Подпружиненные контакты, или Pogo Pin, становятся всё популярнее с тех пор, как их начали применять в своих продуктах такие компании, как Apple и Microsoft.
У Pogo Pin есть ряд преимуществ, которые отличают их от большинства других разъёмов. В этой статье мы расскажем о них и о том, как использовать их в вашей конструкции.
Немного истории
Прежде чем перейти к 7 причинам, коротко об истории. Такие разъёмы существуют около 50 лет. Инженеры старшего поколения помнят, что у Pogo Pin была не лучшая репутация: нестабильные, на малый ток, чувствительные к вибрации — для многих применений с передачей данных они не подходили.
С развитием индустрии тестирования полупроводников подпружиненные тестовые контакты заметно улучшились. Технологии миниатюризации под малый шаг при тестировании микросхем перешли и в потребительские разъёмы Pogo Pin. Например, C.C.P. Contact Probes Co., Ltd. выпускает Pogo Pin высотой менее 2 мм, а в линейке тестовых зондов нередки диаметры менее 0,1 мм.
Так почему Pogo Pin сегодня так популярны и подходят для множества применений? Вот причины.
1. Низкая стоимость
Большинство разъёмов изготавливают штамповкой: тонкий лист металла формуется в штампе. Pogo Pin, наоборот, делают точением: круглая заготовка быстро вращается, а резец снимает лишний материал.
Главное различие — стоимость оснастки, которая может достигать 5000 USD. Эти затраты нужно заложить в расчёт, и они заметно влияют на цену. Пример расчёта:
Цена разъёма + стоимость оснастки ÷ количество = итоговая цена за штуку
0,4 USD + 3500 USD ÷ 10 000 = 0,75 USD
В этом примере оснастка увеличивает цену более чем на 80 %. Особенно для небольших партий нестандартных разъёмов Pogo Pin оказываются более выгодным решением.
2. Удобство для пользователя
Подпружиненные разъёмы удобны. Как бы вы ни относились к продукции Apple, зарядный кабель MagSafe был хорошим примером: поднёс — и он сам встал на место, всё просто. Такие небольшие улучшения вызывают восторг и превращают пользователей в лояльных клиентов.
Разъёмы Pogo Pin часто дают именно такой эффект, особенно если они спроектированы с автоматическим совмещением.
3. Подходят для тесного пространства
Большинство разъёмов либо большие и прочные, либо маленькие и хрупкие. Pogo Pin сочетают оба преимущества: они могут быть очень маленькими и выдерживать до 1 миллиона сжатий. Секрет в конструкции пружины: штампованная плоская пружина нагружает место изгиба, а витая пружина распределяет усилие равномерно, что позволяет уменьшить размеры.
4. Самый долговечный тип разъёма
Подпружиненные разъёмы исключительно долговечны. В отличие от других разъёмов, Pogo Pin сжимаются вертикально, и такое движение в одном направлении значительно снижает износ деталей. При сочленении обычного разъёма металлические поверхности трутся друг о друга, покрытие со временем стирается, а допустимый ток снижается — особенно если разъём вставляют с усилием. У Pogo Pin этого не происходит: трение возникает только между плунжером и гильзой, и его создаёт внутренняя пружина, усилие которой ограничивает и задаёт инженер.
5. Большой допуск
Ни у одного другого типа разъёмов нет такого хода, как у Pogo Pin. Это даёт инженерам и пользователям большую свободу, а небольшие производственные отклонения компенсируются рабочим ходом.
Пример — смартфон LG G6, у которого выходили из строя датчики отпечатка пальца на задней панели. Внутри использовались небольшие плоские пружинные контакты, касавшиеся контактов датчика на задней крышке. В жарком климате пластиковая крышка расширялась и отводила контактные площадки от разъёмов. Разъём с большим ходом и, соответственно, большим запасом на деформацию материала позволил бы этого избежать.
6. Простая сборка
Сборка — один из главных вопросов при проектировании устройства. Ручные соединения дороги и трудоёмки. С межплатным разъёмом на Pogo Pin ручное совмещение не нужно: детали собираются быстро и в удобном порядке. А с такими контактами, как винтовой Pogo Pin, можно совместить крепление и соединение в одной детали.
7. Стабильный ток
Наконец, Pogo Pin обеспечивают очень стабильное прохождение тока. Для каждого контакта можно задать своё усилие пружины и конструкцию. Чем больше усилие, тем плотнее плунжер прижат к гильзе и тем лучше проводимость.
Такие решения, как шариковая конструкция и запатентованный сильноточный Pogo Pin C.C.P. Contact Probes, дополнительно улучшают прохождение тока. Главное — увеличить число точек контакта между плунжером и гильзой, чтобы снизить вероятность кратковременного разрыва. При разрыве весь ток может пойти через пружину, расплавить её и в итоге вывести контакт из строя.
Читайте также
Введение в Pogo Pin, 7 способов монтажа Pogo Pin и поиск Pogo Pin. По вопросам проектирования свяжитесь с нами.