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解析适合USB Type C的5A薄型连接器

来源: 发布时间:2019-09-07 点击量:53

TE Connectivity 于近日推出的USB Type C 连接器按照行业标准设计,外形时尚、纤薄、小巧,适用于移动设备,同时具有很高的强度,也适合各类工业应用。此款连接器提供可翻转的插接接口;插座可从任意方向插入,实现轻松可靠的插接。该连接器支持多种不同的协议,可利用适配器,后向兼容HDMI、VGA、DisplayPort以及来自单个C型USB端口的其他连接类型。我们在插座外壳的背面采用了一种独特的抗电磁干扰(EMI)设计,以帮助消除不必要的EMI.此外,我们还增强了保持力特性并提供防泼溅的型号供选择,从而提升其在严苛环境中的性能。

 

未来Type C可能会成为行业的标准去取代 Micro-USB,如果这一预测成为现实,所有的电池连接器都要求至少可以承载5A的电流,就此TE推出新型5A薄型电池连接器产品充电器接口,可用于智能手机和平板电脑等产品。

 

高速、小体积
现在市场上大部分的手机要求越来越薄,充电速度越来越快,根据市场需求,新型5A薄型电池连接器兼顾可靠性与节省空间的需求,其板上高度仅为1.2mm,可用于中间安装,单片式触点采用蛇形设计从而能够有效避免干扰。第一5A薄型电池连接器能够承载的电流是5A,能够匹配 Type C USB连接器的大电流充电能力;第二它比TE上一代产品节约了大概20%的体积。薄是通过降低整体高度来实现,充电速度更快是通过连接器能够承载更高的电流来实现。薄型的设计也给我们手机的设计者提高更多设计灵活性,因为空间省下来,可以填充更多器件去完善手机的功能。此外,5A 薄型电池连接器采用一体式端子设计,这一设计解决了传统的一些电池连接器端子由几个部件组成造成的压接过程中的卡死现象。

 

行业内,连接器有不同的形态,有焊在板上的“板上型连接器”,还有把PCB板破一个口,然后把连接器镶在中间的“破板型连接器”,还有直接贴在板下的连接器。5A薄型电池连接器采用破板型,这一设计的目的是给手机设计者提供实现比较超薄的设计。

 

端子功能分配

在5A薄型电池连接器上有四个端子(如图2),它们有不同的目的,第一个端子用来接地,接通5A的电流;中间两个用于走信号,通常电池连接器有两个信号,一个是测温度,手机操作温度是不超过40℃,所以要求连接器可以承载的温度要低于或者小于等于30℃,我们是用其中一个信号来控制。另外一个是控制通断;还有一个用于控制电流。


连接器主要拼设计

相比过去的3A产品,5A产品的端子设计改变了,包括材料、宽度等,例如选用了导热率更高的铜材料。

 

一体化端子设计方面,如果打开电池,会看到里面弯弯曲曲有好几个。所以对于TE的产品,如果想弯弯曲曲把几道工序合起来,对于模具要求很高。如果分成几段做,制造难度较低,因此竞争的同业一般不会像TE一样去做相对比较复杂的模具来实现这种弯度。

 

连接器的竞争焦点在哪里?是材料还是设计? 材料关键是承重。更主要的还是拼设计,拼创新概念,例如此次提到的“一体式端子设计”就是TE的创新,第二是可靠性,这个端子要实现要5000次插拔(cycle)不断。

 

在成本上,与上一代3A产品来比,5A产品的成本与其是相当的,不会增加客户很多成本。“我们提高设计可靠性,一定是在不增加成本的条件下。”TE数据与终端设备事业部全球产品经理Olive Wu称。

 

散热怎么提高?要从连接器设计初始的集成化就开始考虑散热结构,而不是等到想好连接器、金属怎么做、端子速率怎么提高后再想。这款5A产品是一体化设计,创新的在高速I/O接口,以及对应的接口,接口和接头一体化设计散热的能力和强度等方面。详细资料在TE网站上有公开,从中可见在接口和接头上都体现了加强的散热设计,非常有创新地实现了提高30%的散热效果(注:100Gbps的口提高30%),“这是一件非常难的事,但我们实现了。”TE 的Olive Wu称。

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