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隨著中國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車從滿足最初的運(yùn)輸功能，擴(kuò)展到現(xiàn)在具有非常多的安全性、舒適性功能。隨著功能的增加，作為汽車關(guān)鍵部件的汽車連接器從以前一輛車使用幾十個(gè)發(fā)展到如今一輛車用幾百個(gè)連接器，一百多個(gè)品種，而這一百多種連接器分布在駕駛室、車身、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、變速器等地方，因?yàn)椴煌胤竭B接器的使用溫度、振動(dòng)等級(jí)的不同，對(duì)連接器的防護(hù)等級(jí)的要求不同，所以不同的使用環(huán)境對(duì)連接器的性能要求也不相同。
當(dāng)前連接器標(biāo)準(zhǔn)非常多，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8092、SAE標(biāo)準(zhǔn)USCAR-2，同時(shí)很多的汽車企業(yè)也定義了屬于自己企業(yè)的連接器標(biāo)準(zhǔn)，如大眾公司的VW 75174、通用的GMW-3191、上汽集團(tuán)的SMTC 3 862 001、吉利汽車的Q／JLY J7110195C等，和目前中國(guó)最新修訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC／T-1067-2017 （替代QC／T-417）。
標(biāo)準(zhǔn)QC／T-1067對(duì)連接器使用環(huán)境的定義
對(duì)于一款連接器，在研發(fā)之初都會(huì)在其規(guī)格書中定義出該連接器的使用環(huán)境溫度、載流能力、防護(hù)等級(jí)、抗振等級(jí)等規(guī)格參數(shù)，連接器選型工程師需要了解到不同的使用環(huán)境對(duì)連接器的不同要求，這一點(diǎn)在目前的使用標(biāo)準(zhǔn)中也有很詳細(xì)的定義。QC／T-1067的標(biāo)準(zhǔn)定義見 表1 ~ 表3：
表1 QC／ T-1067溫度等級(jí)
表2 QC／ T-1067振動(dòng)等級(jí)
表3 QC／ T-1067密封等級(jí)
表4 QC／ T-1067安裝部位的振動(dòng)等級(jí)詳解
振動(dòng)實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證連接器系統(tǒng)在模擬實(shí)際車載振動(dòng)條件下的性能是否滿足要求，因?yàn)樵谡駝?dòng)或者振動(dòng)沖擊情況下，會(huì)引起端子接觸面的鍍層磨損、正壓力衰減、支撐塑料材料的機(jī)械性能失效等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，需要在振動(dòng)實(shí)驗(yàn)中連續(xù)監(jiān)控接觸電阻并保證線路中接觸電阻超過(guò)7Ω（或者1Ω） 的時(shí)間不能超過(guò)1微秒。
標(biāo)準(zhǔn)QC／T-1067對(duì)連接器機(jī)械性能的定義
目前連接器標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)械性能主要集中在以下幾點(diǎn)：端子本身的抗彎強(qiáng)度；端子與端子之間的插拔力；端子與連接器之間的插入力、保持力、止推力、極化實(shí)驗(yàn)；連接器與連接器之間的插入力、分離力、解鎖力、極化實(shí)驗(yàn)；連接器端子二次鎖（TPA） 裝配力、保持力；連接器二次鎖止結(jié)構(gòu)（CPA）裝配力、保持力；連接器助力結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度；連接器固定結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度；密封圈的保持力；板端插針保持力。
表5 QC／ T-1067標(biāo)準(zhǔn)20項(xiàng)機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
標(biāo)準(zhǔn)QC／T-1067對(duì)連接器電性能的定義
連接器電性能主要是端子之間的微電流接觸電阻、電壓降性能；連接器本身的絕緣電阻、絕緣介電強(qiáng)度，這些性能主要在后期的連接器環(huán)境性能中配合著組合實(shí)驗(yàn)一并驗(yàn)證。同時(shí)對(duì)于端子本身性能優(yōu)缺點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)中還分別定義有最大載流能力與1008h電流循環(huán)性能，該性能將作為端子耐久性能的重要參考依據(jù)。
連接器標(biāo)準(zhǔn)端子接觸電阻與電壓降在標(biāo)準(zhǔn)中的定義
標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電壓降的要求，無(wú)論哪種規(guī)格的連接器端子都要求插頭、插座之間通過(guò)有效接觸后，電壓降不超過(guò)50mV。
表6 QC／ T-1067接觸電阻、電壓降定義
注：在任何情況下，連接器總電阻不能超過(guò)20mΩ。
連接器絕緣電阻與絕緣介電強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)中的定義
