互連

目錄表

置頂

連接器

公母

間距

接點、外殼、連接器組件及嵌件

觸點端接樣式

安裝樣式

防塵與防潮

電線與電纜

電線材料

線規 (尺寸)

電線與電纜的電流額定值

壓接工具

電氣規格

軍用及航太級連接器

商用現貨 (COTS)

航太

互連

傳輸電力和數據聽起來很簡單，但挑選互連解決方案卻是複雜的決策過程。必須考量多項設計決策：使用者操作系統的能力、安全標準以及相容性。

互連在電子領域中無處不在。涵蓋各種元件，從電腦 USB 連接器、HDMI 的高解析度影像訊號，到電路板上常見的簡易型雙腳位線對板連接器。

何謂互連？ 查看答案

互連元件是指任何能讓兩個或多個裝置之間形成數據或電力傳輸路徑的設備或電子元件。

互連元件包括電線和電纜、連接器外殼與觸點，以及能讓系統在兩個連接端點間完成電力與數據路徑的其他任何裝置或零件。

連接器與觸點 電纜與電線 壓接工具

連接器

連接器可提供電力和數據的導通性。連接器在構造上能以機械方式進行連接與斷開。

連接器是將系統元件接在一起，且可再次配置的必要零件。當您將筆記型電腦插入牆壁插座時，您就是用連接器為電腦供電 (或充電)。因此您可以拔掉電腦插頭，且之後從其他插座充電。

公母

接頭通常分為「公」或「母」部分，彼此接合後就可完成連接。母端是一個插座，可用來容納「公端」接頭。

連接器公母端觸點的電路符號

插頭和插孔之間的差異為何？查看答案

插孔可以是公或母，通常是連接器對中安裝於面板或電路板一側的部分。插頭通常是連接器對中自由懸掛的部分。

間距

資料來源：端子台挑選的終極指南

間距是指兩個相鄰觸點之間的測量距離。隨著連接器外殼內的觸點數量增加，連接器必須變大，否則觸點間距將縮小。具有多條數據線的連接器，通常間距非常小。

接點、外殼、連接器組件及嵌件

  • 觸點 - 也稱為端子，是連接器內部的金屬介面，能為電力和數據訊號提供可靠的傳輸路徑。這些觸點會跟電線或印刷電路板 (PCB) 的走線接合。大多數觸點的接觸面上都有一層電鍍材料，以提升導電性或耐磨性。
  • 外殼 – 是在連接時將觸點牢牢固到位的外部結構，並可保護連接處，以免遭到外部環境危害。連接器外殼亦可當作互連元件兩側的鎖定機制，以確保連接不會意外鬆脫。
  • 連接器組件 - 連接器整體解決方案，包括觸點與外殼，還有可能添加的任何配件，例如安裝於電纜末端之連接器的防拉裝置、防止環境顆粒侵入的密封套，以及連接器尚未連接時所用的防護蓋。
  • 嵌件 - 一種電氣絕緣材料，例如塑膠或橡膠。嵌件是指用來放置連接器觸點的結構，以確保觸點的正確鍵合和方向。
連接器嵌件、觸點與外殼的範例。
來源：耐用型連接器的構造及其在工業連接中的用途

觸點端接樣式

觸點的連接樣式相當多種。尺寸和端接樣式取決於應用和需求。以下是一些較常見的處點端接樣式：

  • 壓接觸點 - 速度快且簡便，但可能需要專用工具將觸點壓接在電線上
TechForum 中的壓接觸點範例：
來源：EDAC 516 系列壓接建議
  • 焊杯 - 價格便宜並提供環境防護和穩固的電氣連接，但焊接較耗時
焊杯正確端接的範例
來源：NASA 工藝檢驗圖示參考
  • PC 引腳 – 電路板上常見的端子或單接線柱連接器
Amphenol 的 PC 引腳端子範例：
來源：Digikey 零件編號：4995-M12A-04PMMP-SF8001-ND

