一種大電流電源轉(zhuǎn)接盒的設(shè)計(jì)方法

曾建+楊琳艷

摘 要： 某產(chǎn)品在研制中，由于受安裝位置限制，電源轉(zhuǎn)接盒可用空間有限，但電源轉(zhuǎn)接盒通過(guò)電流大，使用的元器件體積大，不易設(shè)計(jì)。本文詳細(xì)敘述了一種大電流電源轉(zhuǎn)接盒的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用，并詳細(xì)介紹了該轉(zhuǎn)接盒結(jié)構(gòu)組成、工作原理，在有限空間內(nèi)滿足了降額設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞： 大電流；轉(zhuǎn)接盒；設(shè)計(jì)

1 引言

在某產(chǎn)品研制中，需要設(shè)計(jì)一個(gè)大電流電源轉(zhuǎn)接盒。用電設(shè)備需要使用26A的大電流，按照降額設(shè)計(jì)要求，所選用的元器件額定工作電流需要達(dá)到37A以上。元器件的體積相應(yīng)較大。由于空間限制，留給轉(zhuǎn)接盒安裝體積并不大。需要找到一種大電流電源轉(zhuǎn)接盒的設(shè)計(jì)方法，既能滿足安裝體積的限制，又能滿足降額設(shè)計(jì)的要求。

2 轉(zhuǎn)接盒的工作原理

轉(zhuǎn)接盒的工作原理圖如圖1所示。

轉(zhuǎn)接盒通過(guò)XI和XJ分別連接兩個(gè)用電設(shè)備。然后將電源通過(guò)XE和XG與用電設(shè)備供電正極連接；通過(guò)XF和XH與用電設(shè)備負(fù)極連接。

3 轉(zhuǎn)接盒的外形

轉(zhuǎn)接盒的外形如圖2所示。

4 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

由于安裝空間的限制，轉(zhuǎn)接盒高度方向用于導(dǎo)線安裝的有效長(zhǎng)度僅為40mm，兩相鄰連接器間的距離為12mm。

根據(jù)GJB/Z35-1993 元器件降額準(zhǔn)則的要求，單根導(dǎo)線電流為23A時(shí)，對(duì)應(yīng)導(dǎo)線線規(guī)為AWG 12，其導(dǎo)線截面積為3.0mm2，導(dǎo)線外徑為3mm。根據(jù)QJ 603A-2006 電纜組裝件制作通用技術(shù)要求，電纜制作時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑不小于線纜直徑的5倍。轉(zhuǎn)接盒制作時(shí)，導(dǎo)線的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)大于15mm，大于兩相鄰連接器間的距離12mm。

同時(shí)由于轉(zhuǎn)接盒用于導(dǎo)線安裝的有效長(zhǎng)度僅為40mm，AWG 12導(dǎo)線較硬，轉(zhuǎn)彎后導(dǎo)線本身會(huì)產(chǎn)生一個(gè)將導(dǎo)線恢復(fù)為直線的力，導(dǎo)致導(dǎo)線焊接在連接器上時(shí)，使連接器端子產(chǎn)生向外擴(kuò)張的力F，如圖3所示。

當(dāng)連接器端子偏斜時(shí)，會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)電纜與轉(zhuǎn)接盒對(duì)接困難或無(wú)法對(duì)接；偏斜嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞連接器基座，導(dǎo)致連接器端子無(wú)法固定，連接器失效。

連接器端子在向外擴(kuò)張的力F的作用下，會(huì)向外偏斜，如圖4所示。

4 設(shè)計(jì)方法

增加轉(zhuǎn)接盒體積，使導(dǎo)線焊接后處于自然放松狀態(tài)能解決導(dǎo)線應(yīng)力帶來(lái)的連接器端子偏斜問(wèn)題。但是由于受到安裝空間的限制，在產(chǎn)品上沒(méi)有那么大的空間滿足導(dǎo)線自然放松的要求。

因此需要采取固定導(dǎo)線的方式，使得導(dǎo)線的恢復(fù)力不會(huì)影響連接器端子。比較常用的辦法時(shí)采用連接器尾部灌膠的方式，但是由于轉(zhuǎn)接盒內(nèi)部空間有限，單個(gè)連接器灌膠沒(méi)有操作空間。選用轉(zhuǎn)接盒內(nèi)部一體式灌膠的方法解決操作空間的問(wèn)題，如圖5所示。

制作前利用工裝對(duì)接轉(zhuǎn)接盒上的連接器，保證連接器端子在制作過(guò)程中一直處于正常位置，不會(huì)偏斜，然后在圖5所示區(qū)域灌膠。當(dāng)膠成型穩(wěn)定后，導(dǎo)線與連接器端子焊接處處于膠體內(nèi)，取下工裝后，連接器端子也無(wú)法在移動(dòng)偏斜。

利用該方法制作的轉(zhuǎn)接盒通過(guò)力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)后測(cè)試均合格，證明了該方法合理、可靠。

5 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)方法既能滿足安裝體積的限制，又能滿足降額設(shè)計(jì)的要求。解決了某產(chǎn)品大電流電源轉(zhuǎn)接盒的難題?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]GJB/Z35-1993 元器件降額準(zhǔn)則[S].

[2] QJ 603A-2006 電纜組裝件制作通用技術(shù)要求[S].