当前位置:文档之家› 高频连接器设计必看

高频连接器设计必看

高频连接器设计必看
高频连接器设计必看

电缆的阻抗

本文准备解释清楚传输线和电缆感应的一些细节,只是此课题的摘要介绍。如果您希望很好地使用传输线,比如同轴电缆什么的,就是时候买一本相关课题的书籍。什么是理想的书籍取决于您物理学或机电工程,当然还少不了数学方面的底蕴。

什么是电缆的阻抗,什么时候用到它?

首先要知道的是某个导体在射频频率下的工作特性和低频下大相径庭。当导体的长度接近承载信号的1/10波长的时候,good o1风格的电路分析法则就不能在使用了。这时该轮到电缆阻抗和传输线理论粉墨登场了。传输线理论中的一个重要的原则是源阻抗必须和负载阻抗相同,以使功率转移达到最大化,并使目的设备端的信号反射最小化。在现实中这通常意味源阻抗和电缆阻抗相同,而且在电缆终端的接收设备的阻抗也相同。

电缆阻抗是如何定义的?

电缆的特性阻抗是电缆中传送波的电场强度和磁场强度之比。(伏特/米)/(安培/米)=欧姆 欧姆定律表明,如果在一对端子上施加电压(E),此电路中测量到电流(I),则可以用下列等式确定阻抗的大小,这个公式总是成立:

Z = E / I

无论是直流或者是交流的情况下,这个关系都保持成立。

特性阻抗一般写作Z0(Z零)。如果电缆承载的是射频信号,并非正弦波,Z0还是等于电缆上的电压和导线中的电流比。所以特性阻抗由下面的公式定义:

Z0 = E / I

电压和电流是有电缆中的感抗和容抗共同决定的。所以特性阻抗公式可以被写成后面这个形式:

其中

R=该导体材质(在直流情况下)一个单位长度的电阻率,欧姆

G=单位长度的旁路电导系数(绝缘层的导电系数),欧姆

j=只是个符号,指明本项有一个+90'的相位角(虚数)

π=3.1416

L=单位长度电缆的电感量

c=单位长度电缆的电容量

注:线圈的感抗等于XL=2πfL,电容的容抗等于XC=1/2πfL。从公式看出,特性阻抗正比于电缆的感抗和容抗的平方根。

对于电缆一般所使用的绝缘材料来说,和2πfc相比,G微不足道可以忽略。在低频情况,和R 相比2πfL微不足道可以忽略,所以在低频时,可以使用下面的等式:

注:原文这里是Zo = sqrt ( R / (j * 2 * pi * f * L))

应该是有个笔误。阻抗不应该是反比于感抗.实际上低频时应该是电阻和容抗占主导地位。

如果电容不跟随频率变化,则Z0和频率的平方根成反比关系,在接近直流的状态下有一个-45'的相位角,当频率增加相位角逐渐减少到0'。 当频率上升时,聚氯乙烯和橡胶材料会稍微降低电容,但聚乙烯,聚丙烯,特氟纶(聚四氟乙烯)的变化不大。

当频率提高到一定程度(f足够大),公式中包含f的两项变的很大,这时候R和G可能可以被忽略。等式成为

简化成

高频下的电缆性质

在高频下您不能把电缆视作一条简单的电缆。在此时它是波导。特性阻抗是为电磁波而设立的电阻系数。故此阻抗负责描述高频下电缆的状态。高频通常用100kHz以上的频率传输(当然能否高频传输取决于电缆)。

如果您在电缆一端输入合适频率的正弦交流信号,信号以电波的形式传播过电缆。

如果电缆的长度和该交流信号频率的波长相比是个很大的数字的话(注:即电缆长度是波长的很多倍),在传送过程中可以测量AC的电压和电流比,这个比值叫做这条电缆的特性阻抗。

实际上电缆的特性阻抗由电缆的几何形状和绝缘部分决定的。电缆的长度不影响电缆的特性阻抗。

注:就是说使用多数绝缘材料电容不会起变化。而电感量L的定义公式为

L = μ(N^2/I)S

μ = 介质磁导率

N = 线圈匝数

I = 线圈长度

S = 线圈横截面积

可以看出,电感量只和材质及几何形状有关,和频率无关。所以在f足够高的情况下,特性阻抗和频率没有关系了。频率再高,特性阻抗都等于电感量除以电容量的平方根。(实际上特性阻抗等于感抗容抗乘积的平方根,由于在乘积中约除了有关频率部分,所以有些资料中说特性阻抗和频率无关,实际上应该是在足够高频的情况下,特性阻抗和频率无关)

同轴电缆的模型是怎么样的?

同轴电缆可以表示为分布的串联电感和分布的并联电容,一种不对称的过滤装置排列起来,特定的电缆有唯一的值。如果给定某个频率,而且这个频率合适,这套过滤装置可以最大化地传递信号;如果频率再提高的话,这套装置会削弱信号。

注:这段信息很有意思,考虑一下,特性阻抗没有变化,而信号却减弱了!为什么会这样?唯一的合理解释,就是在电缆的接收端电压和电流都减弱了,而且是按照相同的比例减弱的。下面画出一张传输线分布参数的草图,这个理论是无线电工业的工程工具之一,在这个理论中线长可以变动,可以使用复数源,和复数的终端阻抗。实际上阻抗这个词代表有实部和虚部

如何用同轴电缆本身的性质计算特性阻抗?

电缆的长度和它的特性阻抗无关。特性阻抗是由导体的大小和间隔,还有就是导体之间的绝缘体的种类决定的。通常的同轴电缆在常规的频率下使用,特性阻抗由内导体和外(屏蔽)导体的尺寸决定的,当然内导体和外导体之间的绝缘体也起着决定作用。

下列方程可以用来计算同轴电缆的特性阻抗:(摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-21)

其中:

lg = 以10为底的对数

d = 中心导体的直径

D = 电缆屏蔽层的内径

e = 介电常数 (空气为 1 )

简单地说,同轴电缆的特性阻抗就是一个商的平方根(这个商是单位长度的电感除以单位长度的电容)同轴电缆的特性阻抗典型值在20-150欧姆之间。电缆的长度无论如何都无法影响特性阻抗。

如果同轴电缆使用的传输频率过高,则波会以我们不期望的方式传播,(就是说会产生非预期的电场和磁场图)电缆这时不能正常工作是由多方面原因造成的。

如何计算平衡传输线(对称传输线)的特性阻抗?

特性阻抗是由导体的大小和导体间的间隔,以及导体之间使用的绝缘体决定的。平衡传输线或双绞线的阻抗Z0,由线距和线径比决定,前面提到的绝缘体种类一样起决定作用。现实中的Z0在高频下相当接近纯电阻,但并不完全相等。

下列公式可以用来计算接近地面的平衡传输线的特性阻抗(摘自Reference Data for Radio Engineers book published by Howard W. Sams & Co. 1975, page 24-22)

其中

lg = 以10为底的对数

d = 传输线线径

D = 线对之间的距离

e = 介电常数(空气为1)

h = 线对和地面之间的距离

这个公式不只是适用于非屏蔽平衡传输线,当D比d大,而h比d更大的时候(带屏蔽的平行传输线也适用)。如果双绞线离地面非常远(h接近无穷大)则地面的影响可以忽略不计,线缆的阻抗可以由一个简化的公式近似:(原文作者本人推演上面的公式得出的)

注:将对数中真数部分少做改动对结果影响不大,因为结果是真数的指数,可以这个简化接受。但原来的公式有个开方,这个相当于结果1/2!