安裝樣式

  • 自由懸掛式 - 指的是安裝在電線或電纜末端的連接器。自由懸掛式連接器雖然能提供較大的範圍與靈活性，僅受電纜長度限制，但較容易受損或暴露於更多危險中。
  • 面板安裝 – 固定在機殼或牆壁的外側。通常，在外殼上會開一個孔或挖一個缺口，然後將連接器安裝於該處。透過螺帽與有螺紋的頸部鎖定、使用外部螺絲，或安裝於機殼內的電路板上。連接器上的孔洞可以由連接器本身密封，因此可提供良好的 IP 防護等級。
  • 板安裝 - 板安裝連接器是指，連接器的主要結構支撐由其所連接的印刷電路板提供。除了觸點端接外，電路板上可能還需要支撐銷或支柱。
板安裝連接器的範例：
來源：Digikey 零件號碼：L77HDE15SD1CH4FVGA-ND

防塵與防潮

根據操作環境，連接器可能會暴露在高溫或低溫、水、塵埃顆粒、有害化學物質或其他環境條件中，這些因素會降低連接器的效能，甚至可能導致其完全失效。密封式連接器是指經過設計能承受環境條件的連接器。

侵入防護 (IP) 等級可定義連接器的密封程度，以及其能承受的環境條件類型。國際電工委員會 (IEC) 針對侵入防護 (IP) 的一些規定範例包括：

  • IP20 表示能防止大於 12 mm 的固體物體進入。
  • IP67 表示提供浸水防護，深度可達 1 公尺，時間可達 30 分鐘。
  • IP69K 表示耐蒸汽及高壓水沖洗

有關 IP 等級的更多資訊可於此查看：連接器在嚴苛及極端環境中使用的細微考量

具有抗塵抗潮濕特性的筒狀連接器：
來源：IP 等級與防水接頭概述
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玩轉 USB4 介面 第 3 代 Type-C 連接器

USB4 介面的兩個通道的最大資料傳輸率為每秒 40 吉位元 (Gbits/s)，這給設計者帶來了額外的壓力，因為難以滿足訊號完整性和電磁干擾（EMI）要求。

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光纖連接器基礎知識

以下文章是光纖連接器的簡要概述。

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連接器的針腳間距

連接器的針腳間距是挑選連接器的基本條件之一。

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一起暸解模組化連接器

模組化連接器 (通常指 RJ 連接器) 自 1960 年代被 AT&T 採用以來，如今在電信和資料通訊應用中已隨處可見。

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耐用型連接器

耐用型連接器是指一種獨立的類型，泛指這類連接器是非常耐用，且具有靈活的連接頭佈局、高密封等級和高電流額定值。

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A collection of various connectors.

連接器 – 基礎知識

在任何設計過程當中，瞭解市面上現有的連接器和需要考量的相關規格要求都十分重要。

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電線與電纜

電線與電纜的差異為何？查看答案

表面上來看，電線與電纜可能很像，口語上也經常混用，但實際上兩者在互連解決方案中屬於不同的零件：

  • 電線是一條被絕緣材料包覆的電導線
  • 電纜則是多條電導線或多組電線捆綁在一起，再由一層外部絕緣層包覆。電纜至少含有兩條或更多條電線，且由模製絕緣材料結合在一起，或是每條電線各自擁有絕緣層，然後將這些導線群組合在一起，外面再包覆一層絕緣層。
圖片顯示一條纜線其中有 2 條絕緣電線：
來源：Digikey 零件編號：2320-2170820-DS-ND

實心線與絞線有何差別？ 查看答案

電線的導電通道通常有兩種不同類型：實心線或絞線

  • 實心線：顧名思義，實心線是一整段實心金屬，經拉拔成形後再覆蓋絕緣材料。較便宜、較厚、較不靈活且不易彎曲，但能承載較大電流
  • 絞線：由許多較小的未絕緣電線捲繞在一起形成較大導體的導線，就像構成繩索的纖維一樣。股數越多，電線越柔軟。然而，按長度計算，可能比實心線更昂貴。
圖片顯示一條含有實心線的同軸電纜
來源：Digikey 零件號碼：BEL1299-100-ND