絕緣電阻是為了保證在連接器里面相鄰的2個(gè)端子之間有一定的電絕緣性，絕緣介電強(qiáng)度是為了驗(yàn)證連接器本身的電氣絕緣性能。①絕緣電阻：在500V電壓，相鄰端子之間絕緣電阻≥100MΩ；②絕緣介電強(qiáng)度：在交流1000V、直流1600V電壓下，持續(xù)1min相鄰端子之間以及端子與連接器塑料外殼之間不能有介質(zhì)斷裂或擊穿現(xiàn)象，電流泄露≤1mA。
連接器最大載流能力與1008h電流循環(huán)
最大載流能力測(cè)試，是為了驗(yàn)證單對(duì)端子在一定溫度下，在不超過(guò)最大溫升與最大接觸電阻的前提下，所能承載的最大電流。1008h電流循環(huán)是端子的加速老化試驗(yàn)，通過(guò)1008次最大電流加熱與零電流冷卻循環(huán)，驗(yàn)證插頭端子與插座端子接觸面、端子尾部與導(dǎo)線壓接處經(jīng)過(guò)熱脹冷縮循環(huán)、氧化、應(yīng)力松弛等環(huán)境作用下后整體的溫升、接觸電阻是否滿足性能要求。
①、QC ／ T-1067在定義最大載流能力時(shí)，明確提出在通電流過(guò)程中，當(dāng)電流使端子對(duì)達(dá)到接觸電阻最大值或者溫升達(dá)到55℃時(shí)，記錄此處電流，并乘以90%就是此端子的最大載流。同時(shí)，所測(cè)最大電流需要乘以80%作為降額曲線中的電流參考值，在降額曲線中的邊界條件分別為導(dǎo)線最大對(duì)應(yīng)條件下的最大承載電流（Current load capacity of cable used）與端子使用的極限溫度（Temperature Limit of Terminal）。
②、1008h電流循環(huán)實(shí)驗(yàn)中，端子接觸電阻不能超過(guò)規(guī)定值，端子溫升不能超過(guò)55℃。
標(biāo)準(zhǔn)QC／T-1067對(duì)連接器環(huán)境性能的定義
從目前的標(biāo)準(zhǔn)中分析發(fā)現(xiàn)連接器的環(huán)境實(shí)驗(yàn)都是結(jié)合機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)、電氣性能實(shí)驗(yàn)來(lái)一起驗(yàn)證的組合實(shí)驗(yàn)，其中比較重要的環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目包括老化實(shí)驗(yàn)、濕度循環(huán)實(shí)驗(yàn)、溫度沖擊實(shí)驗(yàn)（溫度快速變化實(shí)驗(yàn)）、鹽霧實(shí)驗(yàn)，同時(shí)針對(duì)防水連接器還有耐化學(xué)試液、水密性、氣密性、高壓水噴射等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，如下將以防水連接器的經(jīng)典組合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。
連接器熱老化組合實(shí)驗(yàn)
高溫老化測(cè)試，是為了驗(yàn)證連接器總成中端子的金屬材質(zhì)、連接器的塑料材質(zhì)、密封圈的橡膠材質(zhì)在經(jīng)過(guò)1008h最大工作溫度后，相應(yīng)的變化對(duì)連接器密封性能、電氣性能、機(jī)械性能的影響，特別是密封圈的壓縮永久變形與端子的懸臂梁的塑性變形對(duì)連接器關(guān)鍵性能的影響。
表7 熱老化（防水連接器） 實(shí)驗(yàn)順序
連接器耐化學(xué)組合實(shí)驗(yàn)
耐化學(xué)測(cè)試，是為了試驗(yàn)評(píng)估密封連接器總成在浸入車輛內(nèi)和周圍常見的各種液體中時(shí)的密封性能和材料兼容性是否滿足要求。
表8 耐化學(xué)性組合實(shí)驗(yàn)順序
注：數(shù)字代表實(shí)驗(yàn)先后順序。
連接器耐熱沖擊（溫度快速變化） 組合實(shí)驗(yàn)
耐熱沖擊測(cè)試：工程師熟知一般的車載連接器總成由多種材料組織，殼體由塑料材料PBT、PA66及增強(qiáng)材料制造而成；端子等導(dǎo)電部件一般選用黃銅、青銅、銅合金制造而成；密封圈選用硅橡膠制造而成。這些材料在經(jīng)過(guò)溫度的高低變化后因?yàn)闊崦浝淇s會(huì)有相應(yīng)膨脹與收縮，在端子的接觸表面會(huì)形成磨損與微動(dòng)，通過(guò)溫度快速變化實(shí)驗(yàn)?zāi)M車載條件就是為了驗(yàn)證經(jīng)過(guò)這種溫度沖擊試驗(yàn)后，產(chǎn)品的變化會(huì)不會(huì)導(dǎo)致連接器總成功能失效。
表9 耐熱沖擊組合實(shí)驗(yàn)順序
注：數(shù)字代表實(shí)驗(yàn)先后順序。
通過(guò)對(duì)QC／T-1067汽車連接器標(biāo)準(zhǔn)的解讀，了解到汽車上對(duì)于不同環(huán)境溫度、使用功能、安裝位置在選擇連接器時(shí)都不相同。從連接器的使用角度上分析，各使用環(huán)節(jié)關(guān)注連接器性能側(cè)重點(diǎn)也不同，對(duì)于線束裝配現(xiàn)場(chǎng)，更關(guān)注連接器的機(jī)械性能，例如端子的插拔力、TPA的保持力、裝配力等；對(duì)于整車裝配現(xiàn)場(chǎng)，更關(guān)注連接器與連接器之間的機(jī)械性能，例如連接器的裝配力、解鎖力、連接器CPA裝配力等；對(duì)于整車性能要求，更關(guān)注連接器的耐久性能。全面了解連接器的特點(diǎn)及作用才能合理選擇、運(yùn)用連接器并保證連接器在電氣回路中的穩(wěn)定性和安全性。 故 在生產(chǎn)連接器和連接部分一定要全面的考慮！滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求！
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