將一個(gè)電路連接到另一個(gè)電路時(shí),設(shè)計(jì)人員可以從多種連接方法中進(jìn)行選擇,所有這些方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
螺絲端子是一種常見的連接方法,它利用螺釘壓縮電線并固定連接。這種連接方法是永久性的,也可以進(jìn)行調(diào)整。不幸的是,螺釘端子在機(jī)械應(yīng)力環(huán)境(即振動(dòng))中使用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)可靠性問題,并且在擰緊螺釘時(shí)需要仔細(xì)選擇扭矩。
焊接是另一種連接方法,可在兩個(gè)電路之間提供永久粘合,并具有機(jī)械強(qiáng)連接的優(yōu)點(diǎn)。然而,焊接是永久性的,如果將來需要更換連接器或電線,則焊接并不理想。焊接還存在與接頭質(zhì)量相關(guān)的問題,制作不良的接頭會(huì)損壞電纜和連接器以及 PCB。
繞線是一種連接方法,其中電線緊緊纏繞在引腳上。繞線的靈活性使其成為原型設(shè)計(jì)的理想選擇;然而,連接的非永久性性質(zhì)對(duì)于機(jī)械應(yīng)力環(huán)境并不理想。斷開連接可能會(huì)導(dǎo)致電線末端損壞。
連接器是設(shè)計(jì)人員最常用的方法之一,與以前的方法相比具有許多優(yōu)勢(shì)。首先,連接器支持多根電纜,因此它們是跨板連接數(shù)據(jù)總線的理想選擇。連接器還支持機(jī)械極性,僅允許特定方向并防止錯(cuò)誤連接。連接器可以同時(shí)支持電源和數(shù)據(jù),并且可以具有機(jī)械配件(如螺釘)以確保它們被固定。但是,連接器可能很昂貴,機(jī)械循環(huán)次數(shù)有限,并且很容易被灰塵、化學(xué)品和濕氣等環(huán)境因素?fù)p壞。
幸運(yùn)的是,還有一種替代連接方法,它是機(jī)械安全的,是原型制作和最終產(chǎn)品的理想選擇,安裝簡(jiǎn)單,適用于電源和數(shù)據(jù)應(yīng)用:PressFIT引腳。
什么是按FIT技術(shù)?
PressFIT技術(shù)是一種成熟的連接方法,它利用帶有彎曲主體的銷釘。當(dāng)插入正確尺寸和電鍍的PCB通孔時(shí),引腳被壓縮,從而在提供機(jī)械穩(wěn)定性的同時(shí)創(chuàng)建電氣連接。PressFIT不依靠焊接或任何其他連接方法來將引腳固定到位。
優(yōu)勢(shì)1:簡(jiǎn)單
PressFIT連接器的設(shè)計(jì)允許簡(jiǎn)單高效的灌注,不需要擰緊,專用設(shè)備或多次操作。對(duì)于新的 Wolfspeed WolfPACK? 電源模塊,引腳與 PCB 上的孔對(duì)齊,并將模塊推入到位。插入后,模塊以機(jī)械方式固定并以電氣方式連接。
優(yōu)勢(shì)2:更高的功率傳輸
電鍍通孔和引腳之間形成的安全機(jī)械連接允許比其他一些連接方法更大的電流傳輸。PressFIT還具有更好的熱特性,包括散熱。增加的電流容量和熱性能都有利于功率模塊應(yīng)用。因此,Wolfspeed WolfPACK 電源模塊非常適合在各種轉(zhuǎn)換器拓?fù)渲袑?shí)現(xiàn),例如有源整流器、降壓和升壓電路。
優(yōu)勢(shì)3:故障率低
與其他連接方法相比,PressFIT 連接器的故障率最低。PressFIT 的典型故障率為 0.005 FIT(其中 1 FIT 是 109 個(gè)組件小時(shí)內(nèi)的一次故障),而螺釘端子和焊接連接的故障率為 0.5 FIT。壓接是需要高可靠性應(yīng)用的最佳解決方案。推而廣之,這使得 Wolfspeed WolfPACK 模塊非常適合具有此類可靠性要求的應(yīng)用,例如可再生能源電源轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)轉(zhuǎn)換器、工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等。
優(yōu)勢(shì)4:原型設(shè)計(jì)
由于使用PressFIT引腳的模塊可以通過插入PCB來簡(jiǎn)單地安裝,因此安裝速度快,并且易于在原型中部署。更重要的是,由于可以刪除連接,因此該模塊可以在其他項(xiàng)目、設(shè)計(jì)或配置中重用。因此,在 Wolfspeed WolfPACK 模塊中使用 PressFIT 引腳大大簡(jiǎn)化了原型制作過程。
盡管易于安裝,但 PressFIT 引腳可形成適合用于最終產(chǎn)品的可靠連接。因此,使用 Wolfspeed WolfPACK 模組的原型將與最終產(chǎn)品非常相似。除了減少開發(fā)階段外,這一事實(shí)還使工程師能夠在原型階段更好地了解最終產(chǎn)品的機(jī)械和電氣功能。
優(yōu)勢(shì)5:PCB制造
壓接式引腳的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是它們與電鍍通孔相當(dāng)。與需要專用部件的連接不同,PressFIT引腳與PCB直接兼容。因此,Wolfspeed WolfPACK模塊不需要專門的連接器,而專用的連接器可能具有較長(zhǎng)的交貨時(shí)間。
PressFIT引腳還減少了安裝時(shí)間,只需將模塊定向到PCB并推入到位。除了減少安裝時(shí)間/成本外,PressFIT引腳還提高了可靠性,因?yàn)槟K不能錯(cuò)誤地插入。與PCB電鍍通孔的兼容性也降低了整體系統(tǒng)成本,因?yàn)槌薖CB制造過程中制造的孔外,不需要額外的組件或組裝步驟。
結(jié)論
PressFIT技術(shù)為電力電子系統(tǒng)提供了許多優(yōu)勢(shì),包括高可靠性、出色的電氣和熱性能以及簡(jiǎn)單的安裝。引腳的機(jī)械壓縮可形成牢固的連接,而 PCB 電鍍通孔的使用使 PressFIT 引腳易于在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。最后,PressFIT 引腳的可重復(fù)使用性消除了對(duì)焊接、扳手和專用工具的需求,簡(jiǎn)化了原型設(shè)計(jì)、更改和模塊更換。
審核編輯:郭婷
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