電線材料

這是構成電線的導電材料。通常可以是鋁或銅，且表面鍍錫，或在某些情況下鍍銀，以提升可焊性或耐熱性。

線規 (尺寸)

為達到特定電線直徑，電線所經過的截面模具數量。美國線規尺寸以美國線規 (AWG) 測量，線規數字越大，線徑越小。針對較大的電線，會使用圓密耳為單位。MCM 尺寸，也稱為 kcmils (千圓密耳)，用於更大型的電纜。一 MCM 相當於 1,000 圓密耳。

AWG：在美國線規系統中，36 AWG 的電線，直徑為 0.0050 英吋。一條 0000 (4/0) 電線，直徑為 .4600英吋。這之間還有 39 種線規尺寸。在此設計下，線規每增加三個刻度，電線面積大概就會加倍。

電線與電纜的電流額定值

最大連續電流額定值受限於電線的尺寸、電纜內導線總數，以及周圍環境的外部條件，包括環境溫度和氣流。

導線尺寸 AWG 的電流額定值：
來源：Digikey 創新手冊

加值服務

DigiKey 不僅僅是世界級的零件經銷公司。我們更提供多種加值服務，有助您的設計從概念變為真實。服務包括：

  • 電線切割 - 包括業界頂尖品牌在內的多種電線與電纜產品，皆可依長度需求進行切割。可將電線與電纜客製化切割成任意長度、線規與重量，無需接續，且無最小訂購條件，更提供 UL 認證與支援歐洲標準的電線與電纜。
  • 帶狀纜線 – 我們庫存的 IDC 連接器組件。纜線組件可以在兩端各配一個連接器，或僅在一端配一個連接器。若導線數量相同，兩端也可以搭配不同的連接器。
  • 矩形電纜 - 含現貨零件的組件。
  • FFC - 來自我們庫存的 TE Connectivity FFC 連接器的帶狀纜線組件。會在本公司網站上列為加值項目。纜線組件可以製成焊接片對焊接片、插座外殼對焊接片，或插座外殼對插座外殼。
  • 預壓接 – 將觸點壓接在電線上。
Screen shot of the Wire & cable cutting services​ thumbnail

電線與纜線切割 Digi-Spool® 服務

探索 DigiKey 的 Digi-Spool® 專業切割服務，達到有效且精確的電線與纜線管理。

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印在纜線上的標記 - 它們是什麼意思？

許多帶狀和離散纜線的護套上都印有一組隨機的數字、字母和標誌…這通常都不是零件編號，卻是纜線符合的一組標準。

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帶狀纜線間距與連接器針腳間距

如果您正在為您的 IDC 連接器搜尋合適的帶狀纜線，您先需要了解「連接器針腳間距」和「帶狀纜線間距」兩者的分別。

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纜線接頭螺紋差異 - PG、NPT 與公制

此螺紋與 NPT 和公制螺紋的主要區別在於，其螺紋深度較小，但螺紋齒面角較大，因而這種螺紋與直螺紋一樣具有較寬的螺距。

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纜線的最大載流能力

眾所周知，纜線的電流承載能力是根據纜線中的導線而變化的。

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安裝時電纜的彎曲半徑

在電纜中，“彎曲”是指電纜在受拉時的定位/彎曲。

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壓接工具

壓接工具是經過設計的專門手工具或壓機，可用來折疊並壓緊連接器的金屬接點，使其包覆導線，在觸點與電線之間形成穩固的機械連接。

有些壓接工具可以執行壓接過程中的多種功能，例如切割電線和剝除電線的絕緣層，並可用於多種線規或尺寸。

沒有壓接工具也可壓接嗎？查看答案

壓接工具相當實用，可確保電線周圍的觸點達到整齊可靠的壓接效果；這比用鉗子將電線周圍觸點折疊的效果更加穩定且可重複施作。雖然可以使用鉗子將觸點壓接到電線上，但這並非建議的做法。這並非將觸點與電線接合的可靠方法，連接器可能會因此受損 (或無法裝入外殼中)，而且可能要花更多時間將觸點固定。