对双绞线来说,典型的特性阻抗在75欧姆到1000欧姆之间,可以满足各种应用的需要。典型旧式电话线对,架在电线杆间的空中,其特性阻抗大约是600欧姆左右。现在使用的电话和电讯电缆典型的特性阻抗为100或120欧姆。

我可以使用哪种电路模型来描述长线的同轴电缆?

如果您知道一定长度的电缆的电感量和电容量的话,可以使用下面的电路模型描述长线同轴电缆:

这个模型对理解描述阻抗,电容,电感之间关系的阻抗等式非常有帮助:

我能否使用万用表来测量电缆的阻抗?

电缆的特性阻抗只描述了电缆在高频信号下的的工作性质。万用表是用直流电流来测量电阻值的,所以不能用万用表或其他简单的测量设备来测量电缆的阻抗。通常最好的方法是检查电缆的类型(一般印刷在电缆外面)查阅相关的信息手册,而不要试图实际测量.

我如何测量电缆的阻抗呢?

使用一个关系式来确定Z0比使用设备测量要简单很多。在给定的频率,可以这样来推算电缆的阻抗:测量一段电缆在远端开路情况下的阻抗Zoc,再测量该段电缆在远端短路的情况下的阻抗Zsc,用下面的等式来确定ZO:

其中

Zoc = 某一电缆在远端开路的情况下测量出的阻抗

Zsc = 该电缆在远端短路的情况下测量出的阻抗

注意:对Zoc和Zsc的测量包含了幅值和相位,所以Z0也会有幅值和相位。

阻抗高频测量法是先确定电缆的传播速度和电容,或者使用反射计。

什么情况下电缆的阻抗会影响到信号?

为了使电缆的特性阻抗能够对传输的信号产生不同的影响,电缆的长度必须至少是实际载频波 长的数分之一。(注:表达的意思应该是电缆长度和波长必须是可比的,使信号可以在传输线上传送出波形的一部分,如1/4或更多)

大多数的金属丝可以用光速60~70%来传递交流电,换个说法就是每秒传递19.5万公里。一个频率为20000Hz的音频信号的波长为9750米(195/0.02MHz=9750m),所以电缆起码要有4~5公里长

才开始影响音频信号。所以音频连接电缆的特性阻抗和其他困扰我们的问题相比,算不上什么。标准的视频信号很少有超过10MHz的,其大概波长大概是20米。这样高的频率足以使特性阻抗开始对信号产生影响。高分辨率的电脑显示信号和高速的数据信号经常超过100MHz,所以即便是很短的电缆传输,也要考虑到正确的阻抗匹配问题。

如何进行阻抗匹配?

首先驱动电缆电源的输出阻抗,必须和电缆的特性阻抗相等,这样才能使所有输出的功率进入传输电缆,避免从电缆的输入端反射回入源。其次,应该使电缆输出端负荷设备的输入阻抗和电缆的特性阻抗相同,这样所有功率进入了负载设备,而不会被负载反射回电缆。

这个正常的驱动方法有很多的例外,但一般是用来做其他用途的。可以选一个特性阻抗匹配使低频带宽的传输功率最大化,或者使阻抗失配改善更宽广频宽下的响应。这是工程师的抉择,视其需求而决定。

为什么需要阻抗匹配?

如果您的源输出阻抗,电缆特性阻抗,和负载输入阻抗之间存在失配的话,将存在反射,并完全由电缆长度决定(反射的状态)。此外如果电缆被非正常使用,如挤压,打结,或者连接器的安装不正确,会产生反射,造成功率损失。更有甚者,如果是大功率向电缆输出(比如无线广播台),反射功率可能会损坏功率源设备。所以您必须小心防范阻抗失配问题。

并非所有的教科书中都说明了这个不寻常的情况:当天线把功率送回(没有正确终止),功率可以从同轴电缆的内芯直接穿透到电缆的外芯屏蔽网,这时天线的功率是最低下的。这意味着射频可以传送到同轴电缆的外部,关于同轴电缆最难理解的概念是当电缆被终结时,(对源来说,)感抗和容抗则不存在了。

注:这句话的意思不太明白。是否在说加一个合适的终端电阻之后,由于源的平稳的输出电压和电流,电缆上电压电流不会产生变化,一个正确终止的电缆在源看来是无限长的。

列出电缆阻抗的最大理由是其可靠的电学特征,或者说只是要表明其阻抗。同轴电缆一般承载一些离散的低振幅高频率信号。离散信号的信号衰减是非常严重的-即便是最理想的阻抗匹配也会有半数的信号损失,少许的失配更会造成更大的损失,在天线发送信号的过程中尤为严重。需要仔细匹配传输部分,如同轴电缆,以使信号保真并减少噪音。

所谓的电容在电缆性能或传输能力上有什么影响吗?

如果同轴电缆被终止了则电缆上的电容没有什么影响。对源来说,电缆上完全没有电容和电感。这种传输线的特性被应用在PCB上隐藏高频线路的电容。工程人员可以设计出具有恰当的电容和电感值的PCB线路,则对源来说除了一条具有恰当阻抗的传输线,什么都觉察不到。

在数据传输中为什么特性阻抗如此重要?

如果电缆被和本身特性阻抗等值的电阻终止的话,您不能从源端区分电缆是否是无穷长的-所有馈入电缆的信号都被电缆和负载吸收了。

如果阻抗不匹配的话,电缆中的部分波会从电缆失配处反射,当这些反射波碰撞到信号发生器(源)的时候,它们再次反射并和正在发射的正常信号混合,很难区分出哪些是原始信号,哪些是再次反射波。

同样地在将信号脉冲送出电缆时也是如此-当遇到和本电缆特性阻抗不匹配的阻抗时,部分能量被反射回源端。如果信号脉冲到达了电缆的开路或短路端,所有的能量都被反射回去(除了衰减损失部分-这是另一个话题了)。如果是其他不匹配的终止情况,则有部分能量会反射。

反射能量会使信号失真,而且如果信号发生器的阻抗和电缆的阻抗不同的话,能量会被再次反射向电缆终端,形成多余的脉冲信号。

我能否不加阻抗匹配地使用同轴电缆?

如果电缆非常短,电缆的阻抗对信号的影响不大。通常使用同轴电缆的最佳传送方法是做阻抗匹配。虽然有些应用中线缆的两端并为做正常的阻抗匹配工作。有些特殊的应用则应该在电缆的一

端进行匹配,或者故意使两端失配。这些只是些专用的场合,实际上已经仔细考虑过电缆的阻抗,使电缆及缆端终止在组合后形成的整个系统产生预期的传输效果。在此类应用中电缆不再是一条被动的传输线,而成为电路中的信号调整元件。

什么是传播速度比?

传播速度百分比是以真空光速为基数的。这个百分比指出电缆中的信号速度和真空光速之比率。在合理的条件下,同轴电缆中的的传播速度由绝缘体决定。

为什么频率增大时衰减曲线也趋向增大?

这主要归结于内外导体间有限的电流穿透能力(趋肤效应)。随着频率增大,电流透入导体的深度会随之减小,从而电流被封闭在金属表面更浅薄的区域。因此电阻和衰减就更大。同时在绝缘体的内部也会有部分的能量损失,也是造成衰减的原因。

如何将将同轴电缆中的衰减降到最低?

