毛刷电接触对的插拔力研究

针对现有毛刷电接触对插拔力控制方法的缺乏,提出了基于插拔深度控制毛刷电接触对插拔力的方法,在插拔过程中建立毛刷电接触对的结构力学模型和有限元仿真模型,并对毛刷电接触对进行插入力试验.将结构力学模型、有限元仿真模型、插拔力试验所得的插入力随插入深度变化曲线进行对比分析,评估了随机插合等因素对结构力学模型的影响,进行了线簧孔、麻花针和毛刷电接触对在不同插拔深度的插拔力对比试验.结果表明,毛刷电接触对插入力大小与插拔深度成幂函数关系,当典型毛刷电接触对插拔深度为1.8~2.4mm时,插拔力明显较同规格线簧孔、麻花针电接触对的小.基于插拔深度控制插拔力的方法为毛刷电接触对系列化扩展及参数设计提供了一定的参考.     

基于电磁兼容的高速传输电连接器结构优化

针对目前高速传输电连接器插头电磁兼容性能较差的现状,提出了改进结构以增强其电磁兼容性能。结构改进为插头对接端增加屏蔽罩结构,并根据波导理论评估了当屏蔽罩对接端厚度h =0.28 cm 时,电连接器能增加38.5dB 的屏蔽效能。对改进前后的电连接器插头进行电磁场屏蔽效应仿真,仿真结果表明结构改进使屏蔽效能增加了21.9dB,验证了结构改进的可行性。对改进前和改进后的结构进行了静电抗扰度试验和电磁屏蔽试验,试验结果表明:结构改进前空气放电和接触放电引起的接触件两端电压分别为37.6 V、14.3 V,结构改进后空气放电和接触放电引起的接触件两端电压分别为4.8 V、3.3 V,结构改进后插头端面屏蔽效能为15.2dB。基于电磁兼容的高速传输电连接器结构优化为电连接器设计、电磁兼容性能升级提供了参考。     

基于导向插合的毛刷电接触对结构改进设计

针对现有毛刷电接触对插合过程中随机插合现象导致的插拔力和接触电阻范围过大、可控性较差的现状,提出基于导向插合的毛刷电接触结构改进方案.改进结构包括单针簇导向结构、对接端面导向结构及插针螺旋校直结构.对改进前、后的毛刷电接触对进行2mm插拔深度的插拔力试验及接触电阻试验,结果表明:基于导向插合的毛刷电接触结构改进优化了毛刷电接触对插拔力、接触电阻范围,结构改进前、后的单对毛刷接触对多次插拔力方差值分别为0.39,0.003,结构改进前、后的单对毛刷接触对多次接触电阻方差值分别为0.41,0.008.基于导向插合的毛刷电接触对结构改进设计对改善毛刷电接触性能以及其参数设计提供了参考.     

基于有限元仿真和田口法的开槽插孔分离力优化

针对开槽插孔接触件存在的分离力较离散的现状,提出了基于仿真和田口法优化开槽插孔尺寸以降低分离力的范围和离散度。分析了影响开槽插孔分离力的结构参数,仿真了开槽插孔在不同开槽深度h、开槽宽度d和过盈量δ组合下的分离力大小,并采用田口法对仿真数值进行分析处理,分析结果表明当分离力范围要求为0.3N~0.8N范围时,插孔尺寸参数组合为h=3.7mm,d=0.3mm,δ=0.05mm时,该参数组合具有最强抗干扰能力。对尺寸优化前后的接触件进行分离力对比试验,试验结果表明:插孔分离力均值从优化前0.524N到优化后0.539N,标准差从优化前的0.094变成优化后0.078。基于有限元仿真和田口法的开槽插孔分离力优化为接触件的优化设计提供了参考。     

高速传输电连接器差分阻抗优化

针对高速传输电连接器研发样机中存在差分阻抗偏小及不连续等问题,基于信号完整性理论提出了更换介质材料和修改接触件及介质尺寸的优化方案。采用HFSS高频电磁场仿真软件优化了接触件引脚直径W_1和引脚与介质体的配合长度L_1,仿真结果表明当引脚直径W_1=1.1 mm时,此时连接器差分阻抗仿真值为100±10Ω,且介质体配合长度L_1对连接器差分阻抗仿真值影响较小。对优化前后的连接器进行了样机加工及差分阻抗测试,测试结果表明改进前连接器差分阻抗范围为84.46~90.68Ω,改进后为92.6~105.3Ω,改进后的连接器差分传输眼图满足典型高速传输电连接器信号完整性传输要求。     

一种防静电辐射电连接器的设计

电连接器作为电路、模块等部件的接口元器件,在整体封装的情况下,其整体或部分常常裸露于封装体之外,与人体及其他部件易发生静电放电,静电放电瞬间产生极大的静电放电辐射场,从而影响连接器及电路正常功能.本文根据法拉第笼的屏蔽原理,设计了带有法拉第笼的电连接器插头,并与无法拉第笼的连接器插头进行了静电放电抗扰度对比试验,验证了带有法拉第笼的电连接器插头能有效降低静电放电辐射场对电连接器传输性能及电路的影响.