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美日歐汽車連接器標準對比及主要性能

來源:精普汽車接插件    發布時間:2022-06-20 11:15:57    瀏覽:111

  汽車電子產品的現在有很大一塊是面向不同車企的兼容化設計,不管內部如何兼容,具體到外部就需要確定連接接口需求,包括安裝位置、結構和電器方面的內容,一個突出的問題就是連接器的選擇。汽車連接器及線束是對汽車進行電信號控制的載體,將車輛中央控制部件與汽車控制單元、電氣電子執行單元、電器件有機地連接在一起,形成一個完整的汽車電器電控系統

  (1) 汽車連接器及線束在車內電子技術中的含量和數量,也是汽車功能和性能的一項重要指標

  (2) 汽車連接器,單車大約需要 2000 條線束、350 個以上的連接器

  我們在選擇連接器的時候,首先需要考慮汽車連接器的特殊性。汽車連接器也是不同整車企業自己定標準為主,基礎的國際標準為ISO 8092-2005.分為四部分:

  (1) ISO 8092.1 單線片式插接件的尺寸和特殊要求

  (2) ISO 8092.2 定義,試驗方法和一般性能要求

  (3) ISO 8092.3 多線片式插接件的尺寸和特殊要求

  (4) ISO 8092.4 用于單線和多線插接的圓柱式插接件 尺寸和特殊要求


美日歐汽車連接器標準對比及主要性能


  由于國際標準是博弈的結果,很多東西都是廠家決定了一個基礎方向,但在試驗參數及試驗項目以及試驗方法上都已不能符合連接器的發展現狀,所以基本分成三個區域性的標準,代表美國、歐洲和日本汽車工業的一些要求。

  1) 美國汽車工程學會制定的連接器性能規范USCAR-2.在試驗參數及試驗項目上能夠代表連接器的發展現狀,在試驗方法上更具操作性。通用的GMW3191及菲亞特的7-Z8260等標準都是基于USCAR-2編寫的。

  2) JASO D605-1996 汽車電子插接器:日本汽車工業協會也基于日本車企的綜合需求,制定了一個基本的連接器標準。

  3) LV 124 3.5 噸以下汽車電氣和電子部件 試驗項目、試驗條件和試驗要求,這份供貨規范是由汽車制造 商奧迪公司、BMW 公司、戴姆勒公司、保時捷公司和大眾汽車公司的代表編寫而成的,這也是代表德國汽車產業的一份企業聯合標準。

  基于實際的考慮,我們對于連接器的兼容性,特別是考慮于整車對外接口的這部分,是需要考慮廠家的問題,特別是整車線束的另一端是由車企來確認的。

  如果我們按照汽車的工藝來要求,包括端子、外殼還有密封等等工藝,都是我們重點需要去審查的。在選擇連接器的時候我們應該從哪些角度去考慮適合硬件使用的連接器呢?

  連接器主要性能

  一、機械性能: 連接器機械性能包括機械壽命、拔插力、機械防呆等

  1. 機械壽命【耐久性】:以一次插入和一次拔出為一個循環,以在規定的插拔循環后連接器能否正常完成其連接功能(如接觸電阻值)作為評判依據。

  2. 插拔力:是重要地機械性能,插拔力分為插入力和拔出力(分離力)。插入力要小(從而有低插入力LIF和無插入力ZIF的結構),而分離力若太小,則會影響接觸的可靠性。 連接器的插拔力和機械壽命與接觸件結構接觸部位鍍層質量以及接觸件排列尺寸精度有關。這里還可以略微細分:

  a) 端子插入力是指端子插入Housing定位后所耗費的大力量。

  b) 端子保持力是指端子脫離Housing時所耗費的小力量。

  c) 插入力是指公座與母座配合時,欲插入所耗費的大力量。

  d) 拔出力是指公座與母座配合時,欲拔出所耗費的小力量。

  e) PIN保持力是指使Wafer中的PIN針脫離其絕緣體時所需要的小力量。

  二、電氣性能:連接器的電氣性能主要包括:極限電流、接觸電阻、絕緣電阻和抗電強度等。

  1. 額定電壓:生產廠推薦的較高工作電壓,主要取決于所使用的絕緣材料,接觸對之間的間距大小。某些元件或裝置在低于其額定電壓時,可能不能完成其應有的功能,連接器在低于額定電壓下都能正常工作。

