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发表于 2020-4-1 09:27:43
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实用的电路板上一般都包含连接器和各种端子。选取合适的接插件不仅可以给电路板设计和测试带来各种便利，而且也往往关系到电路的安全和可靠性。
依据实际购买接插件常用的种类，我们将分别介绍以下接插件的特性和应用范围：
• 排针、排母
• 插拔式压线端子与导线
• 杜邦线
• XH2.54系列连接器
• FC压线头和DC2/DC3牛角座
• 其他2.54mm连接器
• 功率级连线端子
• 短路帽与测试点
• IC座
• FPC连接器
1、 排针、排母
排针和排母是电路板信号传输最常见的连接器件，广泛应用于各实验室和工厂产品中。标准间距的排针和排母的引脚间距为2.54mm（英制100mil），此外还有引脚间距2mm和1.27mm规格的排针排母（越小越贵）。排针和排母可以直接对插实现电气连接，如图1.1所示。
如表1.1所示，标准间距的针插型排针和排母主要有6种外形结构。
- 排针和排母非定制最大是40针长度，小于40针的特定长度也可直接买到（每针平均单价要贵）。
- 单排针非常易于掰开作为更短排针使用；双排针则需借助斜口钳或刀具才能进行分割。
- 排母截取小段使用时必须使用斜口钳或刀具，而且会至少破坏掉1针，边缘也会不美观；对外管有要求，则建议直接采购特定针数的排母。
几类特殊形态的排针和排母如图1.2-图1.6所示：
图1.2所示为彩色排针， 满足分类标识和个性化需求。
图1.3中为加长排针和排母，有单面加长和两面都加长的款式都有。其中两面加长排针可以用于电路板两面都进行排针连接。加长排母则可实现电路板一面排针连接，另一面排母连接。
图1.4所示为双塑加高排针和排母。所谓双塑就是有两个塑料限位块，此类排针和排母常用于两块电路板间隔一定高度直接对插。
如图1.5所示为贴片排针。分为单排直插、双排直插、单排侧插、双排侧插几种。
如图1.6所示为贴片排母。同样分为单排直插、双排直插、单排侧插、双排侧插几种。
作为接插件，连接可靠性是首位，所以接插件还有一个通用指标是镀金与否、镀金层的厚度。如图1.7所示，还有功能类似，接插更可靠的圆孔排针排母系列。
除以上2.54mm间距排针排母外，比较常见的还有2mm和1.27mm排针排母，如图1.8和图1.9所示。这些排针排母也都有单双排、贴片或弯针等型号（无加长型号）。
2、插拔式压线端子与导线
如图2.1所示为各种插拔式连接线及其端子的特写图片。想要正确使用各种接插件的连接线，必须对压线端子和导线的知识有所了解。
如图2.2所示为插拔式压线端子的一般构造，分为三个部分：
- 最前面是弹性插簧，以便和排针等元件构成电气接触。
- 中间是压接导体的小开口，以便压接导线的多股铜线部分，构成导线与压接端子的电气连接。
- 最后是压接绝缘层的大开口，以便压接带绝缘的导线，承担导线与压接端子的机械受力（耐拉力）。
- 专用的压线钳钳口分大小两个部分，在同一时间，分别压接导体和绝缘层。压接效果如图2.1右所示。
压线端子需要选用多芯导线（不能用单股硬线），同一压线端子可匹配一定粗细范围的导线，具体线号由连接线电流决定。通常机箱内部电子线，可以选择美标UL1007系列（耐压300V，温度80℃）AWG30-AWG16系列镀锡电线。如表2.1所示为UL1007线缆主要规格参数。
需要说明的是，从可靠性角度出发，连接线的端子首选购买成品机器压制的，无合适产品（例如导线长度或线径不合适）时，才手工压制。
3、杜邦线
