连接器的额定电流和分流

连接器具有指定的额定电流。在我们的例子中，额定电流是“所有极通电时引起30°C升高的电流值”。通电时的温升已包含在产品的额定温度（允许温度）内，因此如果温度比额定温度低30℃，则所有极均可通过全电流。这对于我们的竞争对手来说通常是相同的。虽然有时会针对低环境温度等特定环境设定独特的电流额定值，但也与 UL 标准等保持一致，大多数产品的额定电流值会导致 I am 上升 30°C。 。

但是如果这是分流的话，各个厂家的应对好像不一样。例如，您如何回应“此连接器的额定电流为1.0A,但我想使用3个引脚传输3.0 A.”的请求?在这种情况下，我们将与客户协商，并在大多数情况下建议分流。另一方面，考虑到分流偏差的影响，也有厂家表示“不推荐”。为什么会有这样的差异?这还取决于连接器的类型。

在本文中，我想考虑一下分流，同时通过通电触及连接器发热与大电流的对应关系。

为什么接头会发热?

欧姆定律

当电流=I流过电阻=R时，其前后都会产生电压。在电阻中，消耗“功率=W”。它们之间的关系是欧姆定律，如下图所示。
这篇文章是关于“电阻损耗”和“介电损耗”专栏，它们会导致信号变成热量并变小？”，所以请参考一下。

那么，消耗掉的 W 又转变成热量去了哪里呢？这种现象就是导电设备和部件（例如电源线）变热的原因。换言之，流过电流的“电阻＝R”成为热源。所有金属都有电阻，导电的连接器端子也不例外，通电后就会成为热源。
为了尽可能地减少这种热量，在流过相同电流的情况下减小W就足够了，因此认为R越小越好。现在，让我们考虑一下 R = 电阻。

圆柱导体的电阻由金属类型，长度和横截面积决定

为了考虑 R = 电阻，我们从一个简单的模型开始。
每种金属都有一个称为体积交换电阻的值，该值表示电流和电流流动的困难程度。电导率表示电流流动的难易程度，与该数字的倒数成正比。对于圆柱形导体，其电阻值如图所示。

电阻=R=ρ×L/S

在这里，我将通过将其与道路进行比较来解释一些图像。开车的时候，路面顺畅的人不会累。抗性固有电阻值=ρ表示该路面的不均匀性。而且道路宽敞的话可以毫无压力地驾驶。电流也是，相当于道路宽度的导体的截面积越大消耗越少。长距离开车还是会很累，所以距离=L也大的话会耗电。我觉得除了道路以外，也可以想象一下水管和吸管。一切都有一个共同点，即物体通过时的“阻力”。

那么，根据该式，“低阻值材质，宽截面，短导体”的电阻值较低。I2×R表示的用于发热的能量也应该很低。然后，温度上升似乎被认为是原样，但情况会变得复杂一点，所以我会在接下来考虑它。

圆柱导体的发热

这个图是电流通过时圆柱导体发热的示意图。电流一边通过有电阻的圆柱导体，一边在长度方向一直持续发热。

这里缩短导体的话电阻值就会下降，所以稍微缩短看看吧。可以抑制温度升高吗?

这将降低电阻值。虽然这只是一个感性的故事，但从这个图像图中，我得到的印象是热量似乎没有太大变化。通过缩短导体来降低电阻值并且总发热量也降低，但是“要升高温度的范围”也变小，因此在这种情况下温度上升不会改变是的。

让我们谈谈图像。

隆冬的时候，如果把能温暖舒适地度过6张榻榻米一间的取暖用具带到别的空间会怎么样呢?在12块榻榻米的房间使用的话，恐怕会有点冷。如果你把它带到一个很大的空间，如体育馆，它肯定不起作用。真的是除了取暖器附近以外完全不暖和。

这样，即使产生的热量相同，升高温度的物体变大，效果也会降低。相反，如圆柱形导体的示例，即使通过缩短其来降低电阻值，有限区域内的温升也不会改变。
换句话说，似乎只看材料的效率低下和导体的截面积就可以确定温升，但是有例外吗？让我们想一下，举一个不依赖它的例子。

不受长度影响时电线的容许电流量和电热丝

到目前为止，我们已经使用圆柱形导体作为模型进行了解释，所以让我们看看电线的情况作为其延伸。
电线的允许电流量有一个定义，特别是“当一根电线放置在有足够空间的空间中时”的允许电流量是一个简单的现象，因此有一个可靠的计算公式。公式本身包含对数，有点复杂（各个线材厂家的网站上都有，有兴趣的可以搜索一下），但基本思想如下（实际公式中已经转化为：允许计算直接允许电流量的形式。）

・根据单位长度周围的现象计算，当长度较长时，相同的现象会持续很长时间，因此它是唯一确定的，不依赖于长度。
・计算电流流过导体时产生的热量
・计算流向线材表面的热量=传热
・计算电线表面的热辐射。
・计算内部的热量，并计算导体的温升，导体是温度升高最多的部分。
- 允许温度是指电线周围温度与额定温度（最高允许温度）之差等于先前计算的温升时的当前值。

