将一个电路连接到另一个电路时,设计人员可以从多种连接方法中进行选择,所有这些方法都有自己的优点和缺点。
螺丝端子是一种常见的连接方法,它利用螺钉压缩电线并固定连接。这种连接方法是永久性的,也可以进行调整。不幸的是,螺钉端子在机械应力环境(即振动)中使用时可能会出现可靠性问题,并且在拧紧螺钉时需要仔细选择扭矩。
焊接是另一种连接方法,可在两个电路之间提供永久粘合,并具有机械强连接的优点。然而,焊接是永久性的,如果将来需要更换连接器或电线,则焊接并不理想。焊接还存在与接头质量相关的问题,制作不良的接头会损坏电缆和连接器以及 pcb。
绕线是一种连接方法,其中电线紧紧缠绕在引脚上。绕线的灵活性使其成为原型设计的理想选择;然而,连接的非永久性性质对于机械应力环境并不理想。断开连接可能会导致电线末端损坏。
连接器是设计人员最常用的方法之一,与以前的方法相比具有许多优势。首先,连接器支持多根电缆,因此它们是跨板连接数据总线的理想选择。连接器还支持机械极性,仅允许特定方向并防止错误连接。连接器可以同时支持电源和数据,并且可以具有机械配件(如螺钉)以确保它们被固定。但是,连接器可能很昂贵,机械循环次数有限,并且很容易被灰尘、化学品和湿气等环境因素损坏。
幸运的是,还有一种替代连接方法,它是机械安全的,是原型制作和最终产品的理想选择,安装简单,适用于电源和数据应用:pressfit引脚。
什么是按fit技术?
pressfit技术是一种成熟的连接方法,它利用带有弯曲主体的销钉。当插入正确尺寸和电镀的pcb通孔时,引脚被压缩,从而在提供机械稳定性的同时创建电气连接。pressfit不依靠焊接或任何其他连接方法来将引脚固定到位。
优势1:简单
pressfit连接器的设计允许简单高效的灌注,不需要拧紧,专用设备或多次操作。对于新的 wolfspeed wolfpack™ 电源模块,引脚与 pcb 上的孔对齐,并将模块推入到位。插入后,模块以机械方式固定并以电气方式连接。
优势2:更高的功率传输
电镀通孔和引脚之间形成的安全机械连接允许比其他一些连接方法更大的电流传输。pressfit还具有更好的热特性,包括散热。增加的电流容量和热性能都有利于功率模块应用。因此,wolfspeed wolfpack 电源模块非常适合在各种转换器拓扑中实现,例如有源整流器、降压和升压电路。
优势3:故障率低
与其他连接方法相比,pressfit 连接器的故障率最低。pressfit 的典型故障率为 0.005 fit(其中 1 fit 是 109 个组件小时内的一次故障),而螺钉端子和焊接连接的故障率为 0.5 fit。压接是需要高可靠性应用的最佳解决方案。推而广之,这使得 wolfspeed wolfpack 模块非常适合具有此类可靠性要求的应用,例如可再生能源电源转换、并网转换器、工业电机驱动器等。
优势4:原型设计
由于使用pressfit引脚的模块可以通过插入pcb来简单地安装,因此安装速度快,并且易于在原型中部署。更重要的是,由于可以删除连接,因此该模块可以在其他项目、设计或配置中重用。因此,在 wolfspeed wolfpack 模块中使用 pressfit 引脚大大简化了原型制作过程。
尽管易于安装,但 pressfit 引脚可形成适合用于最终产品的可靠连接。因此,使用 wolfspeed wolfpack 模組的原型將與最終產品非常相似。除了减少开发阶段外,这一事实还使工程师能够在原型阶段更好地了解最终产品的机械和电气功能。
优势5:pcb制造
压接式引脚的一个重要优点是它们与电镀通孔相当。与需要专用部件的连接不同,pressfit引脚与pcb直接兼容。因此,wolfspeed wolfpack模块不需要专门的连接器,而专用的连接器可能具有较长的交货时间。
pressfit引脚还减少了安装时间,只需将模块定向到pcb并推入到位。除了减少安装时间/成本外,pressfit引脚还提高了可靠性,因为模块不能错误地插入。与pcb电镀通孔的兼容性也降低了整体系统成本,因为除了pcb制造过程中制造的孔外,不需要额外的组件或组装步骤。
结论
pressfit技术为电力电子系统提供了许多优势,包括高可靠性、出色的电气和热性能以及简单的安装。引脚的机械压缩可形成牢固的连接,而 pcb 电镀通孔的使用使 pressfit 引脚易于在设计中实现。最后,pressfit 引脚的可重复使用性消除了对焊接、扳手和专用工具的需求,简化了原型设计、更改和模块更换。
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