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深圳汽车连接器的设计标准!

【概要描述】本文从汽车连接器的四种基本结构入手,介绍了汽车连接器的设计标准,分析了汽车连接器对汽车连接器稳定性评估的三种失效模式,解读了汽车连接器连接器的发展变化,以及最后,针对这种发展变化带来的市场需求,给出了相应的汽车连接器应用实例。

深圳汽车连接器的设计标准!

【概要描述】本文从汽车连接器的四种基本结构入手,介绍了汽车连接器的设计标准,分析了汽车连接器对汽车连接器稳定性评估的三种失效模式,解读了汽车连接器连接器的发展变化,以及最后,针对这种发展变化带来的市场需求,给出了相应的汽车连接器应用实例。

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       本文从汽车连接器的四种基本结构入手,介绍了汽车连接器的设计标准,分析了汽车连接器对汽车连接器稳定性评估的三种失效模式,解读了汽车连接器连接器的发展变化,以及最后,针对这种发展变化带来的市场需求,给出了相应的汽车连接器应用实例。

 

       汽车连接器的形式和结构千变万化,主要由触点、外壳(视品种而定)、绝缘体、附件四大基本结构部件组成。这四个基本结构部件使汽车连接器起到桥梁作用并稳定运行。触点是汽车连接器完成电气连接功能的核心部件。一般接触对由公接触片和母接触片组成,通过阴、公接触片的插入完成电连接。公触点是刚性零件,其形状有圆柱(圆销)、方圆柱(方销)或扁平(插入件)。公触点通常由黄铜或磷青铜制成。母接触片,即插座,是接触对的关键部分。它是依靠弹性结构在插入插销时发生弹性变形产生弹力并与公接触片形成紧密接触而完成连接。插孔结构的种类很多,包括圆柱形(分体、缩颈)、音叉、悬臂式(纵槽)、折叠式(纵槽、9字形)、箱形(方插孔)和双曲面线簧插孔等等。

 

外壳,也叫外壳,是汽车连接器的外壳。它为内置绝缘安装板和插针提供机械保护,并在配合时提供插头和插座的对准,然后将连接器固定到设备上。

绝缘体也常被称为汽车连接器底座或安装板。其作用是将触头按要求的位置和间距排列,保证触头之间以及触头与外壳之间的绝缘性能。良好的绝缘电阻、耐压性能和易加工性是选择加工成绝缘体的绝缘材料的基本要求。

配件分为结构配件和安装配件。卡环、定位键、定位销、导销、连接环、电缆夹、密封圈、垫片等结构附件。安装螺钉、螺母、螺钉、弹簧圈等附件。大多数附件有标准零件和通用零件。

随着汽车工业的飞速发展,汽车的各种功能部件和各部件都在不断地朝着智能化、精细化和可靠性的方向发展。还提出了汽车连接器的结构设计、外观设计和材料。有了更高的要求,就有了一定的设计标准。

 

       汽车连接器设计标准:汽车连接器必须符合 USCAR-20 标准,该标准是汽车电连接器系统的性能标准。它规定汽车连接器的电连接器接触面在整个生命周期内必须始终可靠,包括以下九个因素:

1)连接器触点材料稳定可靠;

2)正力稳定;

3)电路电压电流稳定;

4) 温度要求在规定范围内,包括周围温度和自身温升;

5) 更好的鲁棒性;

6)必须与高速远距离通讯计算机所用的连接器相同,汽车连接器必须能在恶劣条件下可靠工作;

7)连接器插入力:20.5kg以下;

8)连接器保持力:2.5kg以上;

9) 耐热性:-40~120℃

一辆典型的轻型汽车大约有 1,500 个连接点,其中 50% 到 60% 用于关键的配电功能。汽车连接器在越来越恶劣的环境中使用,包括温度(低至-40°C,高达-155°C)、振动、氧化和摩擦腐蚀,可见设计研究的重要性。

事实上,要做到这一点并不容易。大多数商用电子元件在出现故障时最多只会让人感到沮丧。但是,如果汽车关键部件的连接出现问题,就会导致火警、刹车或安全气囊失效。导致严重后果。

 

       深圳汽车连接器制造商必须识别和分析环境中可能影响连接器性能的物理和机械现象。根据汽车制造商规定的应用条件,为了评估连接器的稳定性,连接器制造商实施了复杂的测试程序。如果发生连接器故障,大多可以确定为以下三种故障模式之一:摩擦腐蚀、电气故障和连接器插入问题。下面对这三种故障模式进行介绍。

 

汽车连接器的三种故障模式

腐蚀性气体、高湿度和强烈振荡是引起氧化和摩擦腐蚀,并导致连接器故障的三大条件。这些环境因素都会对锡和铅锡的接触面产生很大的影响,90%的连接器表面都是如此。

电缆与终端之间的连接问题是保修和连接器系统故障的主要原因之一。对于汽车布线系统,压接是将端子连接到电缆的一种非常常见的方法。该过程已被证明是可靠的。与焊接方法相比,在提高压接可靠性方面更经济、操作简单。

