时，可能不能完成其应有的功能。连接器的额定电压事实上应理解为生产厂推荐的最高工作电压。原则上说，连接器在低于额定电压下都能正常工作。

因此，我们需要根据连接器的耐压(抗电强度)指标，按照使用环境，安全等级要求来合理选用额定电压。

额定电流额定电流又称工作电流。同额定电压一样，在低于额定电流情况下，连接器一般都能正常工作。

在连接器的设计过程中，是通过对连接器的热设计来满足额定电流要求的，因为在接触对有电流流过时，由于存在导体电阻和接触电阻，接触对将会发热。当其发热超过一定极限时，将破坏连接器的绝缘和形成接触对表面镀层的软化，造成故障。

因此，要限制额定电流，事实上要限制连接器内部的温升不超过设计的规定值。在选择时要注意的问题是：对多芯连接器而言，额定电流必须降额使用。

这在大电流的场合更应引起重视，例如φ3.5mm接触对，一般规定其额定电流为50A，但5芯时要降额33%使用，也就是每芯的额定电流只有38A，芯数越多，降额幅度越大。

接触电阻

接触电阻是指两个接触导体在接触部分产生的电阻。

在选用时要注意到两个问题：

第一，连接器的接触电阻指标事实上是接触对电阻，它包括接触电阻和接触对导体电阻。通常导体电阻较小，因此接触对电阻在很多技术规范中被称为接触电阻。

第二，在连接小信号的电路中，要注意给出的接触电阻指标是在什么条件下测试的，因为接触表面会附着氧化层，油污或其他污染物，两接触件表面会产生膜层电阻。而当膜层厚度增加时，电阻迅速增大，使膜层成为不良导体。但是，膜层在高接触压力下会发生机械击穿，或在高电压，大电流下会发生电击穿。

屏蔽性(抗干扰)在现代电气电子设备中，元器件的密度以及它们之间相关功能的日益增加，对电磁干扰提出了严格的限制。所以连接器往往用金属壳体封闭起来，以阻止内部电磁能辐射或受到外界电磁场的干扰。

在低频时，只有磁性材料才能对磁场起明显屏蔽作用。此时，对金属外壳的电连续性有一定的规定，也就是外壳接触电阻。

二、安全参数

绝缘电阻绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面内或表面上产生漏电流而呈现出的电阻值。

它主要受绝缘材料，温度，湿度，污损等因素的影响。连接器样本上提供的绝缘电阻值一般都是在标准大气条件下的指标值，在某些环境条件下，绝缘电阻值会有不用程度的下降。

另外要注意绝缘电阻的试验电压值。根据绝缘电阻(MΩ)=加在绝缘体上的电压(V)/泄漏电流(μA)施加不同的电压，就有不用的结果。在连接器的试验中，施加的电压一般有10V，100V，500V三档。

耐压耐压就是接触对的相互绝缘部分之间或绝缘部分与接地之间，在规定时间内所能承受的比额定电压更高而不产生击穿现象的临界电压。它主要受接触对间距和爬电距离和几何形状，绝缘体材料以及环境温度和湿度，大气压力的影响。

燃烧性任何连接器在工作时都离不开电流，这就存在起火的危险性。因此对连接器不仅要求能防止引燃，还要求在一旦引燃和起火时，能在短时间内自灭。在选用时要注意选择采用阻燃型，自熄性绝缘材料的电连接器。

三、机械参数

接触压力(单脚分离力和总分离力)连接器中接触压力是一个重要指标，它直接影响到接触电阻的大小和接触对的磨损量。

在大多数结构中，直接测量接触压力是相当困难的。因此，往往通过单脚分离力来间接测算接触压力。对于圆形针孔接触对，通常是用有规定重量砝码的标准插针来检验阴接触件夹持砝码的能力，一般其标准插针的直径是阳接触件直径的下限取-5μm。

总分离力一般是单脚分离力上线之和的两倍。总分离力超过50N时，用人工插拔已经相当困难了。当然，对一些测试设备或某些特殊要求的场合，可选用零插拔力连接器，自动脱落连接器等等。