杜邦线（排线）、搭配排针、排母使用，构成最常用的电路板连线方式。如图3.1所示为常见的彩色杜邦线，一般10色循环、40条为一组，长度可以定制。
选择成品杜邦线时，需注意公头还是母头，以便与排针或者排母进行连接。
- 如果选择如图3.2所示不带壳杜邦线，则可以插上合适孔数的一体杜邦塑料壳使用，以方便整体插拔。
- 自行压制杜邦线时，适用导线线径AWG28~22。
如图3.3所示为TJC8系列带扣杜邦头和配套针座，可以防止意外脱落。注意，其金属压线端子外观与如图3.2所示普通2.54mm杜邦压线端子是不一样的，适用导线线径AWG28~22。
如图3.4所示，为匹配2mm排针的2mm杜邦头。注意对比图3.2中标准2.54mm杜邦头的长宽比例。其金属压线端子也与其他杜邦压线端子不一样，适用导线线径AWG30~26。
4、XH2.54系列连接器
如图4.1所示为单排XH2.54白壳连接器，它比普通排针排母多了一圈外壳和卡槽，具备防呆功能不容易插错。压线端子适用导线线径AWG26~22。
如图4.2所示为单排XH2.54连接器的贴片版本，分立贴和卧贴两种。
如图4.3所示为XHB2.54系列带扣白壳连接器。相比XH2.54连接器，XHB系列多了卡扣，防止脱落。
如图4.4所示为XHD2.54系列双排连接器。可以看到XHD2.54双排连接器的金属端子与普通XH2.54连接器的外观不一样，明显要长许多，更接近杜邦金属端子。
如图4.5所示为XH2.54 空中对接端子。相比普通XH2.54端子，空中对接端子不焊在电路板上，而是直接公母排线对接。
与XH2.54系列具备对应功能，但引脚间距为2.0mm的有PH2.0单排连接器、HY2.0单排带扣连接器、PHD2.0双排连接器和PHB2.0双排带扣连接器。
5、FC压线头和DC2/DC3牛角座
如图5.1所示为DC2牛角座连接器和DC3简易（牛角）连接器，两者的区别是DC2带有锁紧装置，缺点是要占用更大的电路板面积。现在更多使用DC3简易（牛角）连接器。
| 图5.1 DC2牛角座连接器和DC3简易（牛角）连接器 |
DC2和DC3使用如图5.2左所示的FC双头电缆进行连接。该电缆由图5.2中间所示FC压线头和图5.2右所示的线距1.27mm的UL2651灰排线压制而成（1.27mm彩色杜邦线也适用），有专用FC压线钳，也可以用榔头砸。FC双头电缆是压制最为简易的连接线，常用于LED显示屏和JTAG下载器。
牛角连接器也有2mm和1.27mm间距的直针/弯针/贴片版本，这里就不一一说明了。
6、其他2.54mm连接器
如图6.1所示为KF2510系列连接器，适用线径AWG28-22。
如图6.2所示为SM2.54系列对插线连接器，适用线径AWG28-22。
如图6.3所示为JST/SYP2.54系列对插线连接器，适用线径AWG24-18。
上面这三种连接器多用于电源线的连接。KF2510为板载连接器，SM2.54和JST/SYP2.54为空中对插式，JST/SYP2.54以2P居多，多用于电池连线。
7、功率级连线端子
中等功率板载功率级连接端子按间距分有3.81mm、3.96mm、5.08mm、7.62mm、9.5mm几种常用规格，有插拔式和压线式，一般耐压300V。通常3.81/3.96mm间距的端子最大电流为10A，5.08mm间距端子最大电流15A，7.62mm间距端子最大电流20A，9.5mm间距端子最大电流30A。更大电流的接线端子则为PCB-xx系列纯金属焊接端子。
（1）3.96mm接线端子
如图7.1~图7.3所示为3.96mm间距的常见接线端子。
- 如图7.1所示的HT3.96系列是可插拔式的，导线通过螺丝压接在公端子（按塑料外壳定义公母）上，母端子焊接在电路板上，母端子分直针和弯针。