与前一节的说明相同，当电线较长时，总发热量也会增加，但由于温度会在较宽的区域上升，因此与长度无关。也就是说，关于有宽松余量布线的电线，虽然根据长度电阻值上升，但是不依赖于温度上升。

那么，如果你没有足够的空间放松怎么办?例如，在松散的电线中，在狭窄的空间中会存在更大的热源，因此电线的长度可能取决于温度升高 (当然也存在热量难以逃逸的因素) 。在这些东西中最好的是电热丝。

电热丝特意使用电阻值高的镍铬合金丝做成线圈状，将长的电阻值高的导体压入短空间作为热源使用。在这种可以将长物体推入狭窄空间的结构中，导体的长度也有助于温度升高。

总之，似乎有助于温度升高的是特定区域内的电阻值=金属材料和横截面积，导体长度也取决于状态。那么连接器的情况怎么样呢?

关于连接器的端子形状和发热/温度升高

终结器是连接器的导体，其结构不像圆柱导体那样简单。根据功能和机构，它具有复杂的形状，如拉伸，挤压和拉出金属，并且还与配合伙伴接触，因此不容易。尽管如此，基本思想可以遵循上一节所遵循的内容。

有几个部分很容易成为连接器终端的热源，但我想看其中两个例子。

上图是浮动连接器的横截面，显示了端子。
首先容易成为热源的是浮动运动的弹簧部分。如前面的电热丝示例所示，长导体包含在狭窄的范围内。另外，由于必须将弹簧力保持在适当的水平，所以不可能使弹簧太厚，或者换句话说，不能使弹簧具有大的横截面积，这往往会导致高电阻值。

第二个是触点部分。端子彼此接触的部分比一体的金属部分无论如何电流都不容易流动，也就是说因为电阻值变高，所以这里容易成为发热源。在前面的解释中，我将导体与道路和供水软管进行了比较，但它类似于流动停滞在高速公路和软管接口处的图像。

换句话说，这两种结构是大电流连接器的独创性。例如，下图显示了我们的10122系列微型大功率 (15A) 浮动连接器的引脚。该产品具有独特的4点触点结构，通过部分分割可动弹簧，同时实现了发热抑制和机械特性。

另外，现在正在开发采用新的可动弹簧机构的30A型。好吧，虽然我绕了一段路，但我想继续讨论开头提到的分流。

电流如何分流?电阻值偏差

让我们以简介中提到的情况为例，“该连接器的额定电流为 1.0A，但我想使用 3 个引脚来流动 3.0A。”
如果包括连接器在内的分流部分的电阻值完全相同，则 3.0A 电流将平均分流到每个引脚 1.0A。现在，为了了解当连接器的电阻发生变化时会发生什么，让我们看一下三根线中的一根的电阻高出 ΔR 的情况。

虽然我们会省略中间计算，但可以使用如图所示的简单电路计算来计算。我们来看看最终流过每个端子的电流。无电阻变化且 = R 的路径上的电流 I1 和 I3 均为 (1+Δ)/(1+2/3Δ) A。如果Δ为正值，则Δ>2/3Δ，分子将大于分母，因此I1=I3>1.0A，超过了额定电流值。另一方面，电阻变化线上的电流I2为1/(1+2/3Δ)A，分母大于分子，因此小于额定值1.0A。通过计算可以看出，三个电流之和当然是 3.0A。

电流往往会偏向其容易流动的方向。不仅对于电流如此，对于水流和空气流也是如此。因此，电流从具有高电阻的I2分配到由于流动稍有困难而具有低电阻的I1和I3，从而导致这种电流分配。
顺便说一下，I1和I3已经超过了它们的额定电流值。这是否意味着它不能使用？ 回到开头，额定电流的定义是“所有极通电时引起30°C升高的电流值”。现在，我们通过与全极额定电流通电的比较来看看作为与温升相关的热源的电阻损耗如何受到影响。

分流带来的损失变化 (1) 任其流动总损失少

要比较与发热相关的电阻损耗，请考虑以下模型:。根据额定电流的定义，分别向3个引脚提供1.0A的电流。

由于电阻前后的电位差V=IR不同，它是一种不太可能作为分支和发送一个功率的规格的模型，而是三个独立电源的图像?各个电阻消耗的电力为W=I2×电阻值，电流I为1.0A,因此与电阻值相等。三个组合为 (3+Δ) R。

另一方面，在上一段中看到的分流模型的3个电阻的功耗累积是电压值乘以总电流3.0A,因此 (1+Δ) / (1+2/3Δ) ×3。

我试图通过将每个总功率与“如果三个电阻不均匀且均为R”功率进行比较来绘制图形，包括当Δ为负值时，即电阻值仅降低一个的情况。

与电阻均匀时的总功耗比较

当橙色线的电阻值变化时，分流模型中电阻部分的总功耗，当蓝色线将独立的1.0A极电传递到连接器时。如果Δ为正，则两条线路的综合电阻值都会增加，因此它们的功耗要高于100%以上。然而，值得注意的是，根据规格，整个区域的橙色线低于1.0A全极电流。同样的总通电量是3.0A,为什么会产生这个差异呢?

