电源连接器争相提升散热性能

上网时间: 2007年07月01日? 作者:鲁思奇? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:Molex? Tyco? 泰科?

用户们要求电源连接器能够提供更高的额定电流,同时要求连接器占位面积保持不变或变得更小。由于连接器尺寸变小,而且通常与发热量大的IC和“壮实”的电源封装在一起,连接器厂商们需要最大程度地提高散热能力。

他们正在采取措施面对这一挑战。其中一个方法是利用高度较小的电源连接器设计,使气流最大化以提高冷却效果。但降低器件高度并非总能解决问题,因为高度较小的设计往往比较宽。针对宽度有限但可容纳较高连接器的应用,泰科电子开发出了MiniPak HDE 2×3堆叠式连接器,其高度为21.5mm,最大电流密度为每英寸200A。

电源连接器争相提升散热性能_ESMCOL_1
Molex公司的Power Dock Sr.板到板连接器电流密度每英寸达350A。

类似地,Molex公司声称它的Power Dock Sr.板到板连接器是市场上电流密度最高的电源连接器,每英寸达350A。该公司也在开发Ten50连接器,据称将具有更高的电流密度,而且高度较低。

该公司的产品经理Michael Bean表示,连接器的设计对于气流有直接影响,但使用者并不能完全依赖连接器设计来解决散热问题。他指出,为了优化系统设计,还必须考虑其它因素——如PCB上铜的多少,铜可以帮助吸收连接器接口的热量。

一些连接器制造商解决散热问题的其它方法,是从材料、外壳和触点设计方面着手。许多厂商已经在使用导电性更高的铜合金,它允许电流在流经系统时产生较少的热量。此外,新型接触剂设计和导热性外壳也开始得到采用。

新型触点设计有利于提高连接器性能。泰科电子(Tyco)最近开发出了一种冲压和成形加工的触点,摆脱了热问题,并与精密螺旋机械(screw-machined)触点具有同样高的电流负载能力。他采用一个圆形截面的导体并把它变成扁平形状,以使其表面积增大50%左右。据泰科电子的电源互连产品经理Mike Blanchfield透露,该连接器是为AdvancedTCA电信市场开发的,与精密螺旋机械触点相比,具有更高的电流负载能力和较低的成本。

Molex的Bean指出,额定电流计算结果被评估为相对于环境温度的温升(T-Rise),并基于在温度接口比环境温度高出30℃以前可以通过触点的电流数量。这种测试通常在静止空气中进行,以作为基准。Bean说:“由于测量的要素是热量,任何有助于散热的正面影响,如在PCB上使用额外的铜,或通过连接器的气流,都将允许更多的电流通过连接器接口。”

他表示,有些系统设计师在努力突破30℃的T-Rise,以在空间局促的应用中换来更多的电流负载能力。为此,设计师需要新的电源连接器模拟软件。Molex公司正在开发新的模拟软件, 努力满足这方面的需求。该软件将考虑以下一些设计问题,如可用空间、连接器类型、连接器尺寸、电流要求、气流、PCB设计、铜的数量和环境温度等。


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