对一条外导体直径固定的导线来说,如果外导体和内导体的电阻率相同,并且假设绝缘体没有损失(至少要类似聚乙烯或聚四氟乙烯在高频下的表现),将下列表达式的值控制到最小,此时同轴电缆中的损失最小。

(1/d+1)/ln(1/d)

其中d是内导体的直径和外导体的直径之比(原文有笔误,根据下文可以断定是内外导体之比率。本文中笔误不少)。使用一个简式或算子可以快速地找到答案。D/d=3.5911相当接近。这个公式据说源自两个公式,一个是同轴电缆阻抗和D/d的关系比公式,另一个是有关损失的公式,可以在Howard Sams出版的“Reference Data for Engineers”第七版中的页29-13找到。

一个有趣的事情要注意,最小衰减并不直接决定导线的阻抗:导线的阻抗是由绝缘体的介电常数决定的。对一条用空气作绝缘层的导线来说,对应的阻抗(只D/d为3.5911时,最小衰减点)大概为76.71欧姆,但如果使用固体聚乙烯作绝缘层的话,最小衰减点对应的阻抗大约是50.6欧姆。所以,不管我们将RG-58做什么用途,不管是做天线馈电用还是做连接测试设备用,都很接近上述给出的最小衰减的条件,而且绝缘体为聚乙烯。

但是如果导线使用了传导速度因子为0.8的发泡绝缘体,对应最小衰减的阻抗变成了61欧姆。但无论如何,最小衰减是一个很重要指标,而且您的阻抗匹配如果没有偏离最佳阻抗50%以上,(失配造成的反射)不会造成太大的损失。

注意,发泡绝缘体导线如果和固体绝缘体导线的阻抗并外径相同的话,发泡绝缘体导线的衰减更低。这是因为,为了使两者的阻抗相同,发泡导线必须使用更粗的内导体,粗导体有更小的RF 电阻,故此有更小的损耗。

典型的电缆阻抗

什么是典型的电缆阻抗?

同轴电缆使用的最典型阻抗值为50欧姆和75欧姆。50欧姆同轴电缆大概是使用中最常见的,一般使用在无线电发射接收器,实验室设备,以太等环境下。

另一种常用的电缆类型是75欧姆的同轴电缆,一般用在视频传输,有限电视网络,天线馈线,长途电讯应用等场合。

电报和电话使用的裸露平行导线也是典型的阻抗为600欧姆。一对线径标准22的双绞线,使用合适的绝缘体,因为机械加工的限制,平均阻抗大约在120欧姆左右,这是另一种具有自己特有特性阻抗的传输线。

某些天线系统中使用300欧姆的双引线,以匹配折合半波阵子在自由空间阻抗。(但当折合阵子处于八木天线中的时候,阻抗通常会下降很多,一般在100-200欧姆左右)

(注:加反射板也会改变阵子的阻抗值,一般会降低,而且反射板越近则阻抗降低越多。)

为什么是50欧姆的同轴电缆?

在美国,用作射频功率传输的标准同轴电缆的阻抗几乎无一例外地都是50欧姆。为什么选用这个数值,在伯德电子公司出示的一篇论文中有解释。

不的的参数都对应一个最佳的阻抗值。内外导体直径比为1.65时导线有最大功率传输能力,对应阻抗为30欧姆(注:lg1.65*138=30欧姆,要使用空气为绝缘介质,因为这个时候介电常数最小,如果使用介电常数为2.3的固体聚乙烯,则阻抗只有不到20欧姆)。最合适电压渗透的直径比为2.7,对应阻抗大约是60欧姆。(顺带一提,这个是很多欧洲国家使用的标准阻抗) 当发生击穿时,对功率传输能力的考量是忽略了渗透电流的,而在阻抗很低,30欧姆时,渗透电流会很高。衰减只源自导体的损失,此时的衰减大约比最小衰减阻抗(直径比3.5911)77欧姆的时候上升了50%,而在这个比率下(D/d=3.5911),最大功率的上限为30欧姆电缆最大功率的一半。

以前,很少使用微波功率,电缆也无法应付大容量传输。因此减少衰减是最重要的因素,导致了选择77(75欧姆)为标准。同时也确立了硬件的规格。当低耗的绝缘材料在实际中应用到柔性电缆上,电缆的尺寸规格必须保持不变,才能和现存的设备接口吻合。

聚乙烯的介电常数为2.3,以空气(介电常数为1)为绝缘层的导线的阻抗为77欧姆,如果以聚乙烯来填充绝缘空间的话,阻抗将减少为51欧姆。虽然精确的标准是50欧姆,51欧姆的电缆在今天仍然在使用。

在77欧姆点的衰减最小,60欧姆点的击穿电压为最大,而30欧姆点的功率输送量是最大的。(注:洋人的思维也如此混乱,这些性能指标明明不是由阻抗决定的。前面说过,这些由D/d 比决定的。 闲扯这些只让人产生误解)

另外一个可以导致50欧姆同轴电缆的事情,如果您使用一个合适直径的中心导体,并将绝缘体注入中心倒替周围,再在外围装上屏蔽层,选好所有的尺寸以便别人使用并顾及到外观的美观,结果其阻抗都落在50欧姆左右。如果想提高阻抗,中心导体的直径和导线的总径相比的话太细了;如果想降低阻抗,则内外导体之间的绝缘体厚度要做的很薄。几乎任何同轴电缆由于机械美观度的原因,都会接近50欧姆,这使50欧姆成为标准化的一种自然趋向。

电缆的电容和特性阻抗

取一条短粗的同轴电缆,不连接任何东西,中心导体和屏蔽层就形成了一个电容器。如果一直为电容充电直至压差为100V,然后将屏蔽层和中心导体短路,电流有多大?

电流不象普通电容那样无穷大(由寄生电阻和电抗决定了的),而是由导线的特性阻抗决定的的。如果是50欧姆电缆充电到100V,电流会是2安培(100/50)。电流形成一个方波,时宽(持续时间,脉冲宽度,选哪个称呼都一样)由电缆长度决定(大约1.5ns/英尺,因导线的速度因子不同而变化)。

这个例子可以用来产生电流脉冲到半导体激光器,如果想要比此类电缆产生的波长更长的脉冲,可以使用集总阻抗之类的东西。

应用同轴电缆

如果在需要75欧姆的视频应用中使用了50欧姆的电缆会怎样?

如果50欧姆的电缆连接了75欧姆的负载(接收器),会有相当一部分的信号反射向发射设备。因为发射设备也是75欧姆的,这个反射信号会有部分再反射向接受设备。因为信号比正常信号有所延迟,在显示时表现为鬼影一样的图象,大量此类的鬼影象回声一样反复。同时,反射在某些频率引起部分信号损失。

我如何转换电缆的阻抗值?