机械寿命连接器的机械寿命是指插拔寿命，通常规定为500～5000次。

在达到此规定的机械寿命时，连接器的接触电阻，绝缘电阻和耐压等指标不应超过规定的值。

严格的说，现在的机械寿命是一种模糊的概念。机械寿命应该与时间有一定的关系，10年用完500次与1年用完500次，显然其情况是不一样的。只不过目前还没有一种更经济，更科学的方法来衡量。

接触对数目和针孔性可根据电路的需要来选择接触对的数目，同时要考虑连接器的体积和总分离力的大小。接触对数目多，当然其体积就大，总分离力相对也大。在某些可靠性要求高、而体积又允许的情况下，可采用两对接触对并联的方法来提高连接的可靠性。

连接器的插头、插座中，插针(阳接触件)和插孔(阴接触件)一般都能互换装配。实际使用时，可根据插头和插座两端的带电情况来选择。如插座需常带电，可选择装插孔的插座，因为装插孔的插座，其带电接触件埋在绝缘体中，人体不易触摸到带电接触件，相对来说比较安全。

选择正确的电源连接器对于确保计算机和其他电气设备的安全高效运行至关重要。但是，购买适合您需求的电源连接器可能会让人感到困惑，因为电源连接器有很多类型和风格。本文将罗列和解析电气元件的主要术语，包括最流行的尺寸、安装类型和有用的功能。

交流连接器尺寸

当涉及到交流电源连接器时，“C”名称(如C20、C14等)遵循IEC 60320标准。该国际标准根据连接器的物理形状、额定电流和额定电压定义了各种类型的连接器。每种类型在不同的电源设置中都有特定的应用。让我们来看看一些最常见的分类：

