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影响汽车连接器可靠性的因素

2022-12-17 15:55:26

影响汽车连接器可靠性的因素

影响连接器可靠性的因素很多。国内外学者分析讨论了大部分因素,可以总结各种因素。大多数连接器的可靠性在结构上主要与触点之间有斑点形状.正向力.配合模式.触点平滑度.材料性能;工作环境主要与环境温度有关;.环境污染.载荷频率有关。

1.斑点形状和斑点形状的差异会导致扩散电阻的差异。圆形斑点的电阻值与半径有关。矩形斑点的电阻值取决于斑点的长宽比,圆形斑点取决于外环半径和圆环厚度。方形环形斑点与圆形斑点相似,其接触电阻值与环厚和边长有关。这些斑点的传输性能也不同。例如,铜金属界面相同接触面积的方形环形斑点的接触电阻值和最小值.然后是圆形斑点,其次是圆形斑点,而方形斑点的电阻最高。

2.配合模式连接器配合模式可分为点接触形式.线接触形式和表面接触形式。不同的形式对应不同的斑点数量,点接触时接触斑点最少,由点接触点接触。Holm根据定理,接触斑点越多,接触电阻越小,接触电阻值最高,表面接触斑点最多,接触电阻最小,线路接触斑点和接触电阻值为两者的中间值。膜电阻的大小组应与接触点的压力有关,在等压条件下,接触点的压力最大,最容易损坏膜层。就膜电阻而言,电接触方式小于线接触方式,表面接触方式最大。

3.由于连接器接触面粗糙不均匀,材料在正压作用下会伴有一定程度的塑性变形,会扩大接触面积,从而降低接触电阻。连接器接触面的污染膜在一定尺寸的正向力作用下会破裂,大大降低了膜的电阻值。因此,在一定程度上,较大的接触压力是保证连接器可靠性的关键。

4.触点平滑度

接触点的光滑度对接触电阻的影响本质上是接触点数量的影响。如果相互配合的平面表面粗糙,材料表面的微凹凸容易相互接触,产生更多的接触点,降低接触电阻。同时,这些不均匀的凸起也起到去除氧化膜层的作用,降低膜层的电阻。对于加工精细的接触面,接触点数量往往较低,接触电阻值高于粗糙度,但在稳定性方面,平整度表面性能较好。

5.材料性能材料的电阻率.硬度是决定接触电阻的关键因素。低电阻率和软质材料是保证低接触电阻的关键。材料的化学性能.耐高温性决定了其在复杂外部环境中的可靠性。化学性能稳定的金属表面不易产生污染膜层,耐高温性能好的金属能抵抗高温引起的材料软化和应力松弛。

6.环境工作温度电流电流.摩擦.环境是连接器温升的热源,在这种高温的作用下,金属材料的硬度会降低,这会增加实际的接触面积和接触数量,接触电阻也会降低。通常材料的电阻率在高温环境下会有一定程度的增加,随之而来的是接触电阻的增加。接触面积和电阻率在高温环境下相互消除,两者的作用相互抵消,对接触电阻的影响可以忽略不计。但是,温度对膜电阻的影响不容忽视。高温催化金属表面的化学反应,加速氧化物的产生和金属的扩散,加厚氧化膜层,增加接触电阻。汽车在运行过程中,发动机会产生大量的热量,因此汽车需要通过散热来保证连接器在可接受的范围内运行。

7.环境污染对连接器的影响表现为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要发生在污染气体的环境中(如氧气).二氧化硫.氯等。),连接器在这些气体的化学作用下产生化学物质,导致电阻增大。与化学腐蚀不同,电化学腐蚀通常需要电解质溶液的参与才能发生。两种电极电位不同的金属在导电溶液中产生电势差,正负离子在电场中运动时产生原电池反应腐蚀金属。氢分析腐蚀和吸氧腐蚀是最常见的电化学腐蚀类型。

8.负载频率与直流电流传输不同的是,连接器在传输交流电流时会产生皮肤收集效应(电流聚集在导体表面),限制了电磁场的穿透深度,增加了收缩电组。这种效应在较大的负载频率下更为明显。


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