Pogo pin - Pogo pin

Průřez čepu pogo s vyobrazením píst, hlaveň, a jaro

A pogo pin nebo odpružený čep je typ elektrický konektor mechanismus, který se používá v mnoha moderních elektronických aplikacích a v elektronickém testovacím průmyslu.[1] Používají se kvůli lepší odolnosti oproti jiným elektrické kontakty a odolnost jejich elektrického připojení vůči mechanickým nárazům a vibracím.[2]

Název pogo pin pochází z podobnosti čepu s a pogo hůl - integrovaný spirálová pružina v kolíku platí konstanta normální síla proti zadní straně protikusu zásuvky nebo kontaktní desky, působí proti jakémukoli nežádoucímu pohybu, který by jinak mohl způsobit přerušované spojení. Tato spirálová pružina dělá pogo čepy jedinečnými, protože většina ostatních typů čepových mechanismů používá a konzolová pružina nebo expanzní objímka.[3]

Kompletní spojovací cesta vyžaduje spojovací schránku pro zasunutí kolíku, která se nazývá a cílová nebo přistát. Terč pogo se skládá z plochého nebo konkávního kovového povrchu, který na rozdíl od kolíků nemá žádné pohyblivé části. Cíle mohou být samostatné součásti v celé sestavě konektoru, nebo v případě desek s plošnými spoji jednoduše pokovená oblast desky.

Pružinové čepy jsou přesné díly vyrobené s a otáčení a předení proces, který nevyžaduje formu, což umožňuje výrobu menších množství za nižší cenu.

Struktura

Rozložený diagram zobrazující součásti standardního pogo čepu

Základní odpružený čep se skládá ze 3 hlavních částí: a píst, hlaveň, a jaro.[2] Když na čep působí síla, je pružina stlačena a píst se pohybuje uvnitř hlavně. Tvar hlavně udrží píst a zastaví pružinu v jejím vytlačování, když čep není zajištěn na svém místě.

V konstrukci elektrických kontaktů, určité množství tření je nutné držet konektor na místě a udržovat povrch kontaktu. Vysoké tření je však nežádoucí, protože zvyšuje napětí a opotřebení kontaktních pružin a pouzder. K vytvoření tohoto tření je tedy zapotřebí přesná normálová síla, obvykle kolem 1 newtonu.[3] Vzhledem k tomu, že pružinový čep musí mít mezi pístem a válcem mírnou mezeru, aby mohl snadno klouzat, může dojít ke krátkodobému odpojení při vibracích nebo pohybu. Aby se tomu zabránilo, má píst obvykle malý sklon, aby bylo zajištěno nepřetržité připojení.[Citace je zapotřebí ]

Mnoho výrobců vytvořilo své vlastní vlastní varianty tohoto designu, nejčastěji změnou rozhraní mezi plunžrem a pružinou. Například může být mezi obě komponenty přidána koule nebo může mít píst šikmý nebo zápustná spropitné.[4][5]

Různé vzory pogo pinů

Materiály

Píst a hlaveň kolíků pogo obvykle používají mosaz nebo měď jako základní materiál, na kterém je tenká vrstva nikl je použito. [6]

Jak je u elektrických konektorů běžné, výrobci často používají pozlacení, které zvyšuje odolnost a odolnost kontaktů.[7]

Pružiny jsou obvykle vyrobeny z slitiny mědi nebo pružinová ocel.[8][4]

Aplikace

Některé pružinové konektory a demontované pogo kolíky uvnitř nich

Pružinové konektory se používají pro širokou škálu aplikací v průmyslové i spotřební elektronice:

Uspořádání konektoru

Viz také: Elektrický konektor

Když se pogo piny používají v konektoru, jsou obvykle uspořádány v hustém poli, spojujícím mnoho jednotlivých uzlů dvou elektrické obvody. Oni jsou běžně vyskytují v automatické zkušební zařízení ve formě a postel z nehtů, kde usnadňují rychlé a spolehlivé připojení testovaná zařízení (STAVY).[10] V jedné konfiguraci s extrémně vysokou hustotou má pole podobu prstence obsahujícího stovky nebo tisíce jednotlivých pogo pinů; toto zařízení se někdy označuje jako a pogo tower.[Citace je zapotřebí ]