在装配厂将电线安装到汽车中时,连接器连接不当可能会导致连接器发生故障。为了克服这个问题,设计工程师开发了各种连接器锁定装置。另一种解决方案是使用插入式辅助设备来简化较大连接器的插入过程。

对汽车连接器失效模式的详细了解,请参考连接器耐久性的三种失效模式分析

随着消费者对汽车内部电子功能的要求越来越高,汽车所能提供的电子功能也越来越丰富,汽车连接器已成为汽车零部件中增长最快的细分市场。下面总结一下汽车连接器的发展现状。

 

       汽车连接器的发展变化

目前,全球汽车连接器约占连接器行业的15%。未来在汽车电子的带动下,有望占据更大的比重。从产品成本结构来看,中国每辆车的平均连接器成本只有几百元。与国外相比,每辆车的连接器成本约为125美元至150美元。中国汽车连接器市场仍有很大的发展潜力。未来,每辆车将使用600-1,000个电子连接器,远远超过今天使用的数量。

巨大的市场潜力引起了国外厂商的高度关注。泰科、德尔福、FCI等各大汽车电子企业纷纷加紧对中国连接器市场的投资布局。德尔福甚至将其汽车连接器业务的中心转移到了上海。未来中国有望成为全球汽车连接器的重要生产基地。除了现有的一线国际知名厂商外,其他尚未在中国设厂的厂商,由于本土需求增加、本土化采购、成本优势等因素,将逐步在中国建立生产基地,为本土汽车零部件厂商供货。和其他因素。需要。

此外,电动汽车和混合动力汽车使用大容量锂电池,其工作电压范围从传统汽车的14V到400V-600V。因此,汽车电子电气架构需要全面提升,连接器首当其冲。新能源汽车连接器市场已成为一大利基市场。

新能源汽车连接器发展的三大趋势是:一是绿色,二是安全,三是连接性。

由于新能源汽车是“绿色”汽车,因此连接器也必须是绿色的。在安全性方面,由于新能源汽车连接器能够承受高达250A的电流和600V的电压,对防触电的高标准保护的需求显而易见。同时,在如此大的功率下,电磁干扰是另一个重要问题。此外,连接器的插拔操作会产生电弧,严重损害电气连接和电子设备,并可能导致汽车燃烧。所有这些都需要对连接器进行特殊设计和开发。

新能源汽车连接器必须主要通过严格的设计规范来满足其高性能要求。例如,在暴露的情况下,要防止高压击穿空气,这就需要有一定的气隙;在高电压、大电流的情况下,其温升不应超过额定值;选择外壳材料时应考虑重量、强度和易加工性,如何在不同温度下保持连接器端子材料性能的稳定性以及如何保证必要的导电性必须考虑。

在连接性方面,由于车载娱乐系统的不断扩展,高速数据传输的重要性日益凸显。例如,在某些车型上,倒车镜上安装了摄像头,这可以让驾驶员拥有更广阔的视野,这需要连接器传输更多数据。有时需要一个连接器来解决同时传输GPS信号和广播信号的问题,这就需要提高其数据传输能力。同时,连接器也需要耐高温,因为汽车发动机通常放置在汽车的前方。虽然有防火墙保护,但会传递一些热量,所以连接器必须能够承受高温。

随着汽车连接器的应用越来越多,汽车的集成化趋势使得连接器的集成度越来越高。由于汽车空间设计的要求,也要求连接器的体积更小。占用空间更大,单个连接器必须接收越来越多的信号。总体而言,汽车连接系统将向电子控制模块方向发展。在安全性和连接性的基础上,小型化、智能化、集成化是连接器未来的发展趋势。以下是一些满足市场需求的汽车连接器应用案例。

 

       汽车连接器应用实例:在慕尼黑上海电子展上,泰科电子带来了最新的研发成果——050系列汽车端子及连接器系统。泰科电子全新的050系列端子连接系统在小型化和轻量化方面取得了显着的技术改进。与之前的064系列相比,包装体积缩小70%,重量减轻50%,高度降低50%。相信这种小型化的连接器对于汽车节能减排具有非常重要的实用价值。

针对汽车连接器的安全性和小型化,FCI 开发了创新的塑料外壳解决方案——APEX-280 和 RCS-800 连接器。其中一项创新是获得专利的互锁装置:确保在拔下连接器时立即切断电源——独特的“两步”释放过程为互锁装置提供了足够的工作时间,以便当电源打开 不会断开连接。用户确实必须执行两个单独的操作,并且在关闭电源和拔下连接器之间会有 5 秒的延迟。这些新颖的安全装置还具有许多其他功能。端子固定在塑料保护孔格内,防止手指触摸。 FCI 的 ErgoMate 齿轮轴向连接系统有助于实现更小尺寸的解决方案,同时显着降低匹配力。配合到位后,连接器的二级锁将关闭,以确保 100% 稳定连接。此外,在采用高级屏蔽和密封保护的同时,实现了小巧紧凑的设计。

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