如前所述，电流具有偏向易于流动的性质。与其完全分成3等份，在难以流动的地方也强行等量流动，不如像电流流动那样分流，结果是效率好的流动方式。因此，总功耗降低。

从该结果可以看出，在电阻值发生变化的连接器中，存在在分流时严格超过额定电流值的引脚，但是在温度升高这一点上，这是额定电流规定的基础，我认为你会觉得它似乎低于完整规格的使用。那么，更多的局部发烧怎么样?让我们看看两种型号中功耗最高的单个引脚。

分流引起的损失变化 (2) 个别引脚的发热情况如何?

在分流模型中，由于电阻前后的电压值相等，因此“电流流过最多的引脚”，而在独立电流供应中，由于电流值相同，因此“具有最高电阻值的引脚”具有最高功耗，因此Δ是正的或负的引脚是不同的。有关详细信息，请参阅下图中的图例。

电阻均匀时的每引脚功耗比较

这样，即使查看各个引脚的功耗，在整个范围内橙色线也低于蓝色线。即使考虑作为局部发热源的各个引脚的功耗，分流期间的功耗也低于规格中规定的条件。如果是因为安装不良或者夹有异物等缺陷就完全是另外一回事了（本来就单独通电不好），但从目前的确认结果来看，如果连接器的电阻值在产品规格范围内有所不同，我认为转接不会有任何问题。
但是，在某些情况下这会成为问题吗？ 接下来，我们考虑电流分布由于连接器以外的因素而发生变化的情况。

另外，虽然是画蛇添足，但是关于异物的咬合，我们准备了叫做两点触点构造的技术，如果您也能看到那个的话就太好了。

布线对连接器的影响

从电源、连接器到供电对象，→之间通常包含布线材料。例如，电线和电路板的轨迹。当分流电流时，这些是干预，但如果这是连接距离，电路板布局中的例程，或者分支后的布线具有比连接器的电阻值大得多的值，则电流分配它不再取决于连接器的电阻值。

换句话说，如果该布线的电阻很大并且变化，则偏向于每个引脚的电流将与连接器的状态无关地分配。

在这里，作为一个稍微极端的例子，考虑以下布线电阻变化的模型。

这里，每个电阻消耗的功率分别是I12, I22和I32倍，恰好为1.0A。三个电阻消耗的功率是 (3+4Δ+2Δ2) /{3× (1+2/3Δ) 2}倍。让我们再次以图形方式查看连接器的总功耗和最大功耗的引脚功耗 (请注意，图形表示法与以前略有不同) 。

连接器的功耗，均匀电流的增加率

由于我们在前提阶段也做了近似，当Δ为负且较大时，它包括实际上不太可能发生的状态，但即使3个引脚的总值也高于整个区域布线均匀的状态，即使它是单个引脚是的。特别是当观察单独的引脚时，在很大程度上确认电流被分配的地方的功率上升。换句话说，当将高电流划分为额定电流以下并通过连接器发送时，根据到达连接器以及从连接器开始的布线状态，可能会出现意外发热。

也许我认为这应该是同一行业中其他公司“不建议分割”的情况。此外，从连接器类型的角度来看，对于通过电线的连接 (如线对电路板连接器或线对电线连接器)，这些现象可能会很明显。在我们公司的情况下，我们首先解释说“与客户讨论，通常建议分流”，但我们正在确认在此协议中是否存在此类风险。

结论是，如果接线部分的电阻值稳定且均分，则可以通过高达额定值x分布引脚数的电流，但如果担心接线部分的平衡，则可以需要在分配上留有一定的余地。另一点与我们到目前为止讨论的有点不同，那就是如果你要分流电流，例如如果一个连接完全断开，电流将被分流并且流动将完全停止。还有延迟认识到问题已经发生的风险。我们能够根据这些要点提供和讨论各种建议，因此，如果您正在考虑使用我们的连接器，请咨询我们的销售人员或通过我们的网站与我们联系。

最后，

随着电子设备变窄的趋势，我觉得“在底板布局上，希望通过同一个连接器传输低功率信号和电源。但我不能使用大的。”的情况比以前增加了。在这种情况下，在如何使用具有小额定电流值的连接器方面存在许多困难，并且每个制造商对分配的看法似乎略有不同所以我接受了这个主题。

另外，本公司备有10143系列基板对基板连接器，在信号线0.5A额定的0.5mm间距连接器上增加了4条3.0A电源线。请务必确认。感谢您在句子中介绍的10122系列大电流浮动连接器。