谈谈线束接插件的选型设计

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插接件是线束的核心部件，插接件的性能直接决定着线束整体的性能，而且对全车的电器稳定性、安全性起着决定性的作用。本文主要介绍下线束接插件的选型设计。以下为正文。

近些年线束连接器的发展很快，在提高连接可靠性的前提下，小型化和轻量化的设计趋势也非常明显。

基于使用环境的复杂性，产品结构也呈现出多样性，例如现在绝大多数的护套增加TPA结构，防止端子退出；大尺寸护套采用助力结构，减轻了作业难度；甚至有些厂家开发出带透气膜的连接器，以保证对接位置的腔体内的气压平衡，防止呼吸作用产生的进水问题。护套的这些新技术给线束设计者提供了更多的选项。

接插件的选型在线束中主要分两个，一是设备端的插件选型，一是线与线的对接件（inline，内连件）的选型。
1 设备端插件选型
对接设备端的线束接插件，直接选用以之匹配的接插件就好。

尽管这样，作为线束工程师，接插件选型我们应该要比其他零部件工程师更加专业，设备端接插件选型遵行以下原则：

1.公母端的接插件的生产厂家要求一致，插件匹配性要保证

2.公母端子的生产厂家，镀层要求一致，确保与电器件的良好接触，使接触电阻降为最低，提高可靠性。无特殊要求，一般选用镀锡。

3.对于要求性能较高的安全气囊、ABS、ECU等用的端子插接件，应优先选用镀金件以保证安全可靠性。

4.在同一条线束中若用同一种护套，其颜色一定要有区别。

5.基于汽车外观的整体协调性，在发动机舱中应优先选用黑色或深色的护套。

6.考虑插件的使用环境，温度，干湿区，震动等影响因素，提供设计可靠性。

7.在提高连接可靠性的前提下，考虑小型化、轻量化、产品价格。
2 对接件（inline）的选型设计
本手册前文提到线束合理的分段的意义，而线束与线束之间的电气连接则依靠内连接件inline来完成。

内连接件通常被称作对接件，指线束与线束之间相互对接实现电路连通的插接器，由公端护套和母端护套组成（见图1）。



图1内连接件示意图

内连接件在选型时，应考虑电气系统、装配、环境等各方面的要求。

电气系统要求

1.合理设置内连接件的孔位数量， 15%-30%的设计余量

一般情况下，为满足后续车型配置调整或功能增加的整车规划，会选择孔位数比回路数量稍多一些的护套。通常护套的孔位裕度约为15%-30%。当然，此比例需根据整车的配置规划适当调整，对于确定在整车生命周期内回路数量不会发生变更的内连接，孔位可以不必做出预留。

2.内连接件适配的导线线径和电流强度

护套适配的端子宽度决定了护套适配的电流强度范围。不同宽度的端子可承载的电流一般如下：端子宽度规格为1.0系列的10A左右；规格2.2或3系列的20A左右；规格4.8系列的30A左右；规格6.3系列的45A左右；规格7.8或9.5系列的60A左右。

在选型时，一方面要考虑护套适配的端子能否承载相应的电流强度，还应考虑端子适配的导线线径范围。在满足承载电流的前提下，尽量选择体积小的护套。

选择适配端子宽度过大的护套，在成本上造成浪费，对安装空间上需求也会加大，从加工角度来看还不利于较细导线的端子插植。

选择适配端子宽度过小的护套，端子的电流承载能力不能满足要求，会造成端子对接处过热，严重的会造成烧蚀。如果在内连接的回路中大电流和小电流相差较大，单一规格的端子不能满足使用要求时，应该考虑使用复合型接插器或者分开使用两个独立内连接件。

3.内连接件中电线的线色、线径

回路分配时，尽量不要将线色线径都相同的回路分配到同一内连接件中，除非这两个回路的端子规格不同，否则易导致两个回路装反，同时也会给故障检修带来不便。对于线径相同、线色相近的回路，比如橙色和黄色、粉色和红色，尤其是当这些颜色在导线中作为辅色使用时，很容易混淆，所以应尽量避免在同一个内连接件中使用。对于线色相同、线径相近的回路，比如0.35和0.5、0.5和0.75、0.75和0.85等线径的导线，除非导线上有色环可以区分，否则也易造成混淆，给线束加工带来不便。

4.内连接件中的回路排布

护套内大电流的回路尽量不要距离过近，否则容易造成局部过热。同一组双绞线要位于相邻孔位，以避免解开距离过大，导致抗扰效果下降，信号失真。不同组双绞线孔位不要交叉，避免信号串扰。屏蔽线回路为保持屏蔽层的连续性，在选择内连接件时最好采用独立的屏蔽护套，不建议使用普通护套，也不要将屏蔽线与其他线分配到同一个内连接件内。

装配要求

1.内连接件的颜色要求

1）作为内连接件的公端和母端护套颜色要相同。

2）为保持前舱内颜色的协调和统一，位于前舱内的内连接件颜色应与周围环境颜色接近，尽量选择黑色或灰色等深颜色护套。

3）出于防错的考虑，多个相同型号的内连接件装配在同一区域时，应使用不同颜色或者不用的分支尺寸进行区分。

4）安装时内连接件处于光线暗区的应选择白色护套。

5）用于安全气囊回路的独立内连接件应选择黄色护套。

2.内连接件的固定要求

内连接件应选择自带卡扣或可以安装卡扣的护套（见图2和图3），并优先选择适配钥匙孔或长圆孔型的卡扣，因为这样的卡扣具有防转的效果，使电气连接更加可靠。特殊情况下也可以使用胶带捆绑或其他固定方式。



图2自带卡扣的护套实例



图3可以安装卡扣的护套实例

3.装配时需要穿过钣金孔的内连接件

例如前舱线束与车身线束、车身线束与后背门或后保险杠的内连接件，护套的外形尺寸应能满足钣金过孔需要。通常情况下，钣金孔径与护套最小安装宽度的比例应在1.5：1以上。

4.装配便利性要求

回路数较多的内连接件，尤其是复合型的多孔护套，由于端子数量较多，对接时会比较费力，所以尽量选择带有拉杆结构的护套（见图4）



图4带拉杆的内连接件实例

环境要求

1.防水性

内连接件要满足其安装区域的防水等级。

例如驾驶室内属于干区，此区域的内连接件使用非防水型护套就能满足要求。而前机舱或者四门防水膜以外的部分则属于湿区，安装在湿区暴露位置的内连接件必须选择防水型护套。

有些车型前舱的内连接件设计在了前舱保险盒内部，使其处于隐蔽的环境中，虽然选择了非防水型的护套，这样的设计也是合理的。

2.耐温性

内连接件的耐温等级要高于安装位置的环境温度。内连接件的耐温等级与其材质有关。应根据内连接件所在的环境温度选择适合的材质。例如热变形温度小于100℃的品种有：PE、PS、PVC、PET、PBT、ABS及PMMA等；热变形温度在100～200℃之间的品种有：PP、PVF、PVDC、PSF、PPO及PC等。