表面接觸的功率連接器的製作方法

2023-12-07 23:21:31 5

專利名稱：表面接觸的功率連接器的製作方法
技術領域：
本發明總的涉及一種功率連接裝置(Power Connecting device)，特別是涉及通過與之表面接觸將一個功率模件與一塊底板印刷電路板相連接的連接器。
目前可得到的典型的功率連接器(Power connector)包括兩個部分，一個凸出部分和一個凹入部分，兩者對於進行電連接是必要的。當必須使用多個配套的連接器時，這些連接器是相當昂貴的，例如在一個電力系統中，希望僅在一或二個槽口處一次連接。為了使一個插件插入任何槽口，在底板印刷電路板上每個槽口中需要使用專用配套連接器或線-線型連接器。以前的功率連接器，其額定電流為6～8安培，它不能滿足某些模塊功率系統(modular Power system)的需要。如果流過一個接觸片的電流大於8安培，必須使用多個接觸片並聯，這樣，如果一個接觸片發生故障，而迫使其餘接觸片流過大於其額定電流的100%時，上述多個並聯接觸片將變得不可靠。
由於上述原因，人們期望發明一種連接方式，它對於每個模件僅要求一個連接器以將模件與底塊印刷電路板相連接，並且其中某些接觸片可以承受相對高的電流而其餘接觸片承受低電流。
本發明通過提供一種對於每個模件僅要求一個功率連接器以將模件與底板印刷電路板相連接的連接方式來解決與先有技術中連接器有關的問題和其它問題。本發明的功率連接器包括位於連接器中的一個第一組接觸片和一個第二組接觸片，從而在第二組接觸片與底板印刷電路板嚙合之前第一組接觸片先與之嚙合。這樣，在主電路連接之前先進行輔電路連接，以減小系統電源母線上的「glitches」。每個接觸片可以承受相對高的電流從而消除了為承受要求的電流而使接觸片並聯聯接的需要。


