电连接器的接触特性和温度场的研究

2019-12-21 10:30:00 202

电连接器是连接电路的导体设备。它主要用于实现电信号的传输和控制。虽然电连接器广泛应用于各种电子设备中,但其可靠性不高。电连接器的故障可能导致整个系统的故障甚至瘫痪,造成事故和经济损失。接触失效是电连接器的失效模式。电连接器在插入式接触过程中,由于载流工作引起的接触特性和温升会影响其接触可靠性。因此,研究了电连接器的接触可靠性,以及影响接触特性和载流温升的关键因素。本文用有限元法研究了ftp-p-006微型电连接器的接触特性和温度场。具体研究内容如下:1。从理论上分析了接触失效的原因。研究发现,接触压力决定了接触面积、接触点数和接触界面的导电性,低接触压力是接触失效的原因。通过在接触表面电镀提高了接触可靠性。触头镍金镀层可以在触头表面形成一层耐蚀保护层,优化触头界面的微观结构,从而提高电连接器的接触可靠性。2。利用SolidWorks软件建立了电连接器的接触体、锁紧机构和绝缘底座的实体模型,并对电连接器的整体模型进行了装配。通过ANSYS Workbench和LS-DYNA建立了一个适用于非线性大变形的关节仿真平台。仿真分析了接触式插件过程中的接触特性。得到了匹配后的接触模型,以及接触过程中接触应力、接触压力和插入力随时间的变化曲线。根据IEC 60512-13-2-2006,当电连接器的插入力值为8N~20n时,可以保证接触可靠性,而模拟装配的电连接器的插入力为10.118n,拔出力为9.581n,满足插入力标准。以插入式力试验作为仿真对比试验。结果表明,插拔力和拔出力的平均值分别为11.59n和9.06n,与模拟插拔力的结果基本一致。在接触模型参数化仿真的基础上,研究了M型套筒颈缩距离和槽宽对接触特性的影响。研究发现,减小缩口距离或增大槽宽可以提高接触压力和插合力,但当缩口距离大于0.2mm或槽宽小于0.18mm时,电连接器插合力值不合格,不能保证接触可靠性电连接器的。三。利用ANSYS Workbench软件建立了热电耦合仿真模块,对电连接器在额定工况下的温度场进行了仿真。仿真结果表明,在相同负载条件下,电连接器的载流温升与触点数目成正比,但温升差随触点数目的增加而减小。根据IEC 60512-5-1-2002标准,当载流温升超过30℃时,极易引起电连接器的接触失效,仿真结果表明温升超过标准。为了降低电连接器的载流温升,对绝缘子的散热结构进行了优化。仿真结果表明,该优化方案可以降低载流温度的升高,避免温升超标现象,提高电连接器的接触可靠性。