6.2 Параметры разъемов

Основными параметрами разъемов являются следующие параметры:

1. Сопротивление контакта – это значение переходного сопротивления контактной пары.

При соприкосновении двух контактных поверхностей в силу их шероховатостей сумма участков с чистым металлическим контактом (полезная площадь контакта) значительно меньше кажущейся контактной поверхности (рис.6.3). Участки с чисто металлической проводимостью образуются в контактной паре за счет разрыва поверхностной пленки выступами поверхности под воздействием контактного сжатия и вследствие пробоя окисной пленки электрическим полем. Таким образом, ток, проходя через один контакт в другой, стягивается к проводящим участкам, где его плотность резко возрастает с одновременным возрастанием переходного сопротивления. Такое сопротивление называется сопротивлением стягиванияr_CT.

При сжатии контакта двух металлов, покрытых окисной пленкой, более прочные участки пленки приобретают свойства оксидных полупроводников с большим удельным сопротивлением, обуславливая переходное сопротивление контакта r_ПЛ.

Таким образом, полное сопротивление электрического контакта в контактной паре:

, (6.1)

где r_M – сопротивление металлов контактной пары.

При эксплуатации разъемов сопротивление контакта в основном определяется сопротивлением стягивания и сопротивлением пленок, сумма которых представляет собой переходное сопротивление контактной пары.

В связи с тем, что переходное сопротивление контакта зависит от множества факторов и, в частности, от шероховатости поверхности, то значение переходного сопротивление при каждом соединении контактной пары изменяется. Параметр, который характеризует разброс значений переходного сопротивления контактной пары, называется статической нестабильностью сопротивления контакта. Количественно он определяется как среднеквадратичное отклонение значения сопротивления контакта.

2. Максимальный ток на каждый контакт – это максимальная величина тока, при котором перегрев контактов разъема остается в допустимых пределах.

Наличие переходного сопротивления контакта вызывает локальный перегрев контактной пары, который в свою очередь разогревает изоляционный материал каркаса разъема. Поэтому максимально допустимое значение тока через контакт разъема будет определяться переходным сопротивлением контакта и нагревостойкостью электротехнических материалов, применяемых в разъеме.

В технических условиях указывается рабочий ток на контакт при их равномерной нагрузке. На практике ток на отдельных контактах разъема может превышать значение максимально допустимого тока через контакт, при условии, что рядом расположенные контакты будут слабо нагружены.

3. Максимальное напряжение между контактами– это амплитудное значение максимально допустимого напряжения между двумя соседними контактами.

Значение максимально допустимого напряжения между контактами зависит от расстояния между соседними контактами и типом, используемого изоляционного материала между соседними контактами, и определяется электрическим пробоем между контактами.

4. Минимальное рабочее напряжение – это значение минимально допустимого напряжения в контактной паре, при котором переходное сопротивление контакта остается в допустимых пределах.

При низких напряжениях, приложенных к контактной паре, переходного сопротивления контакта за счет окисных пленок резко возрастает, увеличивая общее сопротивление контакта.

5. Емкость между контактами – это значение паразитной емкости между двумя соседними контактами.

6. Износостойкость – это число соединений – разъединений контактных пар разъема, до которых параметры разъема остаются в допустимых пределах.

При многократных соединениях-разъединениях контактных пар происходит их износ за счет разрушения материала покрытия контактов или изменения формы контактов. Процесс износа связан с абразивностью контактов, силами молекулярного сцепления, окисления соприкасающихся поверхностей.

Процесс износа можно разделить на три фазы. Первая фаза – процесс приработки, который заключается в притирании шероховатых поверхностей и удалении окисных пленок. Он характеризуется существенным износом контактных пар. Во второй фазе – процесс нормальной работы - износ контактов существенно уменьшается за счет притирки поверхностей и обуславливается в основном заглаживанием, т.е. процессами сдвига наклепа и открашивания тончайших пленок. В третьей фазе – катастрофический износ – происходит резкое возрастание износа в результате разрушения поверхности контакта.

Продолжительность участка нормальной работы пропорциональна износостойкости контактной пары.

Для радиочастотных разъемов добавляются следующие параметры:

7. Волновое сопротивление – это значение импеданса контактной пары при движении стоячей волны.

8. Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) – это коэффициент, характеризующий степень взаимодействия падающей и отраженной волны в контактной паре.