Ud over at opfylde generelle ydelseskrav har elektriske stik tre kritiske kernekrav: fremragende kontaktydelse, stabil drift og nem vedligeholdelse. Deres driftssikkerhed bestemmer direkte den normale funktion af hele udstyrskredsløbet og er relateret til hele hovedenhedens sikkerhed. Derfor stiller kredsløb ekstremt strenge standarder for kvaliteten og pålideligheden af elektriske stik.
Som de centrale interne komponenter, der er ansvarlige for elektrisk kontakt i elektriske stik, spiller kontakter en afgørende rolle i stikkenes pålidelighed. Kontakternes pålidelighed påvirkes af flere faktorer, herunder strukturelt design, procesteknologi, fremstilling, produktionsstyring, råmaterialeegenskaber og driftsmiljø.
Der er adskillige parametre, der påvirker den elektriske kontakts pålidelighed, primært dækkende kontaktmaterialeegenskaber, driftsforhold, omgivende gasser og andre aspekter. For at sikre den elektriske kontakts pålidelighed ved at udvikle løsninger mod kontaktfejl er det vigtigt at undersøge og analysere kontaktpunkternes fejlmekanisme. Relevant forskning fokuserer primært på følgende områder:
Materialeforskning
Alle materialers egenskaber forringes over tid. Derfor skal der prioriteres højtydende materialer, der kan opretholde langvarig pålidelighed, efterfulgt af evaluering af driftsmiljøer, der sikrer, at materialerne er i stand til at modstå barske arbejdsforhold.
Forskning i forarbejdning og fremstilling
Produktionsfejl er udbredte blandt indenlandsk producerede stik i Kina i øjeblikket. Utilstrækkelig forarbejdningskapacitet skaber en betydelig forskel i ydeevnen mellem de faktisk færdige stik og ideelle designspecifikationer, hvilket igen underminerer den samlede pålidelighed.
Forskning i miljøfaktorer
Når kontakter korroderer under atmosfæriske forhold, vil overfladegeometrien af kontaktområderne ændre sig. Sammenlignet med den ideelle tilstand ændrer alle relevante parametre sig ikke kun over tid, men også med varierende driftsforhold. Dette forringer den elektriske kontakts ydeevne og fører i sidste ende til elektrisk kontaktsvigt.
Baseret på de tre primære faktorer, der forårsager elektriske kontaktfejl, som er nævnt ovenfor, diskuterer denne artikel primært strukturen, egenskaberne og designprocedurerne for en specifik kronfjeder for at opnå overlegen ydeevne og forhindre for tidlige elektriske kontaktfejl.
1. Kronefjederstruktur
Kronefjedre er opdelt i indre kronefjedre og ydre kronefjedre. Den ydre kronefjeder er også kendt som en lanternekontakt, som er monteret på stiftens ydre cylindriske overflade og danner et kontaktpar med den cylindriske sokkel, som vist i figur 1. Den indre kronefjeder er installeret inde i sokkelens indre boring og danner et kontaktpar med den cylindriske stift, som vist i figur 2.
2. Karakteristika for kronefjeder
Kronefjederfatningsstruktur og kontaktpålidelighed
Som det kan ses ud fra kronfjederens struktur, er den faktiske kontaktflade på kontaktelementet, når der anvendes en ydre kronfjeder, den ydre sfæriske overflade på lanternehovedet, som er i kontakt med soklens cylindriske overflade. For indre kronfjedre er den indre sfæriske overflade af den indre kronfjeder i kontakt med stiftens cylindriske overflade. Begge konfigurationer har punktkontakt.
Med identiske normalkraft-, materiale- og strukturelle parametre giver punkt-overfladekontakt lavere kompressionsmodstand og filmmodstand sammenlignet med overflade-til-overflade-kontakt, hvilket resulterer i en relativt lav faktisk kontaktmodstand for kronfjederstrukturer.
Derudover er kronefjedre afhængige af elastisk deformation for at låse, hvilket stiller moderate præcisionskrav til kontaktkomponenter. Følgelig tilbyder kronefjedrefatninger/-stifter jævn sammenkobling og afkobling, stabil og pålidelig kontakt, fremragende modstandsdygtighed over for vibrationer og stød samt en lang sammenkoblingslevetid. Sammenlignet med trådfjederfatninger er de mere egnede til masseproduktion og udviser overlegen ydeevne i højstrømsapplikationer, hvorved de overvinder ulempen ved utilstrækkelig strømbæreevne hos trådfjederfatninger, samtidig med at de opretholder en lav pris.
Kronefjederfatninger har jævn montering og afmontering samt pålidelig kontakt. Som et af de mest anvendte kontaktelementer genererer de lavere indsætnings- og udtrækningskraft og giver en blødere drift sammenlignet med slidsede elastiske fatninger og anvendes primært til flerkernede og elektriske stik med høj densitet.