Mohou být také použity pro trvalejší připojení, například v Cray-2 superpočítač.[11]

Při použití v aplikacích s nejvyšším výkonem musí být kolíky pogo navrženy velmi pečlivě, aby umožňovaly nejen vysokou spolehlivost napříč mnoha cykly párování / odpojování, ale také vysoce věrný přenos elektrické energie signály. Samotné kolíky musí být přesto tvrdé pokovené s látkou (např zlato ), který zajišťuje spolehlivý kontakt. V těle čepu musí mít píst dobrý elektrický kontakt s tělem, aby pružina s vyšším odporem nesla signál (spolu s nežádoucím indukčnost že pružina představuje). Konstrukce pogo čepů, které mají být použity v uzavřená impedance obvody jsou obzvláště náročné; zachovat správnost charakteristická impedance, kolíky jsou někdy uspořádány s jedním kolíkem nesoucím signál obklopený čtyřmi, pěti nebo šesti uzemněn kolíky.[Citace je zapotřebí ]

Pogo piny spojující logické moduly Cray-2 superpočítač

Kombinace s magnety

Pružinové konektory mohou být kombinovány s magnety pro vytvoření silného a spolehlivého spojení - technika, která se ve velké míře používá u spotřební elektroniky, jako je Počítače 2 v 1 a vysokofrekvenční přenos dat.[12] Jeden pozoruhodný příklad toho je Jablko je MagSafe konektor.[13]

Komerční produkty

Ačkoli se často používá jako druhové jméno, pogo pin je registrovaná ochranná známka společnosti Everett Charles Technologies (ECT).[14]

Viz také

Reference

  1. ^ Hart, Pierre (7. října 2016). „Použití pinů Pogo k přidání elektrické konektivity k vašim 3D tištěným svítidlům“. Oštěp. Javelin Tech. Citováno 22. května 2019.
  2. ^ A b "Pružinové kontakty a konektory" (PDF). Cotelec. Citováno 3. července 2019.
  3. ^ A b Mroczkowski, Robert S. (1993). "Design konektoru / materiály a spolehlivost konektoru". AMP Incorporated. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ A b "Základní Pogo Pin Intro". C.C.P. Contact Probes Co.. Citováno 3. července 2019.
  5. ^ Americká aplikace 20170187137 „Sestava kolíku pružinové sondy 
  6. ^ "Katalog Pogo Pin" (PDF). pogo-pins.com. Cnomax Technology Co., Limited. Citováno 3. července 2019.
  7. ^ AMP Incorporated (29. července 1996). „Golden Rules: Guidelines for the Use of Gold on Connector Contacts“ (PDF). Tyco Electronic Corporation. Archivovány od originál (PDF) dne 29. března 2018. Citováno 1. července 2019. Zlato je obecně specifikováno jako kontaktní vrstva pro nízkoúrovňové signální napětí a proudové aplikace a kde je hlavním hlediskem vysoká spolehlivost Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  8. ^ Mroczkowski, Bob (19. srpna 2009). "Materiály kontaktních pružin elektrického / elektronického konektoru". Dodavatel konektorů. Citováno 3. července 2019.
  9. ^ „Vítejte v Qualmaxu“. Qualmax. Citováno 3. července 2019.
  10. ^ A b „Zabránění kráterům padů během ICT pomocí Sherlocka“ (PDF). Řešení DfR. 21. listopadu 2013. Před ICT může návrhář optimalizovat proces ... změnit tlak pogo pinů
  11. ^ Kilian, Alan. "Logický modul Cray-2". bobodyne.com. Citováno 3. července 2019.
  12. ^ „Magnetické konektory“. C.C.P. Contact Probes Co.. Citováno 3. července 2019.
  13. ^ US patent US7311526B2, "Magnetický konektor pro elektronické zařízení", publikováno 25. Prosince 2007, přiřazeno společnosti Apple Inc. Archivováno z originál dne 15. července 2018.
  14. ^ „Pružinové sondy pro ATE, konektory, baterie, kabelové svazky, polovodičové sady a univerzální aplikace“ (PDF). L. Bodenmann AG. OSTBY BARTON. 2003. Citováno 3. července 2019. Pogo je registrovaná ochranná známka společnosti Everett Charles Technologies