未來Type C可能會成為行業的標準去取代Micro-USB,如果這一預測成為現實,所有的電池連接器都要求至少可以承載5A的電流,就此TE推出新型5A薄型電池連接器產品充電器接口,可用于智能手機和平板電腦等產品。
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高速、小體積
現在市場上大部分的手機要求越來越薄,充電速度越來越快,根據市場需求,新型5A薄型電池連接器兼顧可靠性與節省空間的需求,其板上高度僅為1.2mm,可用于中間安裝,單片式觸點采用蛇形設計從而能夠有效避免干擾。第一5A薄型電池連接器能夠承載的電流是5A,能夠匹配Type C USB連接器的大電流充電能力;第二它比TE上一代產品節約了大概20%的體積。薄是通過降低整體高度來實現,充電速度更快是通過連接器能夠承載更高的電流來實現。薄型的設計也給我們手機的設計者提高更多設計靈活性,因為空間省下來,可以填充更多器件去完善手機的功能。此外,5A薄型電池連接器采用一體式端子設計,這一設計解決了傳統的一些電池連接器端子由幾個部件組成造成的壓接過程中的卡死現象。
行業內,連接器有不同的形態,有焊在板上的“板上型連接器”,還有把PCB板破一個口,然后把連接器鑲在中間的“破板型連接器”,還有直接貼在板下的連接器。5A薄型電池連接器采用破板型,這一設計的目的是給手機設計者提供實現比較超薄的設計。
端子功能分配
在5A薄型電池連接器上有四個端子(如圖2),它們有不同的目的,第一個端子用來接地,接通5A的電流;中間兩個用于走信號,通常電池連接器有兩個信號,一個是測溫度,手機操作溫度是不超過40℃,所以要求連接器可以承載的溫度要低于或者小于等于30℃,我們是用其中一個信號來控制。另外一個是控制通斷;還有一個用于控制電流。
連接器主要拼設計
相比過去的3A產品,5A產品的端子設計改變了,包括材料、寬度等,例如選用了導熱率更高的銅材料。
一體化端子設計方面,如果打開電池,會看到里面彎彎曲曲有好幾個。所以對于TE的產品,如果想彎彎曲曲把幾道工序合起來,對于模具要求很高。如果分成幾段做,制造難度較低,因此競爭的同業一般不會像TE一樣去做相對比較復雜的模具來實現這種彎度。
連接器的競爭焦點在哪里?是材料還是設計?材料關鍵是承重。更主要的還是拼設計,拼創新概念,例如此次提到的“一體式端子設計”就是TE的創新,第二是可靠性,這個端子要實現要5000次插拔(cycle)不斷。
在成本上,與上一代3A產品來比,5A產品的成本與其是相當的,不會增加客戶很多成本。“我們提高設計可靠性,一定是在不增加成本的條件下。”TE數據與終端設備事業部全球產品經理Olive Wu稱。
散熱怎么提高?要從連接器設計初始的集成化就開始考慮散熱結構,而不是等到想好連接器、金屬怎么做、端子速率怎么提高后再想。這款5A產品是一體化設計,創新的在高速I/O接口,以及對應的接口,接口和接頭一體化設計散熱的能力和強度等方面。詳細資料在TE網站上有公開,從中可見在接口和接頭上都體現了加強的散熱設計,非常有創新地實現了提高30%的散熱效果(注:100Gbps的口提高30%),“這是一件非常難的事,但我們實現了。”TE的Olive Wu稱。
本文來源于中國科技期刊《買連接器網》2016年第4期第77頁,歡迎您寫論文時引用,并注明出處。
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