Når stifter passer sammen med fatninger, sikrer den normalkraft, der genereres ved elastisk deformation af kontaktringene, tæt kontakt mellem kontaktringene og stifterne for signaltransmission. Parringsskemaet for kronfjederfatninger og hanstifter er vist i figur 1.
Der er adskillige faktorer, der påvirker kontaktpålideligheden af elektriske stik. To indikatorer, nemlig enkeltkontaktseparationskraft og kontaktmodstand, anvendes almindeligvis til at evaluere stikkontaktpålidelighed.
3. Designprocedurer og nøglepunkter for Crown Spring
Fatninger er de centrale komponenter, der realiserer elektrisk forbindelse i stik, og kronefjedre, som den vigtigste del af fatninger (ben), spiller en afgørende rolle. Derfor er korrekt valg af kronefjedre og rationelt design af kronefjedrefatninger (ben) afgørende for at opfylde kravene til elektrisk ydeevne for kontaktpar, herunder kontaktmodstand, parringskraft og temperaturstigning. Der skal lægges stor vægt på valg af kronefjedre og design af kronefjedrefatninger (ben).
DDesignprocedurer for indre og ydre kronefjedre
Bestem den specifikke strukturelle form: Anvend en indre kronfjeder eller en ydre kronfjeder. Vælg den passende kronfjederstruktur i henhold til produktets anvendelsesforhold for at vurdere, om den indre eller ydre kronfjeder bedst opfylder kravene.
Bestem diameteren af stifter eller muffer. Vælg en passende stiftdiameter til den indre kronfjederstruktur og en passende muffediameter til den ydre kronfjederstruktur baseret på den maksimale belastningsstrøm under produktets drift.
Bestem andre dimensionsparametre. Design de resterende dimensioner af kronfjederen i henhold til stiftens eller muffens diameter.
Bestem dimensionerne af de modstående dele til kronfjederen. Match stiftens dimensioner med den færdige indre kronfjeder, og match muffens dimensioner med den færdige ydre kronfjeder.
Vigtige designpunkter
Den ensidige kompression af kronfjederen efter sammenkobling skal kontrolleres inden for området 0,15～0,25 mm.
Kronfjederens strukturelle dimensioner påvirker direkte kontaktparrets separationskraft. Med alle andre parametre uændrede vil en større sfærisk radius R og en længere sfærisk tværsnitslængde S af kronfjederens midtersektion, samt en mindre spaltebredde P på den sfæriske del, tilsvarende reducere kontaktparrets separationskraft. Imidlertid er en for stor sfærisk radius R og sfærisk tværsnitslængde S eller en for smal spaltebredde ikke gunstig. Et rimeligt design af disse tre parametre er nødvendigt for at opnå en passende separationskraft og fremragende kontaktmodstand. Derudover må spaltebredden ikke være for smal for at lette formbearbejdning og forlænge formens levetid.
En udvidet tegning af kronfjederen med åbne ender skal tegnes for at lette formdesign og -bearbejdning.
Alle dimensioner angivet i designprocedurerne refererer til kronfjederens dimensioner i fungerende, sammenkoblet tilstand.
4. Konklusion
Kort sagt er indre og ydre kronfjedre sammen med deres modstifter og -fatninger kritiske samlinger af elektriske stik, som direkte styrer stikkenes pålidelighed. Kronfjederstrukturernes ydeevne afhænger ikke kun af designprocessen, men også af materialet og bearbejdningsteknologien for matchende stifter og -fatninger.
Generelt er stifter og fatninger for det meste lavet af kobberlegering eller rent kobber for at opfylde kravene til ledningsevne i praktisk brug, og de fremstilles ved mekanisk bearbejdning. For at opnå overlegen ydeevne kræves der efterbehandling af overfladen af de indre og ydre kronefjedre. Detaljerede designprocedurer for de indre og ydre kronefjedres strukturer vil blive færdiggjort i opfølgende forskning.
Amass højstrømsstik bruger kronfjederen, som kan hjælpe dig med at opretholde stabile forbindelser i applikationsscenarier som højintensitetsvibrationer, gentagne høje og lave temperaturpåvirkninger, lille volumen og høj strøm.
Amass' 4. generations produkter anvender fuldt ud kronefjederkontaktteknologi, hvilket drastisk forlænger levetiden og forbedrer driftsstabiliteten. De leverer pålidelig beskyttelse til udstyr, der opererer under kompakte størrelsesbegrænsninger, intense vibrationer og gentagne termiske chok mellem høje og lave temperaturer.
Opslagstidspunkt: 4. juli 2026