選擇適當的連接器，確保其在高電流的極端環境中仍達到電源完整性

電源電壓下降時，負載電流會成比例增加，為了達到高效率和管理熱量，必須將電阻性功率損耗和壓降減到最低。電動車 (EV)、航太和工業電子元件等電源應用，也會使電路暴露在衝擊、振動和極端溫度之下。

設計人員必須注意到這些需求，才能正確選用具機械耐用性的電源連接器、維持電氣完整性並在廣大的溫度範圍內運作。

本文將探討如何為最嚴苛的環境與應用挑選和使用電源連接器。接著介紹幾款 Harwin 的電源連接器範例，並展示其如何在低損耗之下達到卓越的電源完整性，同時確保機械可靠性。

高功率互連的考量事項

為印刷電路板 (PC 板) 連接高電流和高電壓必須審慎小心。連接不良會導致功率損耗及意外的電氣故障。互連若同時承受極端溫度、衝擊或振動，問題可能會成倍增加。若電源連接器的電流額定值不足，設計人員可能需要使用多個觸點才能達到所需的電流量，導致連接器變得更大、觸點更多並增加 PC 板的面積。多條電流路徑也會提高插入錯誤的機率，導致單一觸點發生過電流。要解決這些問題，可以使用具有正確單觸點電流額定值的電源連接器。

考慮選購 Harwin Kona 系列連接器 (圖 1)。根據額定規格，這些連接器每個觸點能承受 60 A 的電流，最大電壓高達 3000 VAC (持續 1 分鐘)，峰值工作電壓為 1500 VAC 或 VDC，即使在極端溫度、衝擊和振動環境下也是如此。

圖 1：1500 VAC 時，Kona 系列電源連接器每觸點能承受高達 60 A 的電流，款式包括排針座、面板安裝和纜線安裝型。(圖片來源：Harwin Inc.)

Kona 連接器採用二觸點、三觸點或四觸點單排外罩。配置包括 PC 板排針座、面板安裝，以及具有各種鎖定佈置的公母纜線安裝。Kona 連接器能用於線對板和線對線的配接。

這些連接器使用的觸點彼此相距 8.5 mm (0.335 in)。除了此間距特點，觸點各自內凹並以極化鍵控結構包覆，確保連接器具有高額定電壓與高額定電流。而且，當配接不良和發生隨機實體撞擊時，設計本身能避免觸點因此受損。

此連接器系列具有高額定電流及可靠性，祕訣在於採用六指公觸點 (圖 2)。

圖 2：六指公觸點對母觸點的內壁施加正向垂直彈簧力，確保即使發生衝擊和振動也能連接得宜。(圖片來源：Harwin Inc.，經修圖)

Kona 系列觸點由鈹銅製成，工作溫度範圍最大可達 -65°C 至 150°C，並且鍍有耐用的硬酸金塗層，即使長期接觸惡劣環境也不受影響。這些觸點的額定配接次數為 250 次，配接的觸點對接觸電阻為 2 mΩ 或更低。最大額定電流 (60 A) 時，觸點對的壓降只有 0.12 V。

用於板式安裝的排針座

以 Harwin Kona KA1-MV10405M1 為例，這是一款用於 PC 板安裝的四觸點式垂直排針座 (圖 3)。

圖 3：Kona KA1-MV10405M1 排針座有四個觸點。圖中顯示觸點 1 的醒目識別標記，和安裝螺栓。(圖片來源：Harwin Inc.)

排針座的主體由玻璃纖維填充式高溫熱塑性塑膠製成，並包含四個內凹式六指公觸點，搭配 4.5 mm (0.185 in) 的 PC 板焊尾。清晰可見的明顯壓花標記，能幫助辨識排針座方向和觸點 1。內螺紋螺絲鎖和板式安裝螺栓，為插孔連接器提供配接鎖，並運用 KA1-4240000 開槽板式安裝螺帽，對 PC 板進行機械固定。提供具有直角、水平安裝式觸點的排針座和替代鎖定配置。採用先接後鎖技術，避免鎖定期間發生損壞。

用於纜線和面板安裝的插座

Kona KA1-2010498F1 (圖 4，左) 是一種具有四個觸點的纜線安裝式插座外罩，並採用獨立觸點，例如 Harwin Kona KA1-0400005 (圖 4，右)。此外罩能和上述 KA1-MV10405M1 四觸點式排針座配接。

圖 4：圖中顯示 KA1-2010498F1 四觸點式插座外罩 (左) 及其護套擴充元件，與其搭配使用的母焊接觸點 (右)。(圖片來源：Harwin Inc.)

