并联电源连接器触点是不好的做法吗?

电器工程 连接器 电缆 最佳实践
2022-01-09 06:59:35

假设我正在寻找一些用于设计的电源连接器,电流要求非常高,虽然我可以得到一个带有额定全电流的触点的连接器,但它们太笨重以至于它们对我的设计没有吸引力。

可以使用更小的电源连接器,如果我将几个电路连接在一起以分散负载,则可以满足电流要求,并且在使用的电路板空间方面会产生更小的整体解决方案。

这样做是不好的做法吗?尝试执行此操作时有什么我应该注意的吗?

4个回答

使用连接器的平行引脚或电缆中的平行线来增加电流容量是标准做法。它已经完成了很长时间,可能是从电线开始。

通常这样做是为了使多路连接器可以使用适合大多数电线的较小针脚/电线厚度,并且只需将少数针脚/电线并联用于大电流电源/接地连接。例如,这发生在汽车中。

另一种方法是通过使用不同数量的并联引脚/线来满足不同电源连接的不同电流要求。例如,这发生在 PC 主板电源连接上。

确保低/零电压返回路径具有比电源路径更高或更高的电流能力,这通常是很重要和有利的。

这是为了确保提供的高电流不会导致返回路径中的电压降过大,从而导致需要公共接地/0V 的连接项目的接地/0V 电压差异过大。无论如何,它们会略有不同,但通常可以容忍。

一些系统执行热连接:连接器线处于活动状态时的连接/断开连接。有些不这样做,只有在断电时才会这样做。对于前者,需要注意引脚是如何逐渐相遇的,因为可能暂时只建立多个连接中的一个。但这是热插拔设计的一部分,它本身就是一个主题。

一直都在这样做,即使对于高可靠性系统(航天器)也是如此。

这是使用的一种方式。要确定所需的引脚数量,您需要降低单个引脚的电流承载能力(通常是最大额定电流的一半),然后将其除以您必须承载的最大电流。然后乘以一个额外的降额系数,通常为 1.25,并向上取整以获得所需的引脚总数。

这是一个例子-

  1. 承载电流 = 10 安培
  2. 单个引脚的最大电流 = 2 安培
  3. 每个引脚的降额电流容量 = 1.0 安培
  4. (10 A)/(1 A) = 10 个引脚
  5. 10 针 x 1.25 = 12.5 针
  6. 向上取整 => 13 个引脚

另请查看此处的讨论:堆叠 PCB 连接,分离电流?

我要注意的事情。

  1. 接触电阻的差异,您可以通过为每个引脚使用单独的导线来缓解这种情况。电线的电阻会增加引脚的电阻,使它们的比率更接近。
  2. 错误的引脚,您可以通过使用至少比计算所需的引脚多一个来缓解这种情况。
  3. 连接和断开。如果连接器在负载下连接和断开连接,那么在某些时候,一个导体可能会在最终断开之前占用全部电流,许多连接器并非设计用于在负载下断开连接,即使只使用单个引脚。一种可能的缓解措施是使用带有“先导触点”的连接器,该连接器旨在先接通/断开,并可用于在完全拔出连接器之前关闭电源。或者,您可以决定简单地告诉用户在负载下不要连接和断开连接就足够了。
  4. 故障,您要确保如果电线短路接地或另一个电源轨,您会迅速断开电源,而不是让它做饭。

SATA 连接器是如何在大电流下使用较小触点的一个很好的例子:它的电源部分有 15 个较小的焊盘,用于提供 4 个大电流连接(GND、3.3V、5V 和 12V)。拥有几个小焊盘可以轻松实现一些不错的功能,例如预充电:

在此处输入图像描述