目前连接器标准很多,国际标准ISO 8092、SAE标准USCAR-2,很多汽车公司也定义了自己的连接器标准汽车线,比如大众的VW 75174、通用汽车的GMW- 3191、上汽集团SMTC 3 862 001、吉利汽车Q/JLY J7110195C等,以及中国最新行业标准QC/T-1067-2017(替代QC/T-417).QC/T-1067-2017标准华实验室综合分析。
连接器标准 QC/T-1067 定义了连接器的操作环境
对于一个连接器,其工作环境温度、载流能力、防护等级、抗振等级等规格参数,连接器选型工程师需要了解不同使用环境对连接器的不同要求,这也是在现行使用标准中有详细规定。 QC/T-1067标准定义见表1~表3:
表1 QC/T-1067温度等级
表 2 QC/T-1067 振动等级
表 3 QC/T-1067 密封等级
表4QC/T-1067振动等级
振动测试主要验证连接器系统在模拟实际车辆振动条件下的性能是否符合要求,因为在振动或振动冲击的情况下,会导致端子接触面的涂层磨损,正压衰减,支撑塑料材料力学性能失效。 1Ω) 不应超过 1 微秒。
连接器标准QC/T-1067中连接器机械性能的定义
目前连接器标准中的机械性能主要集中在以下几点:端子本身的抗弯强度;端子与端子之间的插入力;端子与连接器之间的插入力、保持力、推力、极化测试;连接器与连接器之间的插入力、分离力、解锁力、极化实验;连接器端子二次锁 (TPA) 装配力和保持力;连接器二次锁定结构(CPA)装配力和保持力;连接器增压结构机械强度;连接装置固定结构的机械强度;密封圈的保持力;板端销的保持力。
表5QC/T-1067标准20项力学性能测试项目
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连接器标准QC/T -1067定义了连接器的电气特性
连接器的电气性能主要是端子间的微电流接触电阻和压降性能;连接器本身的绝缘电阻和介电强度汽车线,这些性能主要是在连接器环境性能的后期,结合组合实验进行验证。同时,针对端子本身的优缺点,标准还规定了最大载流能力和1008h电流循环性能,将作为端子耐久性的重要参考。
标准中定义了连接器标准端子的接触电阻和压降
标准中对电压降的要求,无论是哪种规格的连接器端子,都需要插头和插座之间的连接。通过有效触点后,电压降不超过50mV。
表6QC/T-1067接触电阻和压降定义
注意:无论如何,连接器的总电阻不能超过20mΩ。
标准中定义了连接器的绝缘电阻和介电强度
绝缘电阻是为了保证连接器中两个相邻端子之间有一定程度的电绝缘绝缘介电强度是为了验证连接器本身的电绝缘性能。 ①绝缘电阻:500V电压下,相邻端子间绝缘电阻≥100MΩ; ②绝缘介电强度:AC 1000V、DC 1600V电压下,1min相邻端子间及端子与连接器塑料外壳之间有绝缘破裂或击穿,漏电流≤1mA。
连接器最大载流能力和1008h电流循环
最大载流能力测试是验证单对端子在一定温度下,不超过最大温升和最大接触电阻前提下所能承载的最大电流。 1008h电流循环为端子加速老化试验。通过1008次最大电流加热和零电流冷却循环,验证了插头端子与插座端子、端子尾部与线材压接处的接触面经历了热胀冷缩循环、氧化、应力松弛等。在环境作用下整体温升和接触电阻是否满足性能要求。
①,QC/T-1067,在定义最大载流能力时,明确规定在通电过程中,当电流使端子对达到接触电阻最大值或温升达到55℃时℃,记录下来。端子上的电流,乘以 90% 即为该端子的最大载流。同时,需要将测得的最大电流乘以80%作为降额曲线中的电流参考值。降额曲线中的边界条件为所用电缆的最大电流负载能力和所用终端的终端温度限制。
②在1008h电流循环实验中,端子接触电阻不超过规定值,端子温升不超过55℃。
连接器标准定义了连接器的环保性能
通过对现行标准的分析发现,连接器的环境测试是通过结合机械性能测试和电气性能测试来验证的。组合实验,其中比较重要的环境测试项目包括老化测试、湿度循环测试、温度冲击测试(快速温度变化测试)、盐雾测试,对于防水连接器,还有耐化学性测试溶液、水密性、空气密性、高压水射流等实验测试项目,下面将分析防水连接器的经典组合实验。
连接器热老化组合测试
高温老化试验是为了验证连接器组件中端子的金属材料、连接器的塑料材料、密封圈的橡胶材料都经历了最高工作温度1008h后相应的变化会影响连接器的密封性能、电气性能和机械性能,尤其是密封圈的压缩永久变形和端子悬臂梁的塑性变形对连接器关键性能的影响。
