用于电源应用的大电流连接器

来源：Digikey
作者：Pete Bartolik

随着各行各业和全社会努力向可再生能源过渡，电气化和能源管理齐头并进，同时还要满足各领域急剧增长的电力需求，如支持人工智能和机器学习的新型数据中心。

这些问题为新型大功率应用具有了巨大的潜力，如更高能效电动汽车 (EV) 充电、智能工厂自动化和智能楼宇管理、公共交通、医疗设备和医院能源管理等等。工程师和供应商正面临着新应用的巨大机遇，这些应用可顺应市场发展趋势，满足商业客户、消费者的需求。

McKinsey 分析师写道：“电气化的预期和加速发展为整个电气化价值链带来了巨大的创造价值的机会，包括资产、元器件和原材料。”

美国能源部电力办公室称，电气化可以减少总排放，降低能源成本，并提高公用事业电网的运营灵活性，从而优化配电和发电资产，而不是增加基础设施。

该机构称，“交通、建筑、工业和农业是正在开始电气化的经济领域”，同时列举了轻型电动汽车和电动汽车车队、在新建住宅和商业建筑中采用高效电器、对旧建筑、工业流程和设备以及农业设备进行改造。

大电流连接至关重要

随着电气化和能源管理应用市场需求的增长，大电流、高电压连接将用来连接许多应用的电路。

可靠、灵活的大电流连接器和电缆组件解决方案对于设计符合行业和政府安全标准的坚固耐用型电子应用至关重要。这些应用能够满足快速变化的客户需求，具体包括：

· 支持电动汽车、混动汽车、充电基础设施和电池管理系统
· 支持工业自动化、机器人、机械以及发电和配电
· 促进太阳能、风能、水能和地热发电及储能
· 提高笔记本电脑、平板电脑、智能手机、游戏机和可穿戴设备的性能和安全

自 20 世纪 60 年代中期以来，Molex 一直是电源连接器领域的创新者。该公司创造了独特的“插针插座”设计，使金属插针能够以键控方式正确定位，从而实现了小型连接器的安全配接并减小了尺寸。

对于希望在越来越小的空间内安装更多电子元件的行业来说，小型互连产品必不可少。Molex 致力于通过提供全面的电源连接器来满足这些需求，这些连接器可在通常具有严格发热限制的苛刻空间内支持电源和系统的超高电流传输。

Molex 开发了 COEUR 插座技术（图 1），以克服大电流、高性能应用的挑战和苛刻的环境条件。


图 1：Molex COUER 插座技术可提供更大的导电面积，并最大限度地减少发热。（由 Molex 提供图片）

00000COUER 设计的冲压型锥形插座采用倾斜接触梁，可最大限度地增加配接插针的径向轴周围的接触点数量。每个接触梁的配接区都具有较大的导电表面积，从而最大限度地减少了大电流应用的发热。

COUER 插座技术是该公司的 PowerWize 线对板/线对母线连接器以及 UltraWize 线对板大电流连接器和电缆组件系列的关键部件。由于采用了多个接触梁，该技术可在接触界面上实现低接触电阻和低压降。

PowerWize 连接器既可安装在印刷电路板上，也可安装在母线上，因此适用于数据中心、电信和网络、工业环境以及盲配应用等广泛领域。这种连接器可支持高达 1,000 V 的电压和 190 A 的电流，且具有侧面锁定的 6 mm 版本和顶部锁定 8 mm 版本；这两种版本都采用机械式键控技术，可消除系统集成过程中的错配接风险。

PowerWize 针座（图 2）和插座符合行业标准的接触安全要求。这些器件可连接到各种不同的基底，并可压接为各种款式的线和线径。PowerWize 压接插座可连接 1/0 AWG、2 AWG、4 AWG、6 AWG、8 AWG 或 10 AWG 电线。


图 2：Molex PowerWize 2046000001 连接器针座。（由 Molex 提供图片）

用于实现电路板的 UltraWize 连接器和电缆组件更适用于节省空间和功率密度是主要考虑因素的数据中心。这种连接器（图 3）也是机械键控式，具有定位销，可确保正确配接，并配有锁定功能，以防被意外拆除。


图 3：Molex UltraWize 2185670002 连接器用于放置在印刷电路板上 。（由 Molex 提供图片）

UltraWize 电缆组件可实现电缆侧出口配置，无需考虑电缆的弯曲半径，从而最大限度地降低堆叠高度，减小 PCB 封装。这种电缆组件能够承受 125 V 最大电压和高达 170 A 的电流，提供直角至直角 (2262692025) 和直角至垂直（图 4）两种版本。


图 4：Molex UltraWize 直角转垂直 2262702025 电缆组件。（由 Molex 提供图片）

结束语

Molex PowerWize 和 UltraWize 连接器为超高电流应用提供了多种选择。这两种连接器在设计时都考虑到了安全和性能，具有机械键控功能和防止错配接的定位销，以及满足不同应用需求的设计灵活性。