纜線安裝式母外罩中有護套擴充元件，另有極化鍵，能避免意外連接母座觸點，並能為配接的觸點提供電氣隔離。Kona KA1-0400005 連接器插槽觸點以焊接的方式連至纜線。觸點係針對 8 AWG 設備電線而設計。建議使用最大直徑 7.5mm (0.295 in) 的矽樹脂橡膠絕緣層。

標準公母連接器配有浮動指捻螺絲，螺絲有用於扭力螺絲起子的內六角凹槽。鎖定方向經過翻轉的反向固定結構件，具有 5.2 mm 長的面板安裝螺栓，方便在外殼上安裝前端面板。鎖定結構件以抗腐蝕的不鏽鋼製成。

用於纜線和面板安裝的插頭

Kona 的 KA1-3010498M5 (圖 5，左) 是 KA1-2010498F1 外罩的公式纜線安裝版，採用 KA1-1410005 引腳觸點 (圖 5，右)。

圖 5：圖中顯示四觸點式 KA1-3010498M5 公外罩 (左)，以及與外罩搭配使用的焊接版六指公觸點 (右)。(圖片來源：Harwin Inc.)

公 (或插頭) 外罩使用焊接版的六指公觸點，此觸點與母式外罩版皆使用 8 AWG 電線。此型號連接器使用反向固定鎖定指捻螺絲，與採用反向固定結構件的連接器母座配接，以用於面板安裝，同時提供標準鎖定結構件。

小尺寸、輕量

連接器的額定值為 60 A 和 3000 V 時，實體尺寸較小 (圖 6)。

圖 6：Kona 插座外罩的尺寸圖，顯示此外罩較小。(圖片來源：Harwin Inc.)

四觸點式連接器的長度 (A) 為 50 mm (1.97 in)，寬度 12.5 mm (0.49 in)，高度 18 mm (0.71 in)。與插頭排針座配接的插座纜線外罩，從 PC 板算起的高度為 21.7 mm (0.85 in)。配接觸點對的重量大約為 25 g (0.88 oz)。

測試標準

所有 Kona 連接器設計，均根據 EIA-364 中適當的章節進行測試。電氣測試包括接觸電阻、電源、耐受電壓和絕緣電阻測試。機械測試包括衝擊和振動、插入和拔出力、熱衝擊、濕度和鹽霧測試。振動規格為 12 小時內峰值達 20 g，期間觸點不失效。同樣，衝擊規格為 6 ms 內 100 g，期間觸點不失效。

除了因抗振和耐衝擊而適合連接電動車的電源，Kona 連接器亦滿足 NASA 與 ESA 逸氣要求，因此非常適合太空、航空電子及無人飛行載具 (UAV) 應用。

干擾屏蔽

在對電磁干擾 (EMI) 和無線電頻率干擾 (RFI) 有所限制的應用中，Kona 連接器為纜線連接器與排針座連接器提供一系列輕型鋁質背殼 (圖 7)。

圖 7：為達成 EMI/RFI 防護，我們提供透過紮帶連接撓性編織物的 Harwin 鋁質背殼。(圖片來源：Harwin Inc.)

這些背殼用於容納耐磨的撓性金屬編織物，並隨附紮帶，以將編織物固定至殼體。背殼和編織物一同提供屏蔽能力，達成有效 EMI/RFI 防護。此外，背殼也為纜線增添防拉能力。

裝配工具

Kona 連接器需要的輔助工具最少。焊接纜線觸點時，推動即可插入，無需搭配其他工具。另外也提供卸除工具，以取下或更換觸點。也能利用螺絲起子擰緊或鬆開安裝柱螺栓上的開槽螺帽。

結論

Kona 間距 8.5 mm 的高可靠性連接器系列，能確保在最嚴苛的環境中保持電源完整性。這些連接器提供快速簡便的配接過程，無需額外工具。航空電子、無人飛行載具、衛星、電動車，以及其他在極端環境下執行高功率系統的應用，都非常適合使用這種連接器。