阻抗本身是不能转换的,除非您更换整一条具有其他阻抗的电缆,如果您必须要使用现存的电缆,那有一个方法可行:进行阻抗转换。由于有种转换器可以使用,两端都安装该转换器的的电缆好象具有了不同阻抗。

有些地方是可以用电阻转接器来转换电缆阻抗的,转接器比转换器简单,但使用中一般有很显著的信号损失。(75欧姆转换到50欧姆典型的损失有6dB左右)

电路板上印刷电路的阻抗

电路板上的线路能够发送高速信号,前提条件是要仔细地调整线路的阻抗,使其和源驱动元件(芯片)的阻抗及目的地元件阻抗想匹配。如果可以控制好板面上线路的线厚,线宽,线高,微带线可以表现为某个阻值的特性阻抗。

特性阻抗公式

其中

Er=介电常数(典型的玻璃纤维板为4.8)

h =绝缘体的高度(电路线和玻璃纤维板底面之间的距离)

t =铜质线路的厚度

w =铜质线路的宽度

介电常数Er对于常规0.0062"(0.062英寸=1.57mm)的玻璃纤维来说是4.8。使线路的厚度保持为0.00134",宽度保持0.109",则其微带线的阻抗控制为50欧姆。

当为电路板安排线路的时候,差动线路对应该保持相同的长度,同时这些线路应该尽可能地短。不同阻抗之间的阻抗匹配

如果两条具有不同阻抗的电缆连接在一起,或者电缆连接到具有不同阻抗的信号源时,则需要做阻抗匹配工作以避免连接处发生信号反射。

使用转换器进行阻抗匹配

异阻抗匹配的最正统方法是使用具有正确阻抗转换率的匹配转换器。转换器的阻抗转换率有下面的公式计算:

其中

Za=输入阻抗

Na=输入线圈的匝数

Zb=输出阻抗

Nb=输出线圈的匝数

等式可以转化为另一种形式

从这个等式可以看出,匝数比和两级线圈间的电压转换比相等。这意味可以使用电压比套入公式,而不必知道确切的匝数比。

(注:这种异阻抗匹配实际上是使用变压器进行的,由于翻译的通顺使用了转换器一词,实际上transformer的中文意思之一就是变压器)

使用电阻打造阻抗匹配网

下图所示的匹配网络可以用来进行异阻抗间的匹配,假定Z1的电阻大于Z2的电阻

____

----|____|---+----------

R1 |

| |

Z1 | | R2 Z2

|_|

|

-------------+----------

(注:图中是两个平行传输网的匹配。)

电路中的电阻可以用下面等式计算

下表预算出了几个常用接口数值:

Z1 Z2 R1 R2 衰减

(ohm) (ohm) (ohm) (ohm) (dB)

75 50 42,3 82,5 5,7

150 50 121 61,9 9,9

300 50 274 51,1 13,4

150 75 110 110 7,6

300 75 243 82.5 11,4

可以看到表中所列简单电阻基础上的阻抗匹配,会在转换过程中产生相当大的信号衰减。

西电 航天电连接器的可靠性分析大作业

航天电连接器的可靠性分析 021014班 摘要:航天电连接器的可靠性在航天事业中具有重要作用,它对航天器是否能够稳定的工作起到决定性的作用。本文主要介绍影响航天电连接器的主要因素,并且详细地分析每种因素影响航天电连接器的原因以及一些注意事项。然后介绍了一些保证航天电连接器可靠性的措施。最后采用国际标准介绍了对航天电连接器的可靠性预计,从而对可靠性技术在航天电连接器领域的应用和发展有个全面的、客观的认识。 关键词:航天电连接器;主要影响因素;可靠性措施;可靠性预计。 引言:电连接器及其组件是航天系统工程重要的配套接口元件,散布在各个系统和部位,负责着信号和能量的传输。其连接好坏,直接关系到整个系统的安全可靠运行。由电连接器互连组成各种电路,从高频到低频、从圆形到矩形、从通过上百安培的大电流连接器到通过微弱信号的高密度连接器、从普通印制板连接器到快速分离脱落等特种连接器,几乎所有类型品种的电连接器在航天系统工程中都得到了大量应用。 例如某型号地面设备就使用了各种电连接器400套。任何一个电连接器接点失灵,都将导致航天器的发射和飞行失败。战术导弹弹体内的导引头、战斗机、发动机、自动驾驶仪等关键部件,都是通过由电连接器为基础器件,使成百上千个接点的电缆网组成一个完整的武器互连系统,一个接点出现故障,即会导致整个武器系统的失效。 正文:一、航天电连接器的可靠性分析 电连接器的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两方面。如图1列出影响电连接的主要因素

1.固有可靠性 电连接器的固有可靠性一般是指电连接器制造完成时所具有的可靠性,它取决于电连接器的设计、工艺、制造、管理和原材料性能等诸多因素。电连接器制作完成后,其失效模式和失效机理已固定,因此只有在可靠性设计的基础上,保证生产线上严格采取可靠性技术措施(如生产工艺的严格控制、生产环境条件的控制、各工序过程中的质量检测等),才能保证电连接器的固有可靠性。 (1)设计可靠性 ①合理选材 选材是保证电连接器电性能和可靠性的重要前提,电连接器所用材料决定了工作温度上限,而起决定作用的是绝缘材料、环境密封电连接器所用的密封材料、胶粘材料、壳体和接触件所用材料等。材料选用涉及连接器的力学、电气、环境等性能要求和材料本身的理化性能等。其中材料热学性能(耐热温度、热导率、高温强度及热变形等)是设计必须考虑的主要因素。电连接器绝缘体选用不同的绝缘材料,其绝缘耐压等电气性能也有明显差异。电连接器壳体和接触件选用时,除考虑导电、导热和结构刚度外,还应考虑相互配合和接触材料的电化学相容性和硬度匹配性。 ②结构型式 结构型式是决定产品可靠性的重要因素,合理的结构型式既避免了误插,又提高了结构的稳定性。 (2)工艺可靠性 壳体的加工工艺、绝缘体的注塑和胶接工艺、接触件的成型和镀金工艺、电连接器总装工艺和与线缆的端接工艺等,对产品固有可靠性至关重要。 镀金接触件用手工滚镀,往往导致个别插孔内壁局部没有膜层,呈氧化色,而引进超声波镀金生产线,并用仪器严格监控镀金层厚度,使内壁形成均匀膜层,提高了接触可靠性。 (3)检验可靠性 电连接器在各关键工序加强检验,通过严格的工艺筛选,剔除失效产品。交收试验时,除检查常规电性能指标外,还应百分之百进行外观质量检查,特别是多余物检查十分重要,除目视和借助放大镜外,必要时可用体视显微镜判定缺陷性质。在交收试验和二次补充筛选过程中,必须按标准规定的质量水平严格控制。当超过不合格率时,应对每批产品进行失效航天,查清失效原因,并采取有效的改进措施。 2.使用可靠性 电连接器在使用过程中会遇到电、热、机械和化学等应力的作用,如忽视了

