连接器降额曲线新解：单个端子性能优化策略

有人问我连接器的降额曲线如何制定。我在这里做一个简单的讲解。

如果连接器是单个端子，那么降额曲线还是很容易做的。如果连接器是多位的，那么不同的加载密度以及不同的应用线规是有不同的温升结果，那样，不仅仅要做降额曲线，还要做不同加载密度和不同应用线规的电流系数表。

今天在这里只讲单个端子的降额曲线。首先要有一组温升数据，一般情况下，降额曲线所代表的是端子/连接器处于寿命终止时的状态，所以，温升数据应该是加速测试后的温升--电流数据。下面举例来说明。

一个端子在连接18AWG电线时的电流---温升数据如图所示。

一个端子在连接18AWG电线时的电流---温升数据
 

根据经验，电流温升数据符合方程式：∆T=A×I^a， （式中∆T表示温升，I表示电流，A表示系数，a表示指数），只要求解出式中的A和a, 就能知道这个端子的温升---电流曲线。

解方程的方法有多种：

一种是代入法，选取表中的二组数据代入就可以求出来，但误差略大一些。

第二种方法是对数法，把原方程∆T=A×I^a 两边分别求自然对数，得出直线方程式：ln⁡（∆T）=ln⁡A+a ln⁡I，设定y=ln⁡∆T， m=ln⁡A， x=ln⁡I，则原方程变为直线方程：y=m+a∙x。

则原始的温升和电流图表变为：

对数之后的温升--电流表
 

由于对数方程是直线方程，所以，可以很容易地求解出直线方程的参数。或者用MINITAB进行直线方程的回归方程曲线。用MINITAB 会根据所有数据点进行直线拟合，结果更准确。

经过求解，m=ln⁡A=-1.8395,   则A=0.1589;    a=1.9806。

∆T=0.1589 ∙ I^1.9806    。把这个公式变形如下：

如果连接器存在一个最高的工作温度，假设105度。则上式变为：

根据这个式子，就可以绘制出连接器的环境温度和电流之间的曲线。

又由于连接器是有一个额定电流的，所以，把额定电流加到这个曲线中，就绘出了降额曲线。

连接器的额定电流的确定方法在这里不具体讲述。

具体的曲线如下图所示，其中额定电流定义为10.9A。

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