圖1是本發明功率連接器的底平面圖;
圖2是圖1中所示功率連接器的前視圖;
圖3是圖1中所示功率連接器的底座部件的底平面圖;
圖4是圖3所示底座部件中凹槽中所接納的插件的底平面圖;
圖5是圖4中所示插件的前視圖;
圖6是圖1中所示功率連接器的前視圖並且顯示了其接觸片與底板印刷電路板相嚙合。
現在參考附圖，其中的圖示說明是為了對本發明的較佳實施例進行描述並非想對本發明進行限制，圖1是本發明的功率連接器10的底平面圖。功率連接器10包括一個底座部件12，它接納一個第一組電接觸片14和一個第二組電接觸片16，以及一個插件18，它將第一組電接觸片14和第二組電接觸片16保持在底座部件12中。
底座部件12由一種絕緣材料形成，例如陶瓷，並且當插件18被接納在其中時，它的截面基本上為正方形。耳狀部件20位於底座12的相對端並且在其上有一個孔22從而使底座部件12安裝到電功率模件上(未示)，連接器將它連接到底板印刷電路板上，如下所述。底座部件12包括一個第一部分24和一個第二部分26，兩者的橫截面，當插件18插入其中時，基本上均為正方形。當插件18插入底座部件12時，該底座部件的第一和第二部分24、26具有一個公共側28，一個公共頂30和一個公共底32。第一部分24的橫截面積稍大於第二部分26，導致底座部件12的剩餘側面34在第一部分24和第二部分26的連接處有一個階梯36。由標號38表示的一個凹槽設置在底座部件12中並且被定位以貫穿底座部件12的底32和剩餘側面34，如圖3所示。凹槽38具有基本上和第一部分24和第二部分26整個相等的橫截面積，從而導致形成基本上平行於剩餘側面34和公共側面28的壁40和42，以及一個基本上平行於底座部件12的底32和頂30的表面44。由於第一部分24的橫截面積稍大於第二部分26的橫截面積，從而導致在它們的接合處形成階梯36。一個類似的階梯46在壁40和42的接合處形成。
插件18由絕緣材料製成，例如陶瓷，並且其形狀應當能夠與底座部件12中凹槽38互補並由凹槽接納。正如圖4所示，插件18包括第一部分48和第二部分50，該兩部分具有基本上相同的橫截面積，該面積近似於底座部件12的凹槽38的橫截面積，從而導致在其接合處形成一個階梯52並且當插件18插入底座部件12中時，階梯52與底座部件12中的階梯36和46相吻合。插件18插入到底座部件12中的凹槽38中之後，插件18的底54與底座部件12的底32相吻合，並且插件18的側面56與底座12的側面34相吻合。每個電接觸片60包括一個有彈性的彎曲彈簧部分62，該彈簧位於底座部件12和插件18的外部，一個被鎖在插件18的表面66和底座部件12中由凹槽38形成的表面44之間的安裝部分64，以及一個在底座部件12之外並且與其底32相鄰的連接部分68。每個接觸片60的安裝部分64的形狀應基本上形成一個直角，並且有彈性的彈簧部分62的形狀做成其端部基本上平行於其連接部分68。在插件18上的表面66或在底座部件12中的表面44中可以具有一個槽(未示)以接納每個接觸片60。插件18用一種粘合劑保持在底座部件12中。
由於底座部件12的第一部分24的橫截面積稍大於第二部分26並且由於凹槽38的橫截面積對其整個長度基本上為常量，當功率連接器10組裝時，與第一部分24相鄰的第一組接觸片14被定位從而在第二組接觸片16進行嚙合之前第一組接觸片與任何平行表面相嚙合。因此，當功率連接器10被用於將一個功率模件(未示)與一個底板印刷電路板70相連接時，如圖6所示，第一組接觸片14在第二組接觸片16進行嚙合之前將先與底板印刷電路板嚙合。底板印刷電路板70在分別與第一和第二組接觸片14、16相鄰處具有多個金屬墊片72。當一個功率模件(未示)插入框架(rack)時，第一組接觸片14在第二組接觸片16進行類似的嚙合之前先與墊片72相嚙合。通過將第一組接觸片14與二次電路連接和將第二組接觸片16與一次電路連接，二次連接可在一次連接以前進行，因此減小系統電源母線上的「glitches」。另外，由於每個接觸片60的有彈性的彈簧部分62是彎曲的，從而每次接觸片與墊片嚙合和脫離時，在彈簧部分62和底板印刷電路板70上的與彈簧部分相關聯的墊片72之間出現摩擦動作，因此「摩擦」墊片。最後，除了在另一組接觸片進行嚙合之前先使一組接觸片進行嚙合之外，每一個接觸片可以承受一個不同電流。因此，本發明的功率連接器10允許接觸片承受各種電流，在嚙合和脫離時，在接觸片和與其相關的墊片間產生摩擦動作，並且使一個或多個接觸片在剩餘接觸片與底板印刷電路板嚙合之前先與其嚙合。
當閱讀上述描述後，對於本領域的熟練技術人員來說可以做出某些修改和改進。應該認為，為了簡明和閱讀起見所有這樣的修改和改進都已在此刪除，但它們都在下列權項的範圍之內。
權利要求
1.一個電連接器包括一個其中具有凹槽的底座部件，上述凹槽基本上平行於底座部件的縱軸並且包括一個第一部分和一個第二部分，一個位於上述凹槽第一部分內的第一組接觸片和一個位於上述凹槽第二部分內的第二組接觸片，上述第一組接觸片與第二組接觸片偏離並基本上與第二組接觸片平行，以及將上述第一組電接觸片和第二組電接觸片保持在上述底座部件內的裝置。
2.如權利要求1所述的電連接器，其中上述保持裝置是一個具有與上述底座部件中上述凹槽基本上互補形狀的插件，上述插件可由上述底座部件中的上述凹槽接納以卡住在上述插件和上述底座部件之間的上述第一組電接觸片和上述第二組電接觸片。
3.如權利要求1所述的電連接器，其中在上述第一組電接觸片和上述第二組電接觸片中的每一個電接觸片都包括一個連接部件和一個彈性接觸部分。
4.如權利要求3所述的電連接器，其中每個上述電接觸片的上述連接部分和上述接觸部分基本上是平行的。
5.如權利要求1所述的電連接器，其中上述底座部分和上述插件均由絕緣材料製成。
全文摘要
本發明公開了一種用於有選擇地嚙合位於底板印刷電路板上金屬墊片的功率模件的連接器，連接器包括一個如此設置的第一組接觸片和第二組接觸片從而使第一組接觸片在第二組接觸片與金屬墊片相嚙合之前就進行如此嚙合，接觸片可以承受相對高的電流。
文檔編號H01RGK1050648SQ9010422
公開日1991年4月10日 申請日期1990年6月9日 優先權日1989年9月27日
發明者愛德華·巴斯蒂傑尼克, 蒂莫西·B·麥克格林奇, 加利·謝爾斯·託馬斯, 大衛·約瑟夫·羅布盧斯基 申請人:國際控制自動化信貸公司