- 如图7.2所示的KF/KB3.96系列是导线通过螺丝直接压接在端子上，母端子焊接在电路板上，不能随意插拔，端子仅有直针，端子两端有槽，可以拼接使用。
- 如图7.3所示的VH3.96和CH3.96系列是可插拔式的，但导线需要金属接压线端子后使用，使用不如HT3.96方便。VH3.96和CH3.96的区别主要在压线端子形状不一样。
| 图7.3 VH3.96和CH 3.96插拔式接线端子 |
（2）3.81mm接线端子
如图7.4所示为3.81mm间距的常见接线端子，具体型号为KF2EDG 3.81系列。
- 可插拔，导线连接方式与HT3.96相同，母端子也分直针和弯针。
- 与HT3.96系列相比，KF2EDG 3.81系列每一个针槽都是独立的，塑料卡扣结合更加紧密。
- 如图7.4右所示，它还有两端带耳式款，可以通过螺丝将公母插槽机械固定，不会脱扣。
（3）5.08mm接线端子
- 如图7.5~图7.8所示为5.08mm间距的常见接线端子。
- 如图7.5所示的KF2EDGK 5.08插拔式接线端子，外观与HT3.96接近，可随意插拔，母端子也分直针和弯针。
- 如图7.6所示的KF128/129/301 5.08mm 接线端子，不能随意插拔，端子仅有直针，端子两端有槽，可以拼接使用。三者区别主要在端子的高度、压接簧片的构造不同。
- 如图7.7所示的CH5.08接线端子，类似CH3.96系列，仅引脚间距不同。
- 如图7.8所示的2EDGWC 5.08穿墙式接线端子，可以随意插拔，公母插头均为螺丝压线式，适用于安装在机箱面板上。
| 图7.6 KF128/129/301 5.08mm 接线端子 |
（4） 7.62mm接线端子
如图7.9所示为7.62mm间距的常见接线端子，具体型号为KF7.62系列。配合裸冷压端子UT、OT，或预绝缘冷压端子SV、RV使用。
（5） 9.5mm接线端子
如图7.10所示为9.5mm间距的常见接线端子，具体型号为HB/KF9500系列，同样搭配冷压端子使用，有的还带有绝缘上盖。
| 图7.10 HB/KF9500系列9.5mm接线端子 |
（6） PCB-XX系列焊接端子
如图7.11所示为大功率的PCB-XX系列焊接端子。
- 根据不同大小，电流可由10A至200A。
- 按引脚数目，有单脚、2脚、4脚、6脚、8脚，一般电流越大，引脚数越多。
- 按外形，分贴片式/针插式，顶面接线/侧面接线。
如图7.12所示为全套使用的PCB-XX系列焊接端子，包括配套的螺丝、垫片（方或圆）、弹簧垫和冷压端子（OT、UT、SV、RV）。
| 图7.12 PCB-XX系列焊接端子与螺丝、垫片、弹簧垫、冷压端子 |
8、短路帽与测试点
如图8.1所示，短路帽（跳线帽）插在排针上，用于信号的选择（代替开关）。
如图8.2所示，为方便使用和标识，短路帽有多联、长款、彩色和其他间距多种型号。
如图8.3所示的测试点端子，用于连接各种设备的探针探头，测量调试电路板用。
如图8.4所示为贴片型板载测试端子，它们的尺寸和贴片电阻相当，例如图8.4的贴片测试端子的尺寸分别为2.7mm*1.0mm 和3.8mm*2.8mm。
9、IC座
如图9.1所示，对于DIP或PLCC封装的元件，可以直接焊接在电路板上，也可以选择使用IC座，以方便更换，其中圆孔的IC座有镀金款，更为可靠。
如图9.2-图9.5所示为典型的几种IC测试座。IC测试座用于测试芯片好坏，给芯片烧录程序。
10、FPC连接器
如图10.1所示的液晶显示器常使用柔性电路板（Flexible Printed Circuit 简称FPC）排线来进行与PCB板的连接。
如图10.2所示，可以用两个FPC连接器+FPC排线来实现连接两块电路板。
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