Пый штифт или подпружиненный штифт представляет собой тип электрического соединительного механизма , который используется во многих современных электронных устройствах и в электронике тестирования промышленности. [1] Они используются из-за их повышенной прочности по сравнению с другими электрическими контактами и устойчивости их электрического соединения к механическим ударам и вибрации. [2]
Название pogo pin происходит от сходства стержня с стержнем pogo - встроенная винтовая пружина в стержне прикладывает постоянную нормальную силу к задней части ответного гнезда или контактной пластины, противодействуя любому нежелательному движению, которое в противном случае могло бы вызвать прерывистое соединение. Эта спиральная пружина делает поворотные штифты уникальными, поскольку в большинстве других типов штифтовых механизмов используется консольная пружина или распорная втулка. [3]
Полный путь соединения требует ответного гнезда для контакта штифта, которое называется целью или приземлением . Пого-мишень состоит из плоской или вогнутой металлической поверхности, которая, в отличие от штырей, не имеет движущихся частей. Мишени могут быть отдельными компонентами в полной сборке разъема или, в случае печатных плат, просто покрытой покрытием области платы.
Подпружиненные штифты - это прецизионные детали, изготовленные с помощью процесса токарной обработки и прядения, для которого не требуется пресс-форма, что позволяет производить меньшие количества по более низкой цене.
Структура [ править ]
Базовый подпружиненный штифт состоит из 3-х основных частей: плунжера , цилиндра и пружины . [2] Когда к пальцу прикладывается сила, пружина сжимается, и поршень перемещается внутри ствола. Форма ствола сохраняет поршень, не давая пружине вытолкнуть его, когда штифт не зафиксирован на месте.
В конструкции электрических контактов требуется определенное количество трения, чтобы удерживать разъем на месте и сохранять поверхность контакта. Однако высокое трение нежелательно, поскольку оно увеличивает напряжение и износ контактных пружин и корпусов. Таким образом, для создания этого трения требуется точная нормальная сила, обычно около 1 ньютона. [3] Поскольку подпружиненный штифт должен иметь небольшой зазор между плунжером и цилиндром, чтобы он мог легко скользить, кратковременные разъединения могут произойти при вибрации или движении. Чтобы противостоять этому, плунжер обычно имеет небольшой наклон для обеспечения непрерывного соединения. [ необходима цитата ]
Многие производители создали свои собственные вариации этой конструкции, чаще всего путем изменения интерфейса между поршнем и пружиной. Например, между двумя компонентами может быть добавлен шар, или плунжер может иметь угловой или потайной наконечник. [4] [5]
Материалы [ править ]
Плунжер и цилиндр штифтов pogo обычно используют латунь или медь в качестве основного материала, на который наносится тонкий слой никеля . [6]
Как и в случае с электрическими разъемами, производители часто наносят золотое покрытие, которое улучшает долговечность и сопротивление контакта. [7]
Пружины обычно изготавливаются из медных сплавов или пружинной стали . [8] [4]
Приложения [ править ]
Подпружиненные соединители используются в самых разных областях, как в промышленной, так и в бытовой электронике:
- Межплатные разъемы (обычно постоянные)
- Разъемы с защитой от проникновения в потребительских устройствах, например смарт-часах , защищенных компьютерах
- Клеммы аккумуляторов на ноутбуках
- Магнитные зарядные или сигнальные разъемы, например док-станции для ноутбуков и зарядные устройства
- Высокочастотные разъемы, например, антенны , разъемы для мониторов
- Тестирование печатных плат
- Тестирование интегральных схем [9]
- Внутрисхемное тестирование [10]
- Тестирование батареи
- Тестирование другой электроники
Расположение разъема [ править ]
Когда pogo-контакты используются в соединителе, они обычно расположены в плотном массиве, соединяющем множество отдельных узлов двух электрических цепей . Они обычно встречаются в автоматическом испытательном оборудовании в виде гвоздей , где они способствуют быстрому и надежному подключению тестируемых устройств (DUT). [10] В одной конфигурации с чрезвычайно высокой плотностью массив принимает форму кольца, содержащего сотни или тысячи отдельных пого-пинов; это устройство иногда называют пого-башней . [ необходима цитата ]