航天电连接器及其组件失效分析

航天电连接器及其组件失效分析 摘要:介绍了航天电连接器及其组件失效分析中初步分析.详细分析.故障假设和最终鉴定四个阶段地内容及方法.阐述了断路.接触不良.瞬断.绝缘不良.短路.误配线.固定不良和密封不良等常见失效模式和失效机理.给出了失效分析地程序和若干检验方法. 关键词:航天电连接器;组件;失效分析;程序 引言 航天电连接器及其组件是航天系统工程重要地配套接口元件,它们广泛应用于各个系统和部位,提供信号和能量地传输.只要其中某个接点出现故障,就可能导致整个系统地失效.在航天电连接器及其组件出现失效故障后,应分析其发生原因,并在此基础上归纳失效模式和机理.通过失效分析,不仅可找出此类器件常见失效地原因,为提高设计可靠性和强化生产工艺过程控制提供条件,并且可为修订和制订技术规范.规程及标准提供重要依据.失效分析对确保航天电连接器及其组件地质量与可靠性有重要地作用,因此越来越受到人们地关注和重视. 为此,本文对航天电连接器及其组件地失效分析问题进行了探讨. 程序与方法 失效分析涉及设计.材料.冷热加工工艺.装配及使用维护(包括存放使用环境条件)等多方面,其主要过程如图所示. 图失效分析程序 初步分析 其任务是通过失效故障调查.外观检查等,确定失效位置和特征并估计失效模式,初步了解失效原因.分析时应对相关器件地使用环境.制造工艺过程和失效故障历史进行调查. )失效故障调查了解所用材料及其冷热加工工艺操作情况和设计图纸文件.产品标准(如电性能.力学性能.工作温度.湿度和环境介质等)要求,以及装配质量和有关存放.使用.维护等历史记录.若故障涉及被插合连接器及其组件,则还应扩大调查范围. )外观检查为防止引入新地人为失效,失效分析必须遵循“先外观后内部,先整体后局部,先非破坏性后破坏性”地程序.即先用肉眼或低倍放大镜.实体显微镜等仔细观察发生接触不良(断路.瞬断或接触电阻超差等)或绝缘不良(绝缘电阻超差.短路.火花放电或击穿等)部位零件地外貌特征,观察金属零件表面是否有弯曲变形.开裂或裂纹扩展,非金属零件表面是否有金属多余物.污损.表面烧蚀放电等痕迹,以初步判断连接器使用过程中地受力和通电状态,推断导致失效地原因. 详细分析 综合利用如层层剥皮.推理演绎.故障树分析等各种失效分析方法,以及试验方法和分析技术进行仔细分析,得出初步结论. )实物外观检查观察失效部位地外貌特征,记录最重要地特征.对发生内部击穿地绝缘体,必要时可解剖失效部位,再进行外观检查分析. )无损检测用磁粉.渗透.超声.射线等无损检测方法,分析失效部位相关零件地表面及内在缺陷,观察内部零件地结构组成和相对位置等. )裂纹(断口)分析材质不良或热处理质量控制不当,会造成电连接器锁紧装置中弹簧.压簧等弹性零件脆断和疲劳破坏等失效.对此类故障常先用肉眼或低倍放大镜进行宏观观察,以确定断裂位置和裂纹扩展方向,然后依次增大观察倍数,用光学或电子显微镜观察断口形貌.分析断裂性质和原因时,必须同时进行低倍宏观分析和高倍观察. )微观分析采用光学.电子显微镜等对失效零件进行显微组织分析,观察材料质量,如检查断口边沿或裂缝内是否存在氧化物或其他夹杂,裂缝两侧有无脱碳,表层有否过烧.氧化.腐蚀

pogo pin 手机连接器

pogo pin 手机连接器 新时期,为适应新的需求pogo pin连接器产品本身正向小尺寸、窄间距、多功能发展,除此之外,表面安装、复合化以及嵌入式等方向也是未来的趋势。连接器的体积与外形尺寸越来越微小化和片式化。 电子产品的小型化给其配套的连接器也提出了小型化甚至是微型化的要求,比如对连接器微型化要求较高的有手机等便携手持数码产品。传统连接器的接触件数目、接触件规格一般都是不可变更的,用户若需要变更接触件的数目和接触件的规格,必须换用其他连接器,而模块组合化连接器技术的出现,较好地解决了这一问题。 市场的快速发展促使连接器的技术革新加快,连接器的设计水平和加工手段也都大大提升。业内专家表示,半导体芯片技术正成为各级互连中连接器发展的技术驱动力,例如,伴随0.5mm间距芯片封装迅速向0.25mm间距发展,使I级互连(IC器件内部)和Ⅱ级互连(器件与板的互联)的器件引脚数由数百线达数千线。 近年来,光纤连接器、USB2.0高速连接器、有线宽带连接器以及微间距连接器等在各种便携/无线电子设备中应用日益增多,甚至更高速的USB3.0已经出现在市场上。因此,连接器的市场应用热点也在随之变化。 全球企业和市场电子化进程越来越快,中国政府在金融危机环境下对三网合一、智能电网、汽车以及轨道交通等领域的大量投资,可以看到,市场对连接器的高速互联、耐电流程度要求越来越高;从消费电子来说,类似网络电视的应用火热,它们涉及到很多天线的应用,电视系统厂商需要在很小的间距内设置天线。 连接器小型化以及节能化必然是其在家电行业发展的重要趋势;汽车电子系统中复杂的车身控制、远程通信等功能也对连接器的小型化、智能化以及绿色环保和高可靠性提出挑战。新时期,连接器行业的新情况,中外主流连接器厂商在打造自己特色的同时,也都从产品的推出和应用上引领或追随着市场需求的脚步。逐渐形成了连接器市场竞争的新模式。 文章选自:https://www.doczj.com/doc/0116939579.html,

电连接器基本知识概述

电连接器基本知识概述 在武器装备的各类电子系统中,电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递,是构成一个完整系统所必须的基础元件。 在各种军机和武器装备中,电连接器的用量较大,特别是飞机上使用电连接器的用量特大。一般来讲一架飞机电连接器的使用量可达数百件至几千件,牵扯到好几万个线路。因此,电连接器除了要满足一般的性能要求外,特别重要的要求是电连接器必须达到接触良好,工作可靠,维护方便,其工作可靠与否直接影响飞机电路的正常工作,涉及整个主机的安危。为此,主机电路对电连接器的质量和可靠性有非常严格的要求,也正因为电连接器的高质量和高可靠性,使它也广泛应用于航空、航天、国防等军用系统中。针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳电连接器人较多的有连接器英才网,是电连接器行业人才的一个专业性招聘、求职网站。 一、电连接器分类、结构 1.连接器常用的分类方法是: 1)按外形分:圆形电连接器、矩形电连接器。 圆形电连接器由于自身结构的特点在军事装备上(航空、航天)用量最大。矩形电连接器由于其结构简单更多的是用于电子设备的印制线路板上。 2)按结构分: 按连接方式:螺纹连接、卡口(快速)连接、卡锁连接、推拉式连接、直插式连接等; 按接触体端接形式:压接,焊接,绕接;螺钉(帽)固定; 按环境保护分:耐环境电连接器和普通电连接器 3)按用途分: 射频电连接器 密封电连接器(玻璃封焊) 高温电连接器 自动脱落分离电连接器 滤波电连接器 复合材料电连接器 机场电源电连接器 印制线路板用电连接器等2.电连接器结构电连接器由固定端电连接器(以下称插座),自由端电连接器(以下称插头)组成。插座通过其方(圆)盘固定在用电部件上(个别还采用焊接方式),插头一般接电缆,通过连接螺帽实现插头、插座连接。 电连接器由壳体、绝缘体、接触体三大基本单元组成。 壳体——电连接器壳体是指插头插座的外壳、连接螺帽、尾部附件。外壳作用是保护绝缘体和接触体(插针插孔的通称)等电连接器内部零件不被损伤。上面的定位键槽保证插头与插座定位。连接螺帽用于插头座连接和分离。尾部附件用于保护导线与接触体端接处不受损伤并用于固定电缆。壳体还具有一定电磁屏蔽作用。

电连接器选择方式

电连接器的选择方法 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。正确选择和使用电连接器是保证电路可靠性的一个重要方面。 引言 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。只有通过制造者和使用者双方共同努力,才能最大限度的发挥连接器应有的功能。 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 连接器,矩形连接器;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。下面主要论述低频连接器(频率为3MHZ以下)的选择方法。 电气参数要求 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,它主要取决于连机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。笔者倾向于根据连接器的耐压(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。也就是说,相同的耐压指标,根据不同的使用环境和安全要求,可使用到不同的最高工作电压。这也比较符合客观使用情况。 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,但在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。降额幅度可参看表1 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,因为接触表面会附则氧化层,油污或其他污染物,两接触件表面会产生膜层电阻。在膜层厚度增加时,电阻迅速增大,是膜层成为不良导体。但是,膜层在高接触压力下

