内有乾坤,匠心暗藏:Molex Ditto线对线连接器“开箱”报告

选料的时候连接器看多了,有人就产生了“审美疲劳”,感觉所有的连接器都长得差不多,选型的时候看看电气参数,确定一下针脚间距和数量,然后再确认一下外形和装配配置就差不多了。

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如果你也有这样的感觉,不客气地讲,那就说明你连接器的选型“段位”还不够高。要想选定一款能让自己在产品设计时放心、用户实际使用时省心的连接器,你还真得有一种能够深入到一款连接器的内部,发现它的“内在美”的功力。这时,你就会发现,有些连接器真的是内有乾坤!

不信?那今天我们就一起走进Molex的Ditto线对线连接器,通过一步步的分析,让你体会一下,一款“暗藏”匠心的连接器,应该是什么样。

Ditto线对线连接器是Molex针对小电流应用推出的电源连接器系列,适用于商用车辆、消费电子和照明等领域。Ditto线对线连接器分为摩擦锁定和压力锁定两个版本:前者的针脚间距是2.50mm,每线路的电流承载能力为8A(20AWG);而后者的针脚间距是3.00mm,最大电流为5A(20AWG)……当然,上面这些信息大家都能很方便地在Datasheet中找到,而下面这些才是大家容易忽略,却很关键的信息。

“图1:Ditto线对线连接器的典型应用(图片来源:Molex)”
图1:Ditto线对线连接器的典型应用(图片来源:Molex)

我们先来看看Ditto线对线连接器的摩擦锁定版本。图2展示了连接器的配接和拔出过程,从中你有没有一些新发现?请仔细看,Ditto连接器配接的两端长得都一样,只不过在配接的时候彼此调转了180°,这实际上就是Ditto连接器的一大特点——无“极性”。

在我们的认知中,连接器配接的两端通常都是分为公端和母端的,或者是叫插头和插座,就像是有不同的“性别”一样,这样才能够实现紧密的连接。而Ditto连接器的两端是无极性的,是完全一样的部件,这样的设计可以给用户带来两个好处:一是在供应链管理时,只需备一种物料即可,而不是两种不同的物料,让流程得以简化;二是有极性的连接器,插头插座两端通常需要不同的装配(如压接)工具支持,而无极性的连接器则只需要一种工具即可,这无疑会大大节省用户花在连接器安装上的时间和成本。

“图2:Ditto线对线连接器采用了无极性设计(图片来源:Molex)”
图2:Ditto线对线连接器采用了无极性设计(图片来源:Molex)

虽然是无极性的,不过换一个角度来观察Ditto线对线连接器(如图3),会发现其外壳在几何形状上还是采用了极化设计,这也就意味着如果你插错了方向,连接器是无法正常工作的,由此也就可以有效防止错配的发生。这在一些空间和视觉受限,需要“盲配”的工作场景中,是个非常必要的特性。

“图3:极化设计的外壳,防止Ditto线对线连接器的错配(图片来源:Molex)”
图3:极化设计的外壳,防止Ditto线对线连接器的错配(图片来源:Molex)

除了上述这些结构上的独特设计,Ditto线对线连接器的外壳还经过了灼热丝测试,达到了UL 94V-0的阻燃等级,符合欧洲、亚洲和美洲家电应用的阻燃性安全标准。

这里稍微科普一下灼热丝测试——它会模拟电器因过热或过载而着火的情况,用来检验被测材料抵抗起燃的能力,以及万一发生燃烧时的自熄能力和避免因材料滴落而引起火灾的可能。灼热丝测试具体的方法是:将测试样品固定,其下放一张纸巾,将被称为“灼热丝”的热元件加热到预定温度,以1N的力将热元件压到样品上,在规定的时间内测试样品是否起火燃烧,如有燃烧则检验火焰高度、着火持续时间及其自熄能力,还要检验滴落的材料是否会点燃放置在样品下方的纸巾。

UL 94V-0对应的测试结果就是:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在10秒内熄灭,没有燃烧物掉下。采用这种外壳材料的连接器,其安全性当然更令人放心。

“图4:2.50mm的Ditto线对线连接器外壳,具有极佳的阻燃性能(图片来源:Molex)”
图4:2.50mm的Ditto线对线连接器外壳,具有极佳的阻燃性能(图片来源:Molex)

看完了外壳,让我们深入到连接器的内部去看看端子的设计。实际上,对于摩擦锁定的连接器,由于在外壳上没有专门的加强锁定机构,所以维持足够的连接保持力,确保连接器稳固可靠配接,就需要在触点端子的设计上多下功夫了。

首先,Ditto线对线连接器优化的端子几何形状,能够确保触点之间在配接时有足够的接触力(如图5)。

“图5:Ditto线对线连接器端子配接示意图(图片来源:Molex)”
图5:Ditto线对线连接器端子配接示意图(图片来源:Molex)

此外,为了确保端子在受力时的稳固性,Ditto线对线连接器也做了专门的设计。在确保端子和外壳正确安装上,也做了极化设计,避免了端子被倒置插入外壳中(如图6)。

“图6:Ditto线对线连接器端子特性(图片来源:Molex)"
图6:Ditto线对线连接器端子特性(图片来源:Molex)

看到这里你是不是能够感觉到,上述这些不容易发现的细节,才是Ditto线对线连接器关键的过人之处?

除了上述的摩擦锁定版本,我们再来看看Ditto线对线连接器的压力锁紧版本。这个版本的连接器除了针脚间距和电气特性的差异外,在很多特性方面与摩擦锁定版本是相同的,比如无极性的特点、极化防错配的外壳设计、良好的阻燃特性等。

图7中,对压力锁定版本Ditto线对线连接器外壳的特性进行了全面的总结。可以看出,和摩擦锁定版本最大的不同就是,其在外壳上设置有正向锁扣,为连接器的可靠配接提供助力,同时由于Ditto连接器的两端外形相同、无极性设计,使得配接后的一对强制锁定连接器会受到上下两个锁扣的双重加强保护,这无疑是产品的一大亮点。

“图7:强制锁定版本Ditto线对线连接器外壳的特性(图片来源:Molex)”
图7:强制锁定版本Ditto线对线连接器外壳的特性(图片来源:Molex)

而且,如果你需要更稳固的防护措施,Molex还提供了一种端子固位架(TPA),可以防止在强烈振动下端子意外退出。

“图8:端子固位架
图8:端子固位架 (TPA)可防止在强烈振动下端子意外退出(图片来源:Molex)

在触点端子上,压力锁定版本Ditto线对线连接器也同样采用了防止装配倒置的极化设计,同时通过两个边翼为锁定装置提供额外的保护。

“图9:压力锁定版本Ditto线对线连接器触点端子设计(图片来源:Molex)”
图9:压力锁定版本Ditto线对线连接器触点端子设计(图片来源:Molex)

我们对Ditto线对线连接器的探究,到这里就告一段落了。这个过程有点像打开一件礼物,随着我们的“开箱”过程,那些最能打动我们的东西,终于展现在我们的面前。

连接器虽然貌似简单,但实际上它需要电气、机械结构、材料等多方面知识和经验的积淀,才能够设计和制造出一款有“内涵”的产品。匠心往往藏在微毫之间,仔细看才能发现。

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