Их также можно использовать для более постоянных подключений, например, в суперкомпьютере Cray-2 . [11]
При использовании в приложениях с наивысшей производительностью штыри Pogo должны быть очень тщательно спроектированы, чтобы обеспечить не только высокую надежность во многих циклах сопряжения / разъединения, но также и передачу электрических сигналов с высокой точностью . Сами штифты должны быть твердыми, но покрытыми веществом (например, золотом ), обеспечивающим надежный контакт. Внутри корпуса стержня поршень должен иметь хороший электрический контакт с корпусом, чтобы пружина с более высоким сопротивлением не передавала сигнал (вместе с нежелательной индуктивностью, которую представляет собой пружина). Конструкция пого-выводов для использования в схемах с согласованным импедансом особенно сложна; для поддержания правильного характеристического сопротивленияштырьки иногда располагаются с одним сигнальным штырем, окруженным четырьмя, пятью или шестью заземленными штырями. [ необходима цитата ]
Сочетание с магнитами [ править ]
Подпружиненные разъемы можно комбинировать с магнитами для создания прочного и надежного соединения - метод, который широко используется в бытовой электронике, такой как ПК 2-в-1 и высокочастотная передача данных. [12] Одним из ярких примеров этого является Apple , «s MagSafe разъем. [13]
Коммерческие продукты [ править ]
Хотя пого-пин часто используется как общее название, он является зарегистрированным товарным знаком Everett Charles Technologies (ECT). [14]
См. Также [ править ]
- Электрический разъем , в котором иногда используются штыри.
- Перемычка (вычисление) , выполняет аналогичную функцию, но соединяет цепь между двумя контактами.
- Внутрисхемный тест , обычное применение pogo pins
- Кнопка Fuzz , высокопроизводительное электрическое соединение
Ссылки [ править ]
- Рианна Харт, Пьер (7 октября 2016 г.). «Использование Pogo Pins для добавления электрического подключения к вашим 3D-печатным приборам» . Джавелин . Javelin Tech . Дата обращения 22 мая 2019 .
- ^ a b "Пружинные контакты и разъемы" (PDF) . Cotelec . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ a b Mroczkowski, Роберт С. (1993). «Конструкция соединителя / Материалы и надежность соединителя». AMP Incorporated. Цитировать журнал требует
|journal=( помощь ) - ^ a b "Основное вступление к Pogo Pin" . CCP Contact Probes Co . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ Заявка США 20170187137 , "Узел штифта пружинного датчика с принудительным смещением"
- ^ "Каталог Pogo Pin" (PDF) . pogo-pins.com . Cnomax Technology Co., Limited . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ↑ AMP Incorporated (29 июля 1996 г.). «Золотые правила: руководство по использованию золота на контактах разъемов» (PDF) . Tyco Electronic Corporation. Архивировано 29 марта 2018 года из оригинального (PDF) . Дата обращения 1 июля 2019 .
Золото обычно используется в качестве контактного покрытия для приложений с низким уровнем сигнала напряжения и тока, а также там, где важна высокая надежность.
Цитировать журнал требует|journal=( помощь ) - ^ Mroczkowski, Боб (19 августа 2009). «Материалы контактной пружины электрического / электронного разъема» . Поставщик соединителя . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ «Добро пожаловать в Qualmax» . Qualmax . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ a b «Предотвращение образования трещин на контактных площадках при использовании ИКТ с использованием Шерлока» (PDF) . Решения DfR. 21 ноября 2013 года.
Перед ICT проектировщик может оптимизировать процесс ... изменить давление на штифт pogo
- ^ Килиан, Алан. «Логический модуль Cray-2» . bobodyne.com . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ "Магнитные соединители" . CCP Contact Probes Co . Дата обращения 3 июля 2019 .
- ^ Патент США US7311526B2 , «Магнитный разъем для электронного устройства», опубликованном 25 декабря 2007, назначен Apple Inc. Архивировано из оригинального 15 июля 2018 года.
- ^ «Пружинные зонды для ATE, соединителей, батарей, жгутов проводов, полупроводниковых корпусов и приложений общего назначения» (PDF) . L. Bodenmann AG . ОСТБИ БАРТОН. 2003 . Дата обращения 3 июля 2019 .
Pogo - зарегистрированная торговая марка Everett Charles Technologies.