手動壓接器

手工具 (也稱為手動壓接) 顧名思義，就是將觸點壓接在電線上的手工工具。這些工具可以採用彈簧或棘輪加以輔助，但主要的施力來自使用者的手和握力。通常，這些工具在現場維修個別觸點，或在小規模生產中處理零星觸點時相當有用，因為各項流程，包括要壓接之電線與觸點的定位，都需要手工完成。

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DKS-CRIMP-T1-ND

DKS-CRIMP-T1-ND

多功能壓接工具含模具

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1528-2525-ND

1528-2525-ND

棘輪壓接鉗

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WM9999-ND

WM9999-ND

手工具壓接器 14-24AWG 側邊

自動壓接機

電動工具和壓機會由外部能源驅動，包括電力或在某些情況下是由空氣驅動，可用於進行較大批量的壓接。由於複雜度較高，這些工具的成本可能大幅增加。

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壓接環狀端子的注意事項

這裡有一些有關如何正確壓接環形端子的資料。

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電線套圈的使用與壓接

我想很多技術人員還沒有完全善用電線套圈的裝置。

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壓接前準備好佈線用的電線

將連接器連接點壓接到電線之前，你需要先準備好佈線用的電線。

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方便剝線的工具

使用的最佳剝線工具取決於電線本身所有的不同屬性（類型、規格、絕緣等）。

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Engineer PA-09 通用型壓接工具（20-32 AWG）

許多用於較窄間距（1.5-2.5mm）JST、Molex、Amp、JAE 和 Hirose（HRS）外殼的連接頭（端子）都需要使用專門的壓接工具。

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如何選擇電線套圈？

大多數工程師都傾向於只根據金屬長度和內徑來選擇電線套圈，如圖 1 所示。

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電氣規格

挑選適合應用的互連元件時，也必須將電性納入考量。

  • 電線與電纜都具有一定的電阻，通常會以每 1000 英尺或公尺的歐姆數表示。雖然製造商致力於降低電阻，但仍有部分功率會以熱散失的形式損耗。
  • 連接器功率額定值是指連接器兩側可以安全耗散的功率總量。

我的互連元件 (連接器、電纜或電線) 可承受多少電流？ 查看答案

額定電流 (亦稱為載流量) 是指互連元件 (連接器、電纜或電線) 能安全流通的最大電流量。隨著更多電力通過互連元件，導電材料上細微但累積的電阻會導致能量以熱的形式損失。超過電流額定值可能會導致熔化、火花及危險故障。

照片顯示一個緊湊型連接器，每極可承載 55 安培。
來源：Digikey 零件編號：2243-ASMPP30-1X2-RK-ND

我的互連元件 (連接器、電纜或電線) 可以承受多少電壓？ 查看答案

額定電壓 (也稱為工作電壓) 是元件 (或互連元件) 能承受的最大電壓差。若您同時查看電線與連接器，整體組合的強度取決於最薄弱的環節。對於連接器來說，影響因素包括絕緣材料、電氣觸點之間的間距以及環境條件。超過此額定值，可能會導致電氣絕緣失效，而造成電弧、電路板受損甚至引發火災。連接器電壓額定值有三種不同的數值：

  • 崩潰電壓：超過此電壓後，產品將無法運作。因此也稱為失效電壓。
  • 介電耐壓 (DWV)：崩潰電壓的 75%。這是產品應使用的非破壞性電壓。也稱為耐壓或測試電壓。
  • 額定電壓 (DWV 的三分之一)：產品應使用的最大連續電壓。也稱為工作電壓或操作電壓。

若對此有疑問或需要更多資訊，請造訪 TechForum：崩潰電壓、介電耐壓與額定電壓之間的差異

將互連元件 (連接器、電纜或電線) 屏蔽有什麼作用？ 查看答案

電磁干擾 (EMI) 是在系統中同時傳輸多個電力或數據訊號時固有的雜訊。當訊號功率增加或互連元件間的間距縮小時，EMI 的影響就會放大。屏蔽式互連元件會影響訊號完整性，進而造成合規測試通過或失敗的差異。

