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汽车连接器端子接触电阻解析-凯发注册手机版官网

接触电阻是汽车用插接器的主要电气性能,它直接影响汽车各电气设备的信号传输和电气连接,影响各电气设备的工作稳定性和可靠性。

不合适的接触电阻是汽车用插接器工作时产生温升的主要原因。降低接触电阻可有效控制温升,从而提高插接器的使用寿命和可靠性。因此,分析插接器端子接触电阻的影响因素和测试方法对提高插接器的可靠性和使用寿命具有重要意义。

  • 接触电阻的作用原理

插接器的接触电阻是指一对公插接器和母插接器插接后公端子和母端子接触面间所产生的附加电阻。通过对端子接触面的微观分析可知,公端子和母端子插接后,端子的接触并不是整个接触面的接触,而是散布在接触面上的一些点的接触,各接触点的面积之和是实际接触面积。接触表面的表面粗糙度决定了接触点的数量,而端子接触界面的正向力和接触件的材料硬度共同决定了各接触点的接触面积,因此,接触界面的表面粗糙度、表面硬度和端子正向力决定实际接触面积的大小。

实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。由于接触表面氧化膜的存在,实际接触面积可分为两部分,

一是公端子和母端子基体金属的接触面积,它是由公端子和母端子接触面间的正向力和导通时的热作用破坏接触表面间的氧化膜后形成的,这部分接触约占实际接触面积的5%~10%;

二是通过接触界面氧化膜后的接触面积,它是由于公端子和母端子暴露在大气中形成的表面氧化膜对接触界面的隔离形成的。

插接器端子接触界面的附加电阻由以下两部分组成:

  • 集中电阻或收缩电阻接触界面的形状造成的电流线收缩显示出来的电阻。
  • 膜层电阻或界面电阻接触界面较坚实的氧化膜及较松散的杂质污染物构成的电阻。

 

  • 接触电阻的影响因素
  • 端子材料的影响

不同的端子材料具有不同的硬度和不同的电导率。根据接触电阻的作用原理分析可知,不同的硬度造成端子的接触界面各接触点的实际接触面积不同,从而造成端子接触界面的实际总接触面积不同。实际接触面积对接触界面附加电阻的影响,相当于导体截面积对导体电阻的影响。因此,端子材料硬度不同会影响端子接触界面的附加电阻。不同的电导率则直接影响端子接触区域的电阻 .

选择端子材料时应根据设计目标要求选择合适电导率和硬度的材料,同时应考虑选择电导率和机械性能稳定的材料,才能保证接触电阻的稳定。

  • 端子接触界面几何形状的影响

端子接触界面几何形状对接触电阻的影响主要是由于不同的几何形状会形成不同的宏观接触面积。宏观接触面积的不同产生不同的接触点数量,从而使实际接触面积产生差异。

常见的接触界面形状。其中接触界面,所产生的宏观接触面积最小,因此,实际接触面积也最小;面接触界面,所产生的宏观接触面积最大,因此,实际接触面积也最大;线接触界面,所产生的宏观接触界面处于中间状态,因此,实际接触面积处于中间状态。

在实际应用中应根据不同的要求选择不同的接触界面几何形状。其中线接触和面接触又会受端子规格和外形的影响,形成不同的宏观接触面积。

更多关于接触电阻的解析请看汽车连接器端子接触电阻解析-2

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