连接器选型指南

连接器选型指南 1)电气参数要求 (2) a.额定电压 (2) b.额定电流 (2) c.接触电阻 (3) d.屏蔽性 (3) 2)安全参数 (3) a.绝缘电阻 (3) b.耐压 (4) c.燃烧性 (4) 3)机械参数 (4) a.单脚分离力和总分离力 (4) b.机械寿命 (4) c.接触对数目和针孔性 (4) d.振动、冲击、碰撞 (5) 4)连接方式 (5) 5)安装方式和外形 (5) 6)环境参数 (6) a.环境温度 (6) b.潮湿 (6) c.温度急变 (6) d.大气压力 (6)

电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。提高电连接器的可靠性首先是制造厂的责任。但由于电连接器的种类繁多,应用范围广泛,因此,正确选择电连接器也是提高连接器可靠性的一个重要方面。只有通过制造者和使用者双方共同努力,才能最大限度的发挥电连接器应有的功能。保证电路可靠性需要正确选择和使用电连接器。 电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接器、矩形连接器;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。下面主要论述低频连接器(频率为3MHZ以下)的选择方法。其需要从电气参数、安全参数、机械参数、环境参数、连接方式、安装方式和端接方式等方面进行选择。 1)电气参数要求 电连接器是连接电气线路的机电元件。因此电连接器自身的电气参数是选择电连接器首先要考虑的问题。 a.额定电压 额定电压又称工作电压,它主要取决于电连接器所使用的绝缘材料,接触对之间的间距大小(爬电距离)。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。电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,电连接器在低于额定电压下都能正常工作。笔者倾向于根据电连接器的耐压(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。也就是说,相同的耐压指标,根据不同的使用环境和安全要求,可使用到不同的最高工作电压。这也比较符合客观使用情况。 b.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,电连接器一般都能正常工作。在电连接器的设计过程中,是通过对电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,但在5芯时要降额23%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。

油浸式变压器结构图解

结构图解 1-铭牌;2-信号式温度计;3-吸湿器;4-油标;5-储油柜;6-安全气道 7-气体继电器;8-高压套管;9-低压套管;10-分接开关;11-油箱; 12-放油阀门;13-器身;14-接地板;15-小车 电力变压器概述电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器,其最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外[3]力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国内生产电力变压器较大的厂家有特变电工等。

供配电方式: 10KV高压电网采用三相三线中性点不接地系统运行方式。 用户变压器供电大都选用Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统运行方式,可实现三相四线制或五线制供电,如TN-S系统。 电力变压器主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上,内为低压绕组,外为高压绕组。(电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上) 变压器在带负载运行时,当副边电流增大时,变压器要维持铁芯中的主磁通不变,原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。 变压器二次有功功率一般=变压器额定容量(KVA)×0.8(变压器功率因数)=KW。

某框架结构办公楼建筑结构施工图识读与基本构件计算土木设计说明

学院 毕业实训(设计) 计算书 题目:某框架结构办公楼 建筑结构施工图识读及基本构件计算二级学院:建筑工程学院 2013年01月10日

2013 届建筑工程技术专业毕业设计某框架结构办公楼 设 计 和 计 算 任 务 书 学院建筑工程学院 二〇一二年十月 某框架结构办公楼设计和计算任务书

一.目的要求 要求掌握读图识图的基本原理、方法与步骤。主要目的是使学生全面巩固、掌握读 图和识图的能力,不仅能读懂看懂,而且更能用已掌握的知识去解释、分析实际工程图纸,发挥出学生的主动积极性,培养学生的创新思维能力。 通过一个实例工程的结构设计训练,要求学生初步掌握结构设计训练的一般原则、 步骤和方法,能综合运用已学过的知识,培养综合分析问题、解决问题的能力,以及相应的设计训练技巧,同时还将培养设计训练工作中实事、严谨、准确的科学态度和工作作风。初步掌握多层建筑的结构选型、结构布置、结构设计及结构施工绘图的全过程,从而使学生学会具有一定的建筑结构的设计能力。 二.设计和计算的容 1.概况 本工程为某中等专业学校迁建工程之一的行政楼,建筑层数为四层,框架结构,整 体现浇。总占地面积738.3m ,总建筑面积2941.2 m 2 。。建筑高度:17.55m ,局部楼梯间高20.55m 。建筑耐久年限为50年。工程耐火等级为二级。工程屋面防水等级:为Ⅱ级,砼雨蓬为Ⅲ级。工程设计标高室±0.000相当于黄海高程79.45m,室外高差0.45m 。 建筑结构的安全等级为二级,地基基础设计等级为丙级。设计使用年限为 50年,耐火等级为三级。 依据的岩土工程勘察报告,场地较为平整,自上而下,土层岩性依次为耕植土、粉 质粘土、卵石、基岩。建筑场地等级为二级,基础持力层下无软弱夹层存在,场地稳定性较好。岩土工程勘察报告建议以卵石层位基础持力层。场地地下水类型简单,为第四系空隙性潜水。受大气降水及侧向渗流补给。地下水水位埋深在3.0~3.70米之间。本场地地下水对建筑材料无腐蚀性。 三.结构说明 工程设计墙、梁、板砼等级为C25,柱砼等级为C30,基础砼等级为C15,钢筋选用 一级钢HPB300,二级钢筋HRB335。受力钢筋混凝土保护层厚度为:板15mm ,梁25mm ,基础梁40mm ,柱30mm ,屋面板:外侧20mm ,侧15mm 。 箍筋必须为封闭式,非焊接箍筋的末端应做成135°弯钩,弯钩端头平直段长度不 应小于5d 。砌体工程:本工程±0.000以下墙体采用水泥实心砖,砖强度等级不小于 Mu15.0,水泥砂浆强度等级M10。本工程±0.000以上墙体外墙采用KP1多孔,砖强度 等级Mu10.0,用M7.5混合砂浆砌筑。墙采轻质墙体材料,要求容重不大于3/9m kN , 轻质隔墙做法及构造要求参照省建筑标准图集《MS 型煤渣混凝土空心砖结构构造》(2005浙G31)或行业及厂家相关标准。 四.设计依据 《建筑结构可靠度设计统一标准》 (GB50068-2001)

