Пого булавка - Pogo pin

Чертеж пого булавки в разрезе, показывающий поршень, бочка, и весна

А пого булавка или же подпружиненный штифт это тип электрический разъем механизм, который используется во многих современных электронных приложениях и в индустрии тестирования электроники.[1] Они используются для большей прочности по сравнению с другими электрические контакты, а также устойчивость их электрического соединения к механическим ударам и вибрации.[2]

Название пого булавка происходит от сходства булавки с Пого-палка - интегрированный винтовая пружина в штифте применяется постоянная нормальная сила к задней части ответного гнезда или контактной пластины, противодействуя любому нежелательному движению, которое в противном случае могло бы вызвать прерывистое соединение. Эта спиральная пружина делает пого-штифты уникальными, поскольку в большинстве других типов штифтовых механизмов используется консольная пружина или расширительный рукав.[3]

Полный путь соединения требует ответного гнезда для контакта штифта, которое называется цель или же земельные участки. Пого-мишень состоит из плоской или вогнутой металлической поверхности, которая, в отличие от штырей, не имеет движущихся частей. Мишени могут быть отдельными компонентами в полной сборке разъема или, в случае печатных плат, просто покрытой покрытием области платы.

Подпружиненные штифты - это прецизионные детали, изготовленные с превращение и прядение процесс, который не требует формы, что позволяет производить меньшие партии с меньшими затратами.

Структура

Схема в разобранном виде показаны компоненты стандартного вывода pogo

Базовый подпружиненный штифт состоит из 3 основных частей: поршень, бочка, и весна.[2] Когда к штифту прикладывается сила, пружина сжимается, и поршень перемещается внутри ствола. Форма ствола сохраняет поршень, не давая пружине вытолкнуть его, когда штифт не зафиксирован на месте.

В конструкции электрических контактов определенное количество трение требуется для удержания разъема на месте и сохранения поверхности контакта. Однако высокое трение нежелательно, поскольку оно увеличивает напряжение и износ контактных пружин и корпусов. Таким образом, для создания этого трения требуется точная нормальная сила, обычно около 1 ньютона.[3] Поскольку подпружиненный штифт должен иметь небольшой зазор между плунжером и цилиндром, чтобы он мог легко скользить, кратковременные разъединения могут произойти при вибрации или движении. Чтобы противодействовать этому, плунжер обычно имеет небольшой наклон для обеспечения непрерывного соединения.[нужна цитата ]

Многие производители создали свои собственные вариации этой конструкции, чаще всего путем изменения интерфейса между поршнем и пружиной. Например, между двумя компонентами может быть добавлен шар, или плунжер может иметь угловой или потайной кончик.[4][5]

Различные дизайны булавок pogo

Материалы

Плунжер и цилиндр пого штифтов обычно используют латунь или же медь в качестве основного материала, на который наносится тонкий слой никель применяется. [6]

Как и в случае с электрическими разъемами, производители часто наносят золотое покрытие, которое улучшает долговечность и сопротивление контакта.[7]

Пружины обычно изготавливаются из медные сплавы или же стальная пружина.[8][4]

Приложения

Некоторые подпружиненные разъемы и разобранные пого штыри внутри них

Подпружиненные соединители используются в самых разных областях, как в промышленной, так и в бытовой электронике:

Расположение разъема

Смотрите также: Электрический разъем

Когда pogo-контакты используются в соединителе, они обычно располагаются в плотном массиве, соединяющем множество отдельных узлов из двух электрические схемы. Они обычно встречаются в автоматическое испытательное оборудование в виде кровать из гвоздей, где они обеспечивают быстрое и надежное подключение тестируемые устройства (DUT).[10] В одной конфигурации с чрезвычайно высокой плотностью массив принимает форму кольца, содержащего сотни или тысячи отдельных пого-пинов; это устройство иногда называют Pogo Tower.[нужна цитата ]

Их также можно использовать для более постоянных подключений, например, в Крей-2 суперкомпьютер.[11]

