使用额定电流为75A的D-sub连接器可保持电源的完整性和灵活性

来源：DigiKey
作者：Art Pini

包括电动汽车 (EV) 以及工业和电信系统在内的各种应用对电子产品的电源要求在不断提高，所有这些应用都需要经久耐用、性能可靠的连接器。在配电方面尤其如此。设计人员需要的大功率连接器不仅能保持大功率完整性，还能在位置数量、触点配置和端接方面具有灵活性。

D-sub 连接器可能是电子产品中最常用的多针连接器，可满足电源系统的许多要求。这种连接器具有各种配置，可适合数以千计的应用。随着功率需求的增加，如果要满足客户需求，D-sub 也应相应地发展。

本文将简要介绍 D-sub 连接器。然后介绍 Amphenol ICC 的大功率连接器及其应用。

D-sub 连接器名称的由来

D-sub 连接器是广泛应用于数据通信、军事、消费、工业、仪器仪表和医疗领域的基本连接器。这种连接器的名称源于其象字母 D 的外壳（图 1）。这种独特的形状使其具有自键控功能，可防止误插入并确保连接可靠。


图 1：D-sub 连接器的 D 形外壳具有键控功能，可防止不当配接，同时确保可靠的机械和电气连接。（图片来源： Amphenol ICC）

D-sub 连接器有极性之分：带插针触点的部分称为插头，带插座触点的部分称为插座。插座的屏蔽层与插头的屏蔽层紧密贴合。这种外壳机械强度高且具有电气连续性，可防止电磁干扰 (EMI)。提供多种硬件安装方式，可确保可靠的连接。

可选择采用塑料、金属化材料或金属材料的保护罩，以消除电缆上应力。金属和金属化材料保护罩与屏蔽电缆的屏蔽编织层接触，进一步降低了 EMI。提供直式出口或弯角式出口，并提供多种锁定选择。

D-sub 大功率连接器

Amphenol ICC 提供各种标准和高密度外形的 D-sub 连接器。为了满足许多应用日益增长的功率需求，该公司新增了一系列采用 75 A 触点的大功率 D-sub 连接器。该系列连接器采用双触点、三触点、五触点或八触点布局（图 2）。


图 2：Amphenol D-sub 大功率系列连接器提供双触点、三触点、五触点或八触点布局。（图片来源： Amphenol ICC）

图 2 中标有 W 的布局（如 5W5）表示触点全部位于连接器本体的同一平面内。标有“V”的连接器表示插座的一个触点被压入连接器本体，插头的一个触点凸出连接器本体。一个触点先于其他触点接通，使接地或其他信号源先于其他针脚接通。当插头和插座连接器啮合时，W 型布局中的触点同时连接。

D-sub 连接器提供 A、B、C、D 或 E 规格外壳选择。这些是基于原始 D 连接器针脚布局的历史标签。A 规格外壳有 15 个标准插针，B 规格有 25 个，C 规格有 37 个，D 规格有 50 个，E 规格有 9 个。D-sub 大功率连接器采用较大插针，在任何给定规格的外壳中，插针数量都将按比例减少。

Amphenol D-sub 大功率连接器在最高 300 V 电压下，每触点的电流承载能力 75 A。配接后触点的串联电阻小于 7.3 mΩ。该电阻值表示在 75 A 电流下，触点上的电压降小于 0.55 V。具体的额定电流基于 UL 1977“数据、信号、控制和电源应用中使用的元件连接器”的规定。测试本身是基于连接器在额定负载下的温度：设备在 75 A 最大额定电流时，“在测试点测量的设备温度不得超过绝缘材料的相对热指数 (+130°C)”。

相对热指数 (RTI) 是指材料能在长时间内、在可接受的范围内保持其关键特性的最高使用温度。典型的 8W8 八触点配置连接器在 75 A 电流下会出现 75°C 的温升（图 3）。


图 3：所示为 8W8 大功率连接器在 75 A 电流下测得的温升（图片来源：Amphenol ICC）

连接器的额定工作温度范围为 -55°C 至 +125°C。假定连接器处于室温并根据实际温度进行降额时的最大电流规格（图 4）。


图 4：所示为采用焊接触点的 8W8 连接器的典型温度降额曲线。（图片来源： Amphenol ICC）

Amphenol ICC D-sub 大功率连接器触点包括焊桶 (solder bucket)、压接和直角三种样式，可满足印刷电路板、面板和电缆安装要求。

典型的大功率连接器配置

Amphenol ICC 的 DA3W3PA009KLF 是安装在 A 规格外壳中的三位置插头外壳。这种外壳接受 8638PPC7506LF 插针等插头触点——一种带压接连接的机加工插针触点。这种连接方式用于电缆安装连接器。8638PPS7506LF 是一种采用焊杯压缩端接的机加工插头。

3W3 外壳的另一个版本是 DA3W3SA009KLF。这种外壳采用插座触点，如采用压接端接的 8638PSC7506LF。可提供压接和焊杯端接的各种插头和插座触点。

例如，用于印刷电路板（PC 板）安装的 Amphenol ICC DBV5W5P500H9KLF 直角连接器。这是一款 5W5 五触点插头连接器，包括插头触点（图 5）。


图 5：DBV5W5P500H9KLF 是一款用于电路板安装的 5W5 五触点插头连接器，采用一体式插头触点。（图片来源： Amphenol ICC）

连接器提供各种电路板和面板安装配件，以确保可靠锁定连接器本体。前端附件包括螺纹插件或内螺纹螺丝，螺纹规格为 M3 或 UNC 4-4。电路板安装附件包括金属托架和鱼钩形固定件 (harpoon)（图 6）。


图 6：可使用不同的安装配件将连接器固定到电路板上。（图片来源： Amphenol ICC）

图 5 所示的 5W5 插头包括用于安装到电路板上的鱼钩形固定件和用于锁定配对连接器的内螺纹螺丝。此外，还提供直角连接器的配对插座以及双触点、三触点和八触点版本。

D-sub 的大功率应用

例如，D-sub 系列的大功率应用包括工业 4.0，可用于工业计算机供电。与典型的台式计算机不同，这些嵌入式计算机可在恶劣的环境下工作。这类计算机会受到冲击、振动和较大温度变化的影响。大功率连接器可提供可靠的连接和灵活的触点配置。同样，这些连接器也可为可编程逻辑控制器 (PLC) 和其他机器自动化电子设备供电。

结束语

Amphenol ICC 的 D-sub 大功率连接器扩展了经典 D 连接器的应用范围，增加了可靠的电源连接，且最大额定电流达到 75 A，最多可连接八条线路。