防水連接器與 IP 等級總覽

隨著可攜式及穿戴式電子裝置不斷興起，日常裝置如今比以往更需要防塵與防潮能力。最終使用者希望產品即使掉到土裡或意外掉到水裡，仍能正常運作。此外，耐用性在其他 IoT 應用中也至關重要，特別是戶外或工業環境中的應用。但是，要達到這種防潮、防塵及防其他微粒的防護水準，就需要從元件級別下手，而且要在早期階段就進行設計，以免有損可靠性。

連接器幾乎是每個應用都會用到的常見元件，因此是危害侵入應用的潛在起點，會對整體系統操作帶來負面影響。IP 等級的連接器、元件及應用日益普及，人們對其的瞭解也與日俱增。那麼有哪些 IP 等級分類呢？在挑選 IP 等級的連接器時又有哪些設計考量呢？

IP 等級 - 基本知識

IEC 60529 標準使用一套標準化度量來定義侵入防護 (IP) 等級，IP 字首的後面有兩個數字，第一個數字代表對固體的防護力，第二個數字代表對液體的防護力。該標準也有國家或地區的等效標準，例如 ANSI 60529 (美國) 及 EN 60529 (歐洲)。

圖 1：IP 等級代碼結構 (圖片來源：Same Sky)

下表進一步說明 IP 等級代碼中的數字定義 (圖 2)。例如，IP56 表示該零件可防塵，也能抵擋強力水柱。

圖 2：IP 等級分類 (圖片來源：Same Sky)

IP 等級連接器選擇

水和灰塵經常從外露的外部連接器侵入裝置。在早期階段就確定應用的用途非常重要，這樣便能挑選 IP 等級符合系統最低要求的外露連接器。

裝置若具有音訊、USB 或 DC 電源插孔等外部連接埠，則最需要使用具有 IP 等級的連接器。在此類情況下，使用正確的 IP 等級，就能在未連接插頭或外部設備時，防止水或灰塵意外侵入任何內部電路。而在其他情況下，例如工業纜線對纜線的連接，則可能需要使用能在配接時完全密封的連接器和插頭組合。這種完全密封的連接可防止灰塵和濕氣干擾訊號，或避免元件在運作期間接觸到高壓水 (甚至完全浸入水中) 而受損。

圖 3：帶鎖定及密封介面的插頭和連接器纜線 (圖片來源：Same Sky)

不過要釐清的是，即使插頭和連接器各自都有 IP 等級，也不代表連接後就自動具有 IP 防護等級。除非設計上有整合其他密封機制 (如圖 3 的螺絲端子介面)，否則連接介面仍容易受到灰塵和濕氣入侵的影響 (圖 4)。如果介面未正確密封，則可能會干擾訊號或造成內部電路受損。

圖 4：典型的連接仍容易受到灰塵和濕氣的影響 (圖片來源：Same Sky)

結論

隨著可攜式裝置日益普及，強固型元件的需求也日漸升高。Same Sky 提供一系列 IP67 等級的連接器，包括 USB 插座、3.5 mm 音訊插孔及 DC 電源插孔，能讓設計人員更靈活建構耐用型應用。這些連接器採用客製化形狀的墊片或 O 型環提供有效的密封，可在未連接狀態下提供高度防塵性和深達 1 公尺的全浸沒防護。

圖 5：Same Sky 的 UJ31-CH-3-MSMT-TR-67 USB 連接器和 PJ-001AH-67 DC 電源插孔 (圖片來源：Same Sky)