在提高電源系統的轉換效率以及散熱性能上,除了從最為基礎的電源芯片入手,電源連接器同樣起著舉足輕重的作用。為了解當下的電源連接器發展趨勢以及存在的種種設計挑戰,筆者有幸邀請到來自FCI公司的副總裁兼大中華區及韓國區總經理黃振聲先生,與其共探電源連接器行業的未來走向。
作為目前連接器業界最資深的前輩之一,黃振聲先生在27年的連接器從業生涯中見證了連接器行業在華市場的萌芽、發展、和成熟壯大,經歷了無數的機遇和挑戰!
黃振聲先生表示,電源連接器的技術演變通常會順應電子系統的發展方向。隨著大數據、物聯網應用的高速發展,智能化將是未來通訊設備、電子設備的主流趨勢,其要求電子系統能夠具有自動識別、自動被識別、數據遠程傳輸提取、自動監控報警、自動修復等功能,所有這些市場發展的趨勢對于電源連接器提出了更高的要求,具體體現為:小型化、更高的通流密度和絕對通流能力、更低的接觸阻抗以減少熱損耗、更高的應用環境適應能力(物理環境及安規)、更高的集成性(AC+DC+Signal+Sensor)、用戶對產品特針組合可自由編輯,以及更高的性價比等等。
以數據通信領域的大數據中心為例,由于機房的建設成本昂貴,一旦投入使用,通過后期改造機房擴容非常的不現實,運營方或者業主方通常會通過優化機房內通訊設備的排列布局密度,提升機房內單位面積上的計算、存儲、交換數據的能力來降低成本,因此,通訊系統必須小型化、高密化,這就必須要求電源的占空比更小,輸出功率更高,以及更高的轉換效率來降低系統熱損耗,相應的電源連接器也必須符合以上這些設計需求。
FCI的電源連接器三大技術優勢
“數據通信領域的電源連接器一直是FCI核心產品線之一。”黃振聲表示,FCI在產品創新、新材料、新工藝的技術研發上持續投入,辛勤耕耘,推出了多款深受用戶肯定的產品。從設計來看,FCI的電源產品線非常完整,單個觸點的通流能力可以從4安培直到300安培。這些產品幾乎涵蓋了所有的應用形式:
1. 與PCB金手指配合的單片連接器PCE和HPCE,可以實現共面、垂直、扣板等應用。
2. 板對板連接器應用,如PB,PB+,HCI,BTB-HPCE,PB Ultra,PwrMax等等,可實現共面、垂直、扣板等互配方式。
3. 電源I/O線纜,可以實現線對線、線對板、線對PCB金手指等等應用。
4. 接線端子和接線柱。
5. 匯流排及針對超大電流應用的匯流排界面連接器,如Barklip,Barguide等等。
HPCE夾層連接器
其次,FCI電源連接器均是采用模組化的形式設計。這一設計特點可以讓電源開發工程師可以根據不同的應用環境、不同的設計項目對于所需的電源連接器特征進行自由編輯,節省至少60天的產品開模時間和認證時間,大幅度縮短產品的開發周期,并降低客戶的產品開發成本,以FCI 的PB 產品為例,只要產品長度尺寸在8英寸(203.2MM)內,客戶可以根據不同項目或者同一項目對于電源連接器的不同需求自由編輯如下產品特性:
1. 有無AC端子的需求
2. 有無FMLB的需求
3. 有無導向的需求
4. 不同電源端子間距:5.08MM,6.35MM,7.62MM
5. 電源端子(P)與信號端子(S)的自由排列組合,如P,P+S,S+P,P+S+P等等
6. 連接器針腳與PCB板安裝固定方式:機械壓接(PF)或者通孔回流焊(THR/PIP)
7. 應用方式的不同:WTB、WTW、BTB等
最后,黃振聲特別指出FCI電源連接器在電鍍工藝上的創新之處,實際上它也是設計創新的重要組成部分。眾所周知,目前的電源連接器設計關鍵之一是如何降低接觸阻抗,越低的接觸阻抗意味著越低的功率損耗和更高的傳輸效率,同時也對連接器或者電源系統的散熱非常有幫助。
黃振聲指出,當前市面上的電源連接器大多是鍍金或者鈀鎳鍍金(GXT),實際上,銀比金具有更好的導電率和更強的價格優勢,換言之,又便宜、性能又好。從很多年前開始,連接器產業就曾投入巨資研發,但由于未能解決銀易氧化、硫化、不耐摩擦等負面影響,而否定了這一方向。“但今天我要告訴大家一個好消息,FCI的專家團隊通過多年公關、無數次的測試優化,目前已經成功解決了這一業界難題,并獲得專利,并從去年開始在新的電源連接器產品上量產使用鍍銀工藝,如PB Ultra、Barklip等新產品,測試對比數據表明,在同樣設計的產品上,鍍銀比鍍金與GXT的接觸阻抗低至少40%,性能更優!。”
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