C20连接器：这是一种在250V下额定电流高达10A至16A的大电流连接器。它通常用于服务器、数据中心设备和工业机械等高功率设备。

C19连接器：这是C20的母连接器，在250V下额定电流高达10A至16A。您经常会发现它用于数据中心和大规模网络设置。

C18连接器：这是一种用于双绝缘设备的非接地版本，额定电流为10A。它非常适合较小的未接地电气设备。

C16连接器和C15连接器：这些连接器专为高温应用(高达70°C至120°C)而设计，常见于电热水壶和网络交换机等高温设备中。

C14连接器和C13连接器：最常见的IEC 60320连接器，额定电流为10A和250V。它们被广泛用于计算机、显示器和各种家用电器。

IEC 60320连接器：这些连接器为许多设备提供了标准化的解决方案，确保了全球兼容性和安全性。

交流电源连接器支架

交流电连接器有不同的安装选项，每种选项都根据应用提供了不同的优势。以下是常见类型：

直插式安装：这些连接器直接安装在电缆上，便于灵活连接。它们通常用于需要频繁插入或断开设备的情况。

卡入式安装：这些连接器安装快速简单，无需工具即可牢固卡入到位。

面板安装：这些固定在设备面板等表面上，提供坚固安全的连接点。它们非常适合连接器不会移动的安装。

法兰安装：这些包括各种子类型，例如：

旋入式法兰安装：这些法兰安装使用螺钉固定，提供更持久的连接，非常适合崎岖或高振动环境。

侧固定和顶部固定法兰安装：这些变体提供了不同的安装方向，为在狭小或定制空间中的安装提供了灵活性。

带通孔PCB端子的法兰安装：这些连接器设计为直接焊接到印刷电路板(PCB)上，以实现稳定可靠的连接。

交流连接器的实用功能

在选择交流电源连接器时，请寻找可能提高性能或安全性的其他功能：

保险丝座：一些连接器带有一个或两个保险丝的内置插槽，提供额外的过电流保护。

EMI过滤：EMI过滤的交流连接器可减少敏感电气设备中的电磁干扰。

带灯开关：这些开关有助于轻松操作和直观确认设备是否通电或断电。

UL94V-0易燃性等级：该等级表明材料具有高度的防火性，可提高设备的安全性。

高强度材料：由尼龙66等耐用材料制成的连接器具有优异的电绝缘性和耐热性和耐化学性。

直角和下角锁定连接器：锁定交流连接器具有更安全的连接，防止意外断开。它们在振动常见的工业环境中特别有用。

明确应用需求

首先，要明确连接器的应用场景和需求。不同的应用领域对连接器的要求差异很大。例如，在汽车行业，连接器需要具备高可靠性、耐振动、耐高低温以及良好的电气性能，以适应汽车发动机舱、驾驶室内等不同环境;在医疗设备中，连接器必须满足严格的生物兼容性标准，同时要具备高精度和稳定性，确保医疗设备的准确运行;而在消费电子领域，连接器则更注重小型化、便捷性和美观性。

此外，还需考虑连接器的使用频率。如果是频繁插拔的应用，如手机充电器接口，就需要选择插拔寿命长、接触良好的连接器，以保证长期使用的可靠性。

考量电气性能

电气性能是选择连接器时的核心要素之一。主要包括额定电压、额定电流、接触电阻、绝缘电阻和耐压等参数。

额定电压和额定电流决定了连接器能够安全传输的电压和电流大小。选择时，要确保连接器的额定值大于实际应用中的电压和电流，以避免过载引发安全问题。接触电阻直接影响信号传输的质量和效率，低接触电阻能够减少信号衰减和能量损耗。绝缘电阻则关系到连接器的绝缘性能，防止漏电和短路现象的发生。耐压参数表示连接器能够承受的最大电压，足够高的耐压值可以保证连接器在高电压环境下的安全运行。

电子连接器及其组件作为设备中不可或缺的配套接口元件，其作用遍布于设备的各个系统和部位，承担着信号与能量的高效传输任务。连接器的性能优劣，对系统的整体安全与稳定运行产生直接影响。值得注意的是，电子连接器的性能评估是综合性的，无法简单地从材料、设计或工艺等方面进行单一评判，而是需要全面考量其在实际应用中的综合表现。

各种类型的电连接器在系统工程中发挥着至关重要的作用。它们通过互连，组成了从高频到低频、从圆形到矩形等多种电路，适应了不同的电气需求。无论是能够通过上百安培大电流的连接器，还是仅需传输微弱信号的高密度连接器，亦或是普通印制板连接器以及具备快速分离脱落功能的特种连接器，都在各类系统工程中发挥着不可或缺的作用，确保设备能够完整地发挥其功能。

尽管当前市场上连接器种类繁多，挑选时对性能评估可能稍感复杂，但使用连接器所带来的益处却显而易见：

a)优化生产流程。

连接器不仅简化了电子产品的组装步骤，同时也简化了大规模生产的流程。

b)便于维护与升级。

连接器的使用使得设备的维修工作更为便捷，同时也为产品升级换代提供了便利。

c)增强设计灵活性。

在设计和集成新产品，或用元器件构建系统时，连接器的应用为工程师们带来了更大的设计灵活性。

连接器端头导线的数量以及导线的间距设计，都极大地简化了连接过程，使得操作更加便捷、迅速。这些精心考虑的细节不仅有助于缩小电子产品的体积，从而降低生产成本，还可广泛应用于移动主板或PCB之间的数据传输，充当高效的数据线角色。

连接器，这一电子设备中的关键零件，其选型流程至关重要。在项目初期就进行慎重的选择，可以避免在后期因改动而增加的时间和费用成本。为了帮助大家更顺利地找到符合需求的连接器，我们总结了选型时需注意的几个关键步骤。这些步骤包括：机构工程师确认连接器的机械特性，如耐温、耐湿、耐腐蚀性;硬件工程师计算连接器的过电流能力;确保多连接器具有防呆功能，避免误选同一型号;确认信号和电源从不同连接器传输时，是否会出现模块内部芯片损坏的情况;确定公头引脚的排列顺序;经过软件转化后，再确定母头的排列顺序;最后，仔细核对电路板与线束的连接是否准确无误。