连接器屏蔽分类及屏蔽结构

随着电连接器的不断发展,电连接器的应用范围越来越广,电连接器其主要作用是用于实现信号传输以及设备之间的电能传输。

在电子设备中,有时需要将电力线或磁力线的影响限定在某个范围内,需要在某个给定的空间内防止外部的静电感应或电磁感应力的影响。在这种情况下,利用铜或铝等低电阻制成的容器,将需要隔离的部分全部包起来;或者用磁性材料制成的容器将它包起来。

我们把防止静电或电磁的相互感应所采取的这些方法称之为屏蔽。屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,抑制电磁噪声沿着空间的传播,具体实施方式是以导电或电磁材料制成屏蔽壳体(实体或非实体),将需要屏蔽的区域封闭起来,形成电磁隔离。

01连接器屏蔽分类

按照屏蔽原理可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽。

静电屏蔽:静电屏蔽主要是防止静电场的影响。它的作用是消除两个电路之间的由于电容的耦合而产生的干扰。另外,在两个导体之间放一个接地导体时,两个导体之间的静电耦合从而减弱,因此可以说接地的导体也具有屏蔽作用。

电磁屏蔽:电磁屏蔽的必要条件是屏蔽导体内流过高频电流,而且电流必须在抵消干扰磁通的方向上。(如果在垂直于电流方向上开缝,就没有电磁屏蔽效应)。

磁屏蔽:磁屏蔽主要用于低频,因低频时不是非常有效,故采用高导磁系数的材料进行屏蔽,以便将磁力线限制在磁阻小的磁屏导体内部,防止扩散到外部去。

02连接器屏蔽结构

屏蔽簧片:屏蔽簧片多用于军品圆形连接器中,如Y27、YMA等系列。下图为连接器中常用的屏蔽簧片结构。屏蔽簧片需要满足以下条件:①具有良好的回弹性,避免压缩后的永久变形;②有良好的屏蔽性能,满足缝隙处对屏蔽性能的要求。因此军品连接器中屏蔽簧片大多选用铍青铜材质,常见屏蔽簧片的结构如图所示。

导电橡胶垫:在较高的电磁屏蔽和需要水汽密封的场合往往需要用到导电橡胶垫,导电橡胶垫是在常规的橡胶件里面填充进导电颗粒,不同的使用环境对导电橡胶垫的要求也不一样,根据应用场合的不同,选择的导电颗粒也不同,如表1所示。

不同导电颗粒的屏蔽效能也不一样,表2罗列出了不同材料对应的屏蔽效能。

圆形连接器屏蔽结构:在圆形军品连接器中,屏蔽簧片是实现其屏蔽功能最为关键的零件,例如YMA系列连接器,其屏蔽簧片组装在插座壳体的内腔,当插头与插座对接插拔之后,使原本分立的外壳通过屏蔽簧片实现电气连接。屏蔽簧片壳体产生一定的压力,与外壳紧密接触,从而达到外壳之间的电连续性。

导电衬垫的使用:导电衬垫又称EMI衬垫,常用于电子设备的机箱缝隙处。军品圆形连接器中应用的也非常普遍,插座通过方形法兰固定安装在机箱面板上,此时方形法兰与机箱面板之间会有一定的间隙,为了减小此缝隙的电磁泄漏,往往在法兰和机箱之间安装导电方垫。导电方垫根据与机箱面板的相对位置分为前装和后装,如图所示。



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