表 7 热老化(防水连接器)实验序列
连接器耐化学性组合实验
耐化学性测试是评估密封连接器组件浸入车辆内部和周围常见的各种液体中时的密封性能和材料兼容性的测试。
表8耐化学性组合试验顺序
注意:数字代表实验的顺序。
连接器热冲击(快速温度变化)组合实验
热冲击测试:工程师熟悉一般的汽车连接器总成是由多种材料组织的,外壳由塑料制成,材料由PBT、PA66和增强材料制成;端子等导电部件一般采用黄铜、青铜、铜合金制成;密封圈由硅橡胶制成。温度变化后,这些材料会因热胀冷缩而膨胀和收缩,在端子的接触面上会形成磨损和微动。快速温度变化实验模拟车辆工况,验证经过本次温度冲击测试后产品变化不会导致连接器组件失效。
表9 热冲击组合试验序列
注意:数字代表测试顺序。
从华碧对QC/T-1067连接器标准的解读了解到,汽车中不同的环境温度、功能和安装位置,连接器的选择是不同的。从连接器的使用角度来看,每个使用环节对连接器性能的关注重点是不同的。对于线束组装现场,更关注连接器的机械性能,如端子的插入力、TPA的保持力、组装力等;对于整车组装现场,更关注连接器之间的力学性能,如连接器组装力、解锁力、连接器CPA组装力等;对于车辆的性能要求,更注重连接器的耐用性。全面了解连接器的特性和功能,才能合理选择和使用连接器,保证连接器在电路中的稳定性和安全性。
华碧实验室拥有强大的技术团队,可以帮助企业评估汽车连接器的设计过程和设计成果,测试设计成果是否达到设计目标和连接器产品。华碧实验室的检测能力及整车厂对汽车连接器的验收标准:
产品
标准号
标准名称
线束
SAEJ1742
用于高压车载电气线束的连接——测试方法和一般性能要求
SAEJ2223-2
车载电气线束的连接 - 第 2 部分:测试和一般性能要求
QC/T29106
汽车线束技术条件
ISO14572
道路车辆用屏蔽或非屏蔽单芯或多芯电线-性能电线测试方法和要求的基本和高级解读
ISO6722-1
公路车辆 - 60V 和 600V 单芯电缆 - 第 1 部分
零件:铜导体尺寸、测试方法和要求
拖拉机车辆用电气连接器
ISO15170-2
用于道路车辆的带闩锁和螺丝锁的 4 柱电连接器第 2 部分:测试和要求
GB/T5053.3
道路车辆牵引车与挂车间电气连接器的定义、试验方法和要求
ISO4091
公路车辆。用于拖拉机和拖车之间电气连接的连接器。定义、测试和要求
产品
标准号
标准名称
汽车电器
连接器
GMW3191
连接器测试和验证规范
GMW3172
电气/电子元件通用规范 - 环境/耐用性
SAE/USCAR-2
汽车电气连接器系统性能规范
VW75174(L V214)
MotorVehicleConnectorsTestSpecification
VW80302(LV215-1)
MotorVehicleHigh-VoltageContactsTestSpecification
VW80304(LV215-2)
HVContactsPerformanceSpecification 的电气/电子要求
EIA364
ElectricalConnector/SocketTestProceduresIncludingEnvironmentalClassifications
IEC60352-5
Solderlessconnections-Part5:Press-inconnections-General requirements, testmethods and practical guide
IEC60512
电气和电子设备连接器——测试和测量
GB/T5095
用于电子设备机电元件的基本测试程序和测量方法
QC/T1067.1
汽车线束和电气设备用连接器 - 第 1 部分:定义、测试方法和一般性能要求
SAEJ1742
高压车载道路车辆电气线束-测试方法和一般性能要求的连接
SAE/USCAR-37
SAE/USCAR-2 的高压连接器性能补充
SAE/USCAR-21
性能规格强制端子电气压接
IEC60352
无焊连接–
Part5:Press-inconnections-Generalrequirements,testmethodsandpractical
指导
ISO8092-2
公路车辆。车载电气线束绑定。第 2 部分:定义、测试方法和一般性能要求