线艺开关变压器结构设计指南

Transformer Design Procedure Structured Design of Switching Power Transformers Design of switching power transformers can be accom-plished in a relatively simple manner by limiting magnetic configurations to a few core and coilform structures. These structures have been chosen both for their versatil-ity and their low cost. Dimensional information as well as design information in the form of design curves for the chosen structures may be found at the end of this docu-ment. By using these curves, the complete transformer can be designed. Step 1. Structure size The first step in the design is choosing a minimum struc-ture size consistent with the output power required. The approximate power capabilities of each structure are provided in Table 1. If five or six outputs are required, a larger structure may be required to allow the copper along with insulation and winding crossovers to fit in the available winding area. Step 2. Primary turn count For a given core size, the ability of an inductor to oper-ate without saturating is directly proportional to its turn count N P . The normal saturation specification is E?T or volt-time rating. The E?T rating is the maximum voltage, E , which can be applied over a time of T seconds. (The E?T rating is identical to the product of inductance L and peak current I .) Equation 1 defines a minimum value of N P for a volt-time product of E?T : Where: E?T = the minimum volt-time rating in volt-seconds B = the maximum allowable flux density A E = the effective cross sectional core Equation 1 is plotted for the specific chosen core struc-tures shown in Figure 1. These plots are for B = 3000 Gauss, which will prevent the core from saturation and typically will provide low core loss suitable for operation in the range of 200 kHz to 400 kHz. For higher frequencies, a higher primary turn count should be used to ensure low core loss. T o use this chart, locate the required E?T rating on the vertical axis. Move horizontally to the curve. From this point drop vertically to the horizontal axis and deter- mine N P . This value for N P should allow non-saturating operation to 100°C with reasonable core loss. Step 3. Secondary turn count Secondary turn count is a function of duty cycle and primary turn count. For a flyback system: For a forward converter: Where: N P = the primary turn count. N S = the secondary turn count. V S = the secondary output voltage. V D = the voltage drop across the rectifier and choke in the secondary. D = the duty cycle. V P = the voltage across the primary. For the flyback system, D is seldom greater than 0.5. For the forward converter, D is the duty cycle of the rectified output, and can approach 0.9 for a wave rectified output. Known conditions should be used to calculate N S . For example, at minimum input voltage and maximum output power, the supply will operate at maximum duty cycle. This is a good point to use to determine N S . Step 4. Wire size Once all the turn counts have been determined, wire size must be chosen for each winding. Power losses in the transformer windings cause a tem-perature rise, ?T, in the transformer. The amount of loss depends on how much current is being drawn from the winding, the length of wire and what wire size is used. The power loss is a function of the amount of resistance in the wire. This resistance is composed of a DC resistance (R DC ) and an AC resistance (R AC ). At low frequencies and small wire sizes, for example #30 AWG at 250 kHz, R DC >> R AC , and R AC can effectively be ignored. For larger wire sizes and high frequencies, >500 kHz, it may be necessary to use stranded wire or foil. Let’s assume R AC

PogoPin使用方法介绍

介绍(what is pogo pin?)Pogo Pin Pogo Pin是一种由针头(Plunger)和针管(Tube)以及弹簧(Spring)三个基本部件通过精密仪器铆压之后形成的弹簧式探针,又称作弹簧针、弹簧顶针、弹簧探针、Spring Loaded、PogoPin连接器。Pogo Pin 的针头(Plunger)的底部通常是斜面结构,斜面结构的作用是确保Pogo Pin在工作时保持针头(Plunger)与针管(Tube)内壁接触,让电流主要通过镀金的针头(Plunger)和针管(Tube)以确保Pogo Pin的稳定及低阻抗。Pogo Pin一般应用于手机、通讯、汽车、医疗、航空航天等电子产品中的精密连接;由于Pogo Pin是一个很精细的探针,体积可以做到非常小,所以应用在精密连接器中可以降低连接器的重量、节省空间、美化产品外观(如:超薄手机,智能手表等产品)。 Pogo Pi的材(Pogo Pin materials) 部材表面处有害物备 Forming Process C3604 for Lathe 含铅小4%针Au Ni 1.4u~3.75u符RoHC3604 Tuming Machining (PLUNGER0.4u 免条RoH针4%含铅小符AuC3604 Ni1.4i~3.5u0.1u (TUBE免条 弹簧24.5% N/A 8.4 SUS304 (SPRING)PA46 / LCP / 塑胶 UL94C-0 无卤材料N/A 防火等级HPPA (HOUSING) 盖子UL94V-0 PA46 / HPPA 防火等级无卤材料N/A (CAP)

Pogo Pin行业的发展趋势 ★板与板之间可实现跳线,不再受线的束缚。 ★小尺寸精细型 ★大电流 ★高耐久性 Pogo Pin的优势1Pogo Pin可以更好的传输天线的高频信号 相比天线弹片,相同工作高度上由于电流路径更短,Pogo Pin 具有更小的分布电容和分布电感,尤其在高频段,更有利于阻抗匹配。 基于相同工作高度,Pogo Pin 在自谐振频段上远高于弹片,损耗更小,有利于高频信号的高效传输。

连接器各零件设计重点

连接器各零件设计重点 1.Housing ☆连接器的主结构。 ☆其它各零件靠它决定空间定位。 ☆导体零件间的绝缘功能。 ☆尺寸规划须兼顾成型性。 ☆选材料须顾虑客户的制程条件。 ☆因应用段需求而须限制模具进胶口者,须注明于图面上。 它是整个连接器的主体构件,其它的零件往它身上组装。它大致决定连接器的外观尺寸,需确认其结构强度能承受最终使用者正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable,不能看到破坏;或是安装螺丝时,施加适当的扭力不能造成破坏)。 既然是主体构件,自然肩负各零件定位的责任,因此与其它零件互配部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。重要feature(例如:安装端子的孔,其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸,而该模仁又可由磨床加工制作,则可设定尺寸公差+/-0.02mm,以确保功能。其它如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用,方可确保功能。 端子除了靠housing做空间上的定位,还须靠housing对它的固持力量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixed end),进而在公母座配接时产生适当的正向力,同时避免退pin的情形发生。因此端子与housing的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。适当的端子倒刺形状以及干涉量,才能得到适当的端子保持力,又不至于因干涉过大造成housing变形或破裂。 在电气功能方面,housing肩负各导体零件之间的绝缘功能,以一般工程塑料阻抗值而言,只要射出成型做得到的厚度,后续加工过程又没有造成结构破坏,则塑料产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑料隔栏破裂的情况下,可能发生塑料部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形,否则该担心的多半是裸露在塑料之外的导体零件之间的绝缘效果,因为空气的绝缘效果远不及工程塑料的好。 Housing的设计除了考虑上述的功能性,也须考虑射出成型的制造

电连接器选用指南

军用电连接器选择和使用指南 (送审稿) 二00五年六月

第1章概述 (6) 1.1 电连接器的定义、特点 (7) 1.1.1定义 (7) 1.1.2 特点 (7) 1.2 电连接器的分类和标志方法 (8) 1.2.1 分类 (8) 1.2.2 标志方法 (9) 1.3 电连接器的适用标准及试验方法 (12) 1.3.1 电连接器的适用标准 (12) 1.3.2电连接器试验方法 (16) 1.4 电连接器的主要参数及其含义 (23) 1.4.1 电气性能参数 (24) 1.4.2 机械性能参数 (25) 1.4.3 环境性能参数 (25) 1.5 电连接器的选择和使用注意事项 (27) 1.5.1 电连接器的选择 (27) 1.5.2 电连接器的使用注意事项 (30) 第2章圆形电连接器 (33) 2.1 圆形电连接器的典型结构特点 (33) 2.1.1 基本结构 (33) 2.1.2 连接与锁紧 (34) 2.1.3 端接方式 (35) 2.1.4 防误插结构 (36) 2.2 适用的军用标准 (37) 2.3 选择 (38) 2.3.1 选择的原则和要求 (38) 2.3.2 选择步骤 (39) 2.4 使用注意事项 (43) 2.5 使用质量保证 (43) 2.5.1 验收项目及要求 (43) 2.6 典型产品示例 (44) 2.6.1 Y11系列小圆形密封电连接器 (44) 2.6.2 耐环境快速分离高密度小圆形电连接器 (46) 2.6.3 耐环境线簧孔圆形电连接器 (46) 2.6.4 耐环境推/拉式快速分离圆形电连接器 (47) 2.6.5旋锁式耐环境快速分离圆形电连接器 (47) 2.6.6 耐环境卡口式高密度圆形电连接器 (49) 第3章矩形电连接器 (50) 3.1 矩形电连接器的典型结构特点 (50) 3.1.1 基本结构 (50) 3.1.2 连接、锁紧机构 (50) 3.1.3 防误插结构 (50) 3.2 适用的军用标准 (51) 3.3 选择 (51)