  2. 額定電流:生產廠推薦的叫高工作電流,在低于額定電流情況下,連接器一般都能正常工作。在連接器的設計過程中,是通過對連接器的熱設計來滿足額定電流要求的,

  a) 在接觸對有電流流過時,由于存在導體電阻和接觸電阻,接觸對將會發熱。當其發熱超過一定極限時,將破壞連接器的絕緣和形成接觸對表面鍍層的軟化,造成故障。

  b) 要限制額定電流,事實上要限制連接器內部的溫升不超過設計的規定值。

  c) 在選擇時要注意的問題是:對多芯連接器而言,額定電流必須降額使用,這在大電流的場合更應引起重視。

  3. 接觸電阻:接觸電阻是指兩個導體在接觸部分產生的電阻。連接器的接觸電阻指標事實上是接觸對電阻,它包括接觸電阻和接觸對導體電阻。

  a) 通常導體電阻較小,因此接觸對電阻在很多技術規范中被稱為接觸電阻。

  b) 在連接小信號的電路中,要注意給出的接觸電阻的測試條件:

  · 接觸表面會附則氧化層,油污或其他污染物,兩接觸件表面會產生膜層電阻。在膜層厚度增加時,電阻迅速增大,是膜層成為不良導體。

  · 膜層在高壓下會發生機械擊穿,或在高電壓,大電流下會發生電擊穿。

  4. 絕緣電阻:是指在連接器的絕緣部分施加電壓,從而使絕緣部分的表面內或表面上產生漏電流而呈現出的電阻值。

  a) 主要受絕緣材料,溫度,濕度,污損等因素的影響。

  b) 連接器樣本上提供的絕緣電阻值一般都是在標準大氣條件下的指標值,在某些環境條件下,絕緣電阻值會有不用程度的下降。

  5. 抗電強度(耐電壓):接觸對的相互絕緣部分之間或絕緣部分與接地之間,在規定時間內所能承受的比額定電壓更高而不產生擊穿現象的臨界電壓。

  a) 主要受接觸對間距和爬電距離和幾何形狀,絕緣體材料以及環境溫度和濕度,大氣壓力的影響。

  三、環境性能:連接器環境性能主要包括:耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動、沖擊等。根據具體的應用環境選擇。如應用環境較為潮濕時,對于連接器的耐濕、耐鹽霧要求就高,避免連接器的金屬觸點被銹蝕。一般在汽車上這些條件需要參照ISO16750去考慮。

  1. 環境溫度:連接器的金屬材料和絕緣材料決定著連接器的工作環境溫度。高溫會破壞緣材料,引起絕緣電阻和耐壓性能降低;對金屬而言高溫可使接觸對失去彈性,加速氧化和發生鍍層變質。通常的環境溫度為-40~85特殊場合下可能要求更高。

  2. 潮濕:相對濕度大于80%,是引起電擊穿的要原因。潮濕環境引起水蒸氣在絕緣體表面的吸收和擴散,容易使絕緣電阻降低到MΩ級以下,長期處在高濕環境下,會引起物理變形,分解。逸出生成物,產生呼吸效應及電解。腐蝕和裂紋。特別是在設備外部的連接器,常常要考慮潮濕,水滲和污染的環境條件。

  3. 溫度沖擊:濕度急變試驗是模擬使用連接器設備在寒冷的環境轉入溫暖環境的實際使用情況。溫度急變可能使絕緣材料裂紋或起層。在北方,汽車從外部進入車庫或者關閉取暖時候溫度變化會非常快。

  4. 腐蝕環境:根據連接器的不同使用腐蝕環境,選用相應金屬。塑料,鍍層結構的連接器,像在鹽霧環境下使用的連接器,如果沒有防腐的金屬表面,會使性能迅速惡化。這個一般在海邊的情況尤其惡劣。

  5. 振動和沖擊:是檢驗電連接器機械結構的堅固性和電接觸可靠性的重要指標。沖擊試驗中應規定峰值加速度、持續時間和沖擊脈沖波形,以及電氣連續性中斷的時間。

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