连接器可靠性的基础

可靠性是我们日常生活中常用的一个术语。一些汽车因为具有高可靠性而被人追捧，而另一些汽车因为没有高可靠性而被人避而远之。对于朋友、老板以及支票，可靠性都是一个被期望的品质；但其确切含义取决于语境。

然而，就电气连接器而言，可靠性有着确切的定义。用简明的语言来说：可靠性是连接器在要求所需的时间内承受给定环境和/或机械压力的可能性。

在这个定义中，连接器在给定的条件下运行时，必须在一段定义的时间内保持一组明确的性能水平。如果任何或所有连接器的性能可随应用而改变，那么一个连接器的可靠性规范就是所有三个连接器的功能。

连接器的构建基础知识

那么，究竟什么是连接器呢？连接器的一般定义是“连接器在一个电子系统中的两个元素之间提供可分离连接，而没有发生不可接受的信号失真或功率损耗。”

该定义的两个关键部分是“可分离的”和“不可接受的”；性能损失取决于连接器应用和它的电气和环境要求。

以下是一个连接器的简笔画，显示主要元件以及接触端子和接口的特写。

连接器电气元件。（来源：泰科电子）

每种连接的电气部分包括一个接线插脚和一个插拔接触弹簧，后者对相关的插脚施加一个机械应力，可保持电气连续性。插脚和弹簧各自包含在一个刚性壳体中；两个壳体结合在一起并用一个密钥机制来确保正确的方向。

故障模式和机制

如果没有发生任何故障，连接器的可靠性就不是一个重要的问题。当我们查看连接器什么地方出错时，我们就在区分故障 模式和故障 机制。相对于应用要求，故障模式是连接器产生功能性故障的一种特殊方式——例如，超过规范的接触电阻或不可接受的高插拔力都是故障模式。故障机制是故障模式产生的原因——例如，机械振动和电气过应力都是可能产生故障的机制。

以下为一些常见的故障机制和它们的典型故障模式：

确定连接器的可靠性

我们如何制定连接器的可靠性指标？在大多数领域，可靠性使用以下三种方法中的一种进行确定：

1）使用情形：监测产品在运行中的性能。

2）预测性：根据通过实证研究和/或测试而开发的模式，预测可靠性。

3）故障的物理分析：识别潜在的故障机制，并开发一种加速的故障检测程序，以诱导故障进而预测真实性能。

出于很多原因，这些技术并不适合连接器。标准的统计指标难以获得，如 MTTF 和 MTBF（分别是平均故障时间和平均故障间隔时间）。相反，连接器生产商提供一套保证的电气和机械操作规范，和一套样本已通过的合格性测试。