В области бытовой электроники изучается влияние контактного сопротивления на электрические характеристики прямоугольных электрических разъемов. 

Прямоугольные электрические разъемы — электрические характеристики
Контактное сопротивление существенно влияет на целостность сигнала и энергопотребление: высокий ток вызывает значительные падения напряжения и нагрев. Контактное сопротивление изменяется в зависимости от температуры и времени (например, в результате процессов окисления и износа) и в идеале должно поддерживать низкое значение сопротивления и оставаться стабильным на протяжении всего срока службы.

I. Факторы влияния:

Контактное сопротивление в основном определяется следующими факторами:
* Удельное сопротивление материала: собственное удельное сопротивление контактных материалов (например, медных сплавов, материалов, содержащих серебро и т. д.) различно; материалы с высокой проводимостью способствуют снижению сопротивления.

* Покрытие поверхности: различные металлы, такие как золото, серебро и олово, демонстрируют значительные различия в проводимости и коррозионной стойкости, а толщина покрытия определяет износостойкость. Как правило, золотое покрытие обеспечивает нулевое окисление, низкое и стабильное контактное сопротивление; серебряное покрытие имеет самую высокую проводимость и самое низкое контактное сопротивление, но склонно к сульфидированию и почернению; Оловянное покрытие является недорогим, но легко окисляется, требуя более высокого контактного давления (>2 Н) для обеспечения хорошей проводимости. Никелевые слои обычно используются в качестве диффузионного слоя под золотыми слоями для улучшения паяемости и механической прочности, но сам никель обладает низкой проводимостью и является магнитом, что незначительно увеличивает сопротивление.

Контактная сила и конструкция пружины: Более высокое прямое контактное давление увеличивает фактическую площадь контакта и снижает контактное сопротивление. Эластичные контактные структуры (листовые пружины, проволочные пружины, пружинные штифты и т. д.) должны обеспечивать достаточную и контролируемую контактную силу; недостаточная контактная сила является основной причиной плохого контакта и высокого импеданса. Специальные конструкции с пружинными штифтами позволяют поддерживать постоянную контактную силу и стабилизировать контактное сопротивление на уровне приблизительно 10 мОм на протяжении всего хода благодаря конструкции с зажимом.

Площадь контакта и геометрия: Большая физическая площадь контакта приводит к более широкому проводящему пути и более низкому сопротивлению. Многоконтактные структуры или многоканальные (избыточные) конструкции могут распределять ток и снижать импеданс в одной точке. Геометрия контакта (коническая, многозацепная, двухточечная и т. д.) также влияет на устойчивость к царапинам и стабильность контакта.

Состояние поверхности: Шероховатость поверхности, оксидные пленки и загрязнения (оксиды, сульфиды, масло и т. д.) могут изолировать металлические контакты и значительно увеличивать контактное сопротивление. Например, оксидные или органические пленки могут быть повреждены только высокими токами или механическим царапанием, что приводит к резкому увеличению контактного сопротивления в приложениях с низким уровнем сигнала.

Факторы окружающей среды: Температура, влажность и коррозионные газы ускоряют окисление покрытия и подложки, увеличивая контактное сопротивление. Микровибрация или трение при движении (фрикционный износ) могут отслаивать покрытие и образовывать оксидные частицы, постепенно ухудшая контактную поверхность.

Штативы типа «гнездо/штекер» подходят для общего применения в сигнальных и маломощных приложениях; межплатные разъемы подходят для межплатных интерфейсов, требующих большого количества контактов и высокоскоростной передачи сигнала; Разъемы FPC/FFC используются для гибких соединений печатных плат, что способствует миниатюризации и автоматизированной пайке; клеммные колодки или разъемы типа «провод-плата» используются для сильноточных соединений; коаксиальные разъемы (например, SMA) используются для радиочастотных сигналов, отличаясь превосходными высокочастотными характеристиками и чрезвычайно низким контактным сопротивлением.

II. Требования к контактному сопротивлению в бытовой электронике: это в основном относится к оконечным устройствам, таким как мобильные телефоны, компьютеры и бытовая техника. В этих приложениях используется множество типов разъемов (USB, межплатные, FPC, краевые и т. д.), требующих низкого контактного сопротивления для обеспечения стабильности сигнала и снижения тепловыделения. Например, интерфейсы USB и интерфейсы FPC мобильных телефонов часто должны соответствовать требованиям к проводимости в несколько сотен Ом или меньше (например, 70 мОм для разъема USB в примере, 5000 циклов). Из-за частого подключения и отключения пользователями срок службы также является ключевым фактором, обычно требующим тысяч циклов с минимальным изменением контактного сопротивления. Рабочая температура обычно находится в диапазоне от комнатной температуры до 85℃; при проектировании могут использоваться стандартные значения (например, внутренняя температура мобильного телефона ≤100℃). Типичные характеристики: контактное сопротивление ≤ десятки мОм при комнатной температуре, срок службы при соединении ≥ тысяч циклов и умеренное усилие соединения (несколько Ньютонов).

III. Характеристики прямоугольных электрических разъемов серии CY:

3.1 Типичная частота вибрации прямоугольных электрических разъемов составляет 10-2000 Гц; ускорение обычно составляет 147 м/с².

3.2 При соединении штекеров (CY2T12HJ и CY2T19HJ) с разъемами (CY2Z12BJ, CY2Z19BJ, CY2Z12WJ и CYZ19WJ) ускорение при ударе обычно составляет 294 м/с².

3.3 Номинальное напряжение прямоугольных электрических разъемов обычно составляет 250 В.

3.4 Срок службы разъемов серии CY составляет 1000 циклов сопряжения.