结构设计总说明书带图完整版汇总情况

混凝土结构设计总说明 1.工程概况 1.1 本工程位于xx市xxxxx,总建筑面积约13万平方米,由多栋商铺组成; 2.设计依据 2.1 本工程主体结构设计使用年限为50年。 2.2 自然条件:基本风压:0.35kN/m 2(50年重现期);基本雪压:0.45kN/m 2;抗震设防参数:本工程最大地震影响系数αmax=0.04(第一设防水准);场地特征周期Tg=0.35秒;场地为可进行建设的一般地段。本工程抗震基本烈度为6度,场地土类别为Ⅱ类。 2.3 xxx工程有限公司2014.10xxx一期-4号中心岩土工程详细勘察报告书工程编号:2014-K53 2.4 本工程施工图按初步设计审查批复文件和甲方的书面要求进行设计。 2.5 本工程设计采用的现行国家标准规范规程主要有:

2.6 桩基静载荷试验报告和地基载荷板试验报告(本工程需有前述报告后方可进行基础施工) 3.图纸说明 3.1 计量单位(除注明外):长度:mm;角度:度;标高:m;强度:N/mm 2。 3.2 本工程±0.000相当于绝对标高41.700m。 3.3 本工程施工图与国标11G101-1《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》配套使用。 3.4 结构专业设计图应与其它专业设计图配合施工,并采用下列标准图: 国标11G101-1、11G101-2、11G101-3、11G329-1;中南标12ZG002、12ZG003、12ZG313 3.5 管桩专项说明另详。 3.6 本工程在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。 4.建筑分类等级 4.1 根据国家规范、规程及本工程的相关批文,建筑分类等级详下表:

66kv变压器结构与系统设计

毕业论文 题目:66kv变压器结构仿真系统设计

目录 一.变压器概述 (1) 1.1变压器的原理及分类 (1) 1.2变压器设计的目的范围及意义 (2) 1.3变压器发展方向 (2) 1.3.1铁心制造技术 (3) 1.3.2.绝缘加工技术 (3) 1.3.3.绝缘干燥和油处理技术 (3) 1.3.4.节能技术 (4) 二.变压器结构 (4) 2.1结构简介 (4) 2.2元件示意图 (6) 三.设计方案 (14) 3.1熟悉产品规格及参数 (14) 3.2变压器额定电压和额定电流的计算 (14) 3.3铁心直径的选择 (16) 3.3.1影响铁心直径选择的主要因素: (16) 3.3.2截面的选择 (16) 3.3.3.迭片系数 (17) 3.4低压线圈匝数的计算 (18) 3.5 线圈及相关布置形式的确定 (18) 3.6 油箱的选择 (19) 3.6.1油箱器身相关参数的确定 (19) 四.减少变压器漏磁场引起的附加损措施 (20) 五.变压器试验 (21) 5.1最后的试验数据 (22) 六.总结 (23)

一.变压器概述 电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成,在过去十年的发展中,我国电力建设快速发展,成绩斐然。其中,发电装机容量高速增长,电网建设速度突飞猛进,电源结构调整不断优化,技术装备水平大幅提升,节能减排降耗效果显著,电力建设实现了跨越式发展。这为我国经济社会平稳较快发展提供了强大动力,对改善人民生活起到了重要支撑和保障作用。目前在网运行的部分高能耗配电变压器已不符合行业发展趋势,面临着技术升级、更新换代的需求,未来将逐步被节能、节材、环保、低噪音的变压器所取代。因此系统设计在电力系统的规划以及电力系统保护和控制等方面起着越来越重要的作用。 1.1变压器的原理及分类 变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。它有一个共用的铁心和与其交链的几个绕组,且它们之间的空间位置不变。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器内部,既有磁路问题,也有电路问题,而且彼此之间还有耦合关系。为了研究方便,通常将其转化为等效电路,并且用一组电路方程来描述。当某一个绕组从电源接受交流电能时,能通过电感生磁,磁感生电的电磁感应原理改变电压(电流),在其余绕组上以同一频率,不同电压传输出交流电能。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器内部,既有磁路问题,也有电路问题,而且彼此之间还有耦合关系。为了研究方便,通常将其转化为等效电路,并且用一组电路方程来描述。 一般常用变压器的分类可归纳如下: (1)、按相数分: 单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。 三相变压器:用于三相系统的升、降电压。 (2)、按冷却方式分: 干式变压器:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。

电力变压器结构设计结构设计说明

电力变压器结构设计结构设计 一、简介 1.为什么要应用变压器 电力系统中发电机输出的电能要经过升压才能远距离输电、网络的连接、配电都需要变压器,因此可以说变压器是电力系统中重要的设备之一,对电力系统的安全运行至关重要。 电力变压器简介 电力变压器按用途可分为以下几种: a.发电机出口或电力网的前端称为升压变压器 b.网络之间联结用称为联络变压器 c.网络末端用于将高压电能降压用称为降压变压器 d.直接连接用户的变压器称为配电变压器 2.变压器的基本概念和基本原理 2.1基本概念:变压器是基于电磁感应原理,通过改变电压来传输电能的一种静止电机。 2.2基本原理:法拉第电磁感应定律 e=-dΦ/dt Φ=Φmsinωt 则E1=-dΦm/dt×N1=-N1Φmωcosωt=-N1Φmωsin(90°-ωt) 即:E1=N1Φmωsin(90°-ωt)(E1落后Φm90°) E1m=N1Φmω E1(rms)= N1Φmω/√2 同理E2(rms)= N1Φmω/√2,即N1/N2=E1/E2 电力变压器简介 3.变压器的分类 从大类上,分为电力变压器和特种变压器。 特种变压器大致有:整流变压器、调相变压器、矿用变压器、试验变压器等。 电力变压器又可分为油浸式电力变压器和干式电力变压器。我们重点学习油

浸式电力变压器。 油浸式电力变压器的分类及型号中各符号代表的意义。 电力变压器简介 a.耦合方式:自耦用“O”表示,其余不标 b.相数:“D”表示单相,“S”表示三相 c.冷却方式:冷却介质为风,即油浸风冷用“F”,水冷用“S”表示 d.循环方式:“P”表示强迫油循环、自然油循环不标 e.绕组数:“S”表示三绕组,双绕组不标,“F”表示双分裂绕组 f.导线材质:铜导线不标,“L”表示铝导线 g.调压方式:“Z”表示有载调压,无载调压不标 h.设计序号:1、2、3… 目前变压器执行的大部分为“9”“10”型产品 i.额定容量:国家规定了R10系列优先容量 j.额定电压:高压绕组额定电压等级 k.防护等级:TH、TA、等。 4.变压器基本参数 4.1 阻抗电压(Zk):由漏磁引起的变压器内部电压降,一侧绕组短路,另一侧施加电压,当加压侧电流达到额定电流时,所施加电压占该侧额定电压的百分数称为短路阻抗用“%”表示。 阻抗电压是变压器订货及设计中最重要的参数之一。(Zk=Zkr+Zkx) 供电质量方面要求Zk小 从安全运行方面要求Zk大些 4.2电压调整率(ε): (U2N-U2)/U2N×100%表示的是变压器带负载后的电压变化 4.3额定容量: 100/100/100 100/50/100 或 100/100/50等,额定容量即为绕组中容量最大的一个。 4.4电压组合: 各绕组的额定电压,指空载电压而非负载条件下的电压组合 4.5联结组别:

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档