照片顯示一個屏蔽連接器。
來源：Digikey 零件編號：WM20205-ND
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電纜的長度會影響其阻抗特性嗎？

電纜長度對其阻抗特性影響甚微。阻抗特性是電纜的固有屬性，由其物理尺寸（內外導體的直徑）以及它們之間的介電材料決定。

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擊穿電壓、電介質耐電壓和額定電壓之間的區別

有時，您可能會發現某些產品的測試報告中提到以下三個額定電壓。

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電氣間隙、爬電距離與電壓額定值

有時，尋找與個人或系統保護相關的電氣操作電壓資訊會讓人感到困惑。

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Image of Related Content: Gender Terminology for Electrical Connectors and Fasteners

電氣連接器與緊固件的性別術語

在电气和电子领域，配对连接器通常按性别分为公头和母头。

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Image of Related Content: Connector Contact Current Rating

連接器端子額定電流 Current Rating

在閱讀 連接器 的規格書（datasheet）時，幾乎一定會看到該連接器的額定電流 (Current Rating)。那麼，連接器是否能承受比資料表上更高的電流呢？

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針對應用需求搭配工業電源連接器

工業插頭和插槽可輔助製造設備的電源，達到安全且可靠的連接和斷開。

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軍用及航太級連接器

符合美國國防部標準針對設備之環境防護與互換標準化規定的軍規 (Mil-Spec) 級連接器與配件。顧名思義，這些標準最初是針對軍事應用而制訂，例如用於航太應用，但軍規連接器因可在惡劣環境中可靠運作及可客製化的能力，因此迅速獲得工業、汽車、高頻運算及電信應用的採用，遠超出原本軍事設備的應用範圍。目前大多數軍規連接器製造商皆針對民用市場提供多樣化的圓形連接器產品系列。

目前常用的軍用標準有哪些？ 查看答案

美國國防部目前使用的電氣與光纖連接器規格基礎，最初於 1930 年代制訂，但已演變成涵蓋多種應用與市場的規定。

  • MIL-DTL-38999
  • MIL-DTL-26482
  • MIL-DTL-5015

商用現貨 (COTS)

商用現貨 (COTS) 是製造商提供的現成且普遍可得的零件或解決方案。因為是由製造商控制設計、製造與生產的流程，因此並未直接符合軍規資格。

航太

航太應用是電氣連接器可能碰到的最嚴苛環境之一。有極端的高溫和低溫範圍、壓力差異、持續振動，以及高功率需求與穩定可靠的數據連結需求，因此任何連接器都必須符合最高規格。符合多種軍規資格的圓形連接器就常用於航太應用中。

氣密式連接器可提供氣密保護，適用於加壓隔板，如乘客艙或空載感測器套件。

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尋找匹配圓形連接器的逐步流程

在選擇圓形連接器時，找到互補對以完成電路連接至關重要。

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太空合格元件的技術t成熟度等級

太空應用設計人員需仰賴 QPS 元件，包括電氣連接器和衰減器在內，以便達到 TRL 第 9 級以及在太空領域中成功的實證紀錄。

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Image of Related Content: Meeting Critical Demand in the Aerospace and Defense Sectors

滿足航太和國防領域的關鍵需求

國防領域正跨足數位疆界，因此連接性和網路安全不可或缺。濾波式連接器有助於保障通訊作業。

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如何針對軍事應用達到最佳化的 RF 連接器選擇和實作

在高可靠度 RF 應用中，挑選符合軍用效能規格和標準的元件及塗層。

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Image of Related Content: Understand the Selection of Connectors and Cabling for Space Applications

瞭解如何選擇適合太空應用的連接器和纜線

衛星部署持續增加，更多設計人員需要非常熟悉為太空環境選擇連接器和纜線時的細微差別。

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