При использовании в приложениях с наивысшей производительностью штыри Pogo должны быть очень тщательно спроектированы, чтобы обеспечить не только высокую надежность в течение многих циклов соединения / разъединения, но также и высокую точность передачи электрического сигнала. сигналы. Сами штифты должны быть твердыми, но покрытый с веществом (например, золото ), обеспечивающий надежный контакт. Внутри корпуса штифта плунжер должен иметь хороший электрический контакт с корпусом, чтобы пружина с более высоким сопротивлением не передавала сигнал (вместе с нежелательными индуктивность что представляет собой весна). Конструкция булавок pogo для использования в согласованный импеданс схемы особенно сложны; поддерживать правильный характеристическое сопротивление, штифты иногда расположены с одним сигнальным штифтом, окруженным четырьмя, пятью или шестью заземленный булавки.[нужна цитата ]

Выводы Pogo, соединяющие логические модули Крей-2 суперкомпьютер

Сочетание с магнитами

Подпружиненные соединители можно комбинировать с магнитами для создания прочного и надежного соединения - метод, который широко используется в бытовой электронике, такой как 2-в-1 ПК и высокочастотная передача данных.[12] Одним из ярких примеров этого является яблоко с MagSafe разъем.[13]

Коммерческие продукты

Хотя часто используется как общее название, пого булавка является зарегистрированным товарным знаком Everett Charles Technologies (ECT).[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Харт, Пьер (7 октября 2016 г.). «Использование Pogo Pins для добавления электрического подключения к вашим 3D-печатным приборам». Джавелин. Javelin Tech. Получено 22 мая 2019.
  2. ^ а б «Пружинные контакты и соединители» (PDF). Cotelec. Получено 3 июля 2019.
  3. ^ а б Mroczkowski, Роберт С. (1993). «Конструкция соединителя / Материалы и надежность соединителя». AMP Incorporated. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ а б "Базовое вступление к Pogo Pin". C.C.P. Контакты Probes Co. Получено 3 июля 2019.
  5. ^ Заявка США 20170187137, «Узел штифта датчика с пружинным смещением» 
  6. ^ "Каталог Pogo Pin" (PDF). pogo-pins.com. Cnomax Technology Co., Limited. Получено 3 июля 2019.
  7. ^ AMP Incorporated (29 июля 1996 г.). «Золотые правила: руководство по использованию золота на контактах разъема» (PDF). Tyco Electronic Corporation. Архивировано из оригинал (PDF) 29 марта 2018 г.. Получено 1 июля 2019. Золото обычно используется в качестве контактного покрытия для приложений с низким уровнем сигнала напряжения и тока, а также там, где важна высокая надежность. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  8. ^ Мрочковски, Боб (19 августа 2009 г.). «Материалы контактной пружины электрического / электронного разъема». Поставщик соединителя. Получено 3 июля 2019.
  9. ^ «Добро пожаловать в Qualmax». Qualmax. Получено 3 июля 2019.
  10. ^ а б «Предотвращение образования трещин на контактных площадках во время ИКТ с использованием Шерлока» (PDF). Решения DfR. 21 ноября 2013 г. До ИКТ проектировщик может оптимизировать процесс ... изменить давление на штифт.
  11. ^ Килиан, Алан. «Логический модуль Cray-2». bobodyne.com. Получено 3 июля 2019.
  12. ^ «Магнитные соединители». C.C.P. Контакты Probes Co. Получено 3 июля 2019.
  13. ^ Патент США US7311526B2, «Магнитный разъем для электронного устройства», опубликованный 25 декабря 2007 г., передан Apple Inc. Архивировано из оригинал 15 июля 2018 г.
  14. ^ «Пружинные зонды для ATE, разъемов, батарей, жгутов проводов, полупроводниковых корпусов и приложений общего назначения» (PDF). Л. Боденманн АГ. ОСТБИ БАРТОН. 2003 г.. Получено 3 июля 2019. Pogo - зарегистрированная торговая марка Everett Charles Technologies.