TE解析適合Type C USB的5A薄型連接器

　　未來(lái)Type C可能會(huì)成為行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)去取代Micro-USB，如果這一預(yù)測(cè)成為現(xiàn)實(shí)，所有的電池連接器都要求至少可以承載5A的電流，就此TE推出新型5A薄型電池連接器產(chǎn)品充電器接口，可用于智能手機(jī)和平板電腦等產(chǎn)品。

高速、小體積

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上大部分的手機(jī)要求越來(lái)越薄，充電速度越來(lái)越快，根據(jù)市場(chǎng)需求，新型5A薄型電池連接器兼顧可靠性與節(jié)省空間的需求，其板上高度僅為1.2mm，可用于中間安裝，單片式觸點(diǎn)采用蛇形設(shè)計(jì)從而能夠有效避免干擾。第一5A薄型電池連接器能夠承載的電流是5A，能夠匹配Type C USB連接器的大電流充電能力;第二它比TE上一代產(chǎn)品節(jié)約了大概20%的體積。薄是通過(guò)降低整體高度來(lái)實(shí)現(xiàn)，充電速度更快是通過(guò)連接器能夠承載更高的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。薄型的設(shè)計(jì)也給我們手機(jī)的設(shè)計(jì)者提高更多設(shè)計(jì)靈活性，因?yàn)榭臻g省下來(lái)，可以填充更多器件去完善手機(jī)的功能。此外，5A薄型電池連接器采用一體式端子設(shè)計(jì)，這一設(shè)計(jì)解決了傳統(tǒng)的一些電池連接器端子由幾個(gè)部件組成造成的壓接過(guò)程中的卡死現(xiàn)象。

　　行業(yè)內(nèi)，連接器有不同的形態(tài)，有焊在板上的“板上型連接器”，還有把PCB板破一個(gè)口，然后把連接器鑲在中間的“破板型連接器”，還有直接貼在板下的連接器。5A薄型電池連接器采用破板型，這一設(shè)計(jì)的目的是給手機(jī)設(shè)計(jì)者提供實(shí)現(xiàn)比較超薄的設(shè)計(jì)。

端子功能分配

　　在5A薄型電池連接器上有四個(gè)端子(如圖2)，它們有不同的目的，第一個(gè)端子用來(lái)接地，接通5A的電流;中間兩個(gè)用于走信號(hào)，通常電池連接器有兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)是測(cè)溫度，手機(jī)操作溫度是不超過(guò)40℃，所以要求連接器可以承載的溫度要低于或者小于等于30℃，我們是用其中一個(gè)信號(hào)來(lái)控制。另外一個(gè)是控制通斷;還有一個(gè)用于控制電流。

連接器主要拼設(shè)計(jì)

　　相比過(guò)去的3A產(chǎn)品，5A產(chǎn)品的端子設(shè)計(jì)改變了，包括材料、寬度等，例如選用了導(dǎo)熱率更高的銅材料。

　　一體化端子設(shè)計(jì)方面，如果打開(kāi)電池，會(huì)看到里面彎彎曲曲有好幾個(gè)。所以對(duì)于TE的產(chǎn)品，如果想彎彎曲曲把幾道工序合起來(lái)，對(duì)于模具要求很高。如果分成幾段做，制造難度較低，因此競(jìng)爭(zhēng)的同業(yè)一般不會(huì)像TE一樣去做相對(duì)比較復(fù)雜的模具來(lái)實(shí)現(xiàn)這種彎度。

　　連接器的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)在哪里?是材料還是設(shè)計(jì)?材料關(guān)鍵是承重。更主要的還是拼設(shè)計(jì)，拼創(chuàng)新概念，例如此次提到的“一體式端子設(shè)計(jì)”就是TE的創(chuàng)新，第二是可靠性，這個(gè)端子要實(shí)現(xiàn)要5000次插拔(cycle)不斷。

　　在成本上，與上一代3A產(chǎn)品來(lái)比，5A產(chǎn)品的成本與其是相當(dāng)?shù)?，不?huì)增加客戶(hù)很多成本。“我們提高設(shè)計(jì)可靠性，一定是在不增加成本的條件下。”TE數(shù)據(jù)與終端設(shè)備事業(yè)部全球產(chǎn)品經(jīng)理Olive Wu稱(chēng)。

　　散熱怎么提高?要從連接器設(shè)計(jì)初始的集成化就開(kāi)始考慮散熱結(jié)構(gòu)，而不是等到想好連接器、金屬怎么做、端子速率怎么提高后再想。這款5A產(chǎn)品是一體化設(shè)計(jì)，創(chuàng)新的在高速I(mǎi)/O接口，以及對(duì)應(yīng)的接口，接口和接頭一體化設(shè)計(jì)散熱的能力和強(qiáng)度等方面。詳細(xì)資料在TE網(wǎng)站上有公開(kāi)，從中可見(jiàn)在接口和接頭上都體現(xiàn)了加強(qiáng)的散熱設(shè)計(jì)，非常有創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)了提高30%的散熱效果(注：100Gbps的口提高30%)，“這是一件非常難的事，但我們實(shí)現(xiàn)了?！盩E的Olive Wu稱(chēng)。

本文來(lái)源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第4期第77頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。