如何指定 LED 應用的連接器

連接器在 LED 照明系統中扮演多重角色，視應用而定。 在許多情況下可提供 LED 驅動器板的電氣連接，或為 LED 提供機械性支撐。 這些應用可使用多種連接器，涵蓋板對板連接器到燈泡插槽和插座。 本文將探討共面板配接所用的板對板連接器（排針座和插槽），以及 MR11 和 MR16 等樣式雙引腳 LED 燈泡所用的插座和插槽。

在這兩種應用中，設計人員應考慮可提供多種選項的連接器，以便符合預算和多種設計配置。 若是共面板配接連接器，則應考量靈活性。 LED 照明應用，例如燈條等，一般需要端對端配接或透過共面板配接連接器進行板件菊鏈。 設計人員應考慮可提供多種板安裝選項的方案，以便符合表面黏著和通孔式應用的需求。 這些選項亦可讓設計人員用多種方法對 LED 照明系統的板件進行菊鏈或連接。 有些情況下，應用會完全使用表面黏著元件；其他情況，則會混合表面黏著和通孔技術。

設計人員在選擇應用所需的連接器前必須考量幾個問題：

• 使用的組裝流程為何 - 表面黏著、通孔或混合式技術？ 擁有的板空間有多少，以及板上可用高度多少？
• 連接所需達到的可靠度和耐用度為何？
• 成本是設計的主要考量因素嗎？

回答上述問題後，設計人員即可考慮可用的連接器。 例如，圖 1 所示的水平表面黏著連接器，提供兩種不同的間距選項（0.050 in 和 0.100 in），並將板空間納入考量。 設計人員可能需要使用微間距連接器以便節省板上空間。

提供排針座與插槽選項的主要優點在於能讓設計人員在必要時插拔板件，藉此簡化組裝流程。 有些情況下，必須斷開板件，特別是單一零件或板件故障而必須插入新板件的時候。


圖 1：Mill-Max 的水平表面黏著連接器系列提供兩種不同間距（左邊的 0.050" 和右邊的 0.100"），能在空間受限的空間內提供更大的設計靈活性。

圖 2 為另一款水平表面黏著連接器，可用一個連接器連接兩張板件。 採用此方式，板件無法拔除。 此方案能讓系統設計人員針對指定採用焊接連接的應用，滿足其需求。


圖 2：Mill-Max 提供含有 Z 形彎曲表面黏著端子的排針座／跳接器方案，能以焊接、菊鏈方式連接兩張共面板件。

有些連接器製造商亦提供加裝彈簧的選項，可用於採用盲接製程的組件，如圖 3 所示。 即使此選項通常較貴，但設計人員無需擔心如何將連接器引腳精準對齊插槽，達到可靠的連接。 此外也可在組裝期間預防容差累積所產生的問題。


圖 3：Mill-Max 提供加裝彈簧的水平表面黏著連接器款式，能達到可靠的連接。

若設計人員需要更耐用，且／或具有混合式技術的板件，則使用通孔連接器會是最理想的選擇。 一般來說，設計人員會在這些應用中偏好使用通孔連接器，以引線穿過板孔安裝，達到堅固焊接連接的優勢。 對於大量手工組裝流程或盲接情況來說，這非常有利，因為這種情況下的齧合方式會對連接器和焊接點施加應力。 成本也是另一個考量要素， 通孔板比表面黏著板更為便宜。 圖 4 的通孔款式具有直角連接，可輕鬆讓 LED 照明系統的板件進行菊鏈。


圖 4：Mill-Max 的通孔、直角共面板對板連接器能將 LED 燈條的板件菊鏈連接，提供薄型和高溫絕緣體，可進行迴流焊接。

MR11 和 MR16 引線配置的鹵素燈泡方案一直以來都非常受歡迎，這都歸功於其照明效果，但自從省電的 LED 燈泡替代品出現後就逐漸退下領先地位。 這些雙引腳 LED 燈泡可在需要雙引腳插座與插槽的低電壓應用中取代傳統鹵素燈泡。 最常用的兩種配置是 MR11（G4 樣式）和 MR16（G5.3 樣式）。

燈具設計人員評估插座與插槽方案時，應考慮不同的可用端子選項， 包括通孔焊接安裝、壓合、底部開口、表面黏著，以及電線端接樣式。 此外也必須考量引腳對引腳間隔以及可用的引腳尺寸。 應依據 LED 燈泡替代品的樣式考量所有的這些規格。 如此一來，無論是必須將插座直接固定在電路板上，或是安裝到外罩上，都能讓設計人員根據其應用找到合適的選項。

MR11 燈座配置			Mill-Max 製造的 插座建議
類型	柵格 （引腳對引腳間隔）	引腳直徑	焊接 安裝	壓合	底部 開口	電線端接
G4 和 GY4	4.0 mm (0.1575")	0.65 - 0.75 mm (0.026" - 0.030")	#0415-0	#0279-0	#0305-X	#1134-0
GU4 和 GZ4	4.0 mm (0.1575")	0.95 - 1.05 mm (0.037" - 0.0413")	#0327-0	#0328-0	#0312-0	#7405-0

表 1：Mill-Max 推薦的多種插座適用於 G4、GY4、GU4 和 GZ4 (MR11) 樣式。 提供包括通孔焊接安裝、壓合、底部開口、SMT 以及電線端接選項。

MR16 燈座配置			Mill-Max 製造的 插座建議
類型	柵格 （引腳對引腳間隔）	引腳直徑	焊接 安裝	壓合	底部 開口	電線端接
G5.3、GU5.3 和 GX5.3	5.3 mm (0.210")	1.45 - 1.60 mm (0.057" - 0.065")	#0363-0	#0365-0	#0375-0	#3667-0

表 2：Mill-Max 推薦的插座適用於 G5.3、GU5.3 和 GX5.3 (MR16) 樣式燈泡，包括通孔焊接安裝、壓合、底端開口、SMT 以及電線端接選項。

此外，也可依據端接樣式需求，採用可提供快速供貨的雙引腳插槽製造商的產品。 這有助於滿足生產和上市時間的需求。 製造商也應使用製造時符合精密容差的高速、螺絲加工的引腳、插座以及彈簧引腳元件，確保達到最高可靠性。

有些情況下，除了標準的鈹銅材質外，設計人員可能需要使用不同的觸點材質。 應查看是否有供應商提供額外的觸點材質選項，譬如高溫應用常見的鈹鎳材質。 電鍍選項也是另一樣考量。 選擇鍍金樣式達到最佳防腐蝕和防磨損效果，鍍錫或錫／鉛樣式則適合低成本、非關鍵應用。

總而言之，設計人員針對 LED 照明應用，例如 LED 燈條或 LED 替代燈泡，選擇互連元件時應考量多種因素， 包括設計靈活性、組裝簡便性以及是否提供其他功能選項，以便盡可能符合設計需求。 此外，也應依據成本預算、可靠性需求以及可用的板空間進行產品評估。