TWI545844B - 電源連接器及系統 - Google Patents

Description

電源連接器及系統

本發明係關於一種電連接器，且更特定地關於一種電源連接器。本發明亦係關於包含此電源連接器的一連接器系統。

電源連接器廣泛使用於許多電子裝置及系統中，以傳輸電源。隨著該等裝置及系統之功能性及複雜性的增加，需要電源連接器以提供越來越高的電源傳輸容量，例如，更高的崩潰電壓或更高的電流，且在大小上更緊湊。為獲得更高的電源傳輸容量，習知電源連接器採用增加接觸端子之實體尺寸(例如刀片狀端子)的技術，以能夠承載更高的電流。為進一步增加該容量，具有較大實體尺寸或橫截面面積的端子變得必要。製造具有不同實體尺寸或橫截面面積的接觸端子需要不同的工具及程序，因此對於連接器製造商及使用者兩者存在一較高成本。

本發明係關於使用於電子系統中的一電源連接器。該電源連接器具有一絕緣外殼，其內安置導電端子。一第一組導電端子一起電連接至一第一極，且沿著平行於該外殼之一橫向方向的一第一列而對準。一第二組導電端子一起電連接至一第二極，且沿著平行於該外殼之該橫向方向的一第二列而對準。根據一態樣，本發明提供一電源連接器，其中在該等第一及第二組導電端子之間的崩潰電壓可藉由增加第一及該第二列之間的距離但沒有增加該等導電端子之間距而增加。根據本發明之一電源連接器在未增加該連接器之橫向尺寸之下可提供更高的電源傳輸容量。根據另一態樣，本發明提供一電源連接器，其可容易地定制化，以在沒有使用具有較大實體尺寸的接觸端子之下達成增加的總電流容量。根據一進一步態樣，本發明亦提供一連接器系統，其使用安裝於一電路板上的一個或多個連接器，且基於本發明之連接器而組態。

為更好理解本發明及其目的及較佳的實施例，在下文中詳細提供伴隨圖式之進一步描述。

如圖1，圖2，圖3及圖4中所展示，根據本發明之一實施例之一電源連接器100具有一外殼110，及安置之第一及第二組接觸端子120、130於外殼110中。外殼110具有一配合面102及一安裝面104。在使用中，連接器100安裝至一第一電路板300，且其中配合面102面對一配對連接器200，其可安裝於一第二電路板400上。外殼110定義一寬度方向X、一深度方向Y及一高度方向Z。X、Y及Z方向彼此垂直。端子120及130形成連接器100中的一電源連接模組112。

如圖5中所展示，在包含連接器100及電路板300的一連接器系統中，該第一組端子120之各者具有一配合末端122及一安裝末端124。配合末端122鄰近於配合面102而放置，以連接至該配對連接器(圖5中未展示)。安裝末端124鄰近於安裝面104而放置，以安裝至且電連接至形成於電路板300上的電路或導電墊片。配合末端122於一第一列122a處沿著寬度方向X而對準。當連接器100例如藉由第一電路324安裝至電路板300時，安裝末端124電連接至一起，且用於直接或間接連接至一電源源500的一第一電極520。同樣，該第二組端子130之各者具有一配合末端132及一安裝末端134。配合末端132鄰近於配合面102而放置，以連接至該配對連接器(圖5中未展示)。安裝末端134鄰近於安裝面104而放置，以安裝至電路板300。配合末端132於一第二列132a處沿著方向X而對準，該第二列132a平行於第一列122a，且沿著高度方向Z從第一列122a偏移。當連接器100例如藉由電路334安裝至電路板300時，安裝末端134電連接至一起，且用於直接或間接連接至電源源500的一第二電極530。因而，第一及第二組端子120及130平行連接至電源源500。

因為電源連接模組112之崩潰電壓容量由端子120及130之配合末端之間在高度方向Z上的距離H1而決定，在需要較高崩潰電壓的應用中，連接器100可藉由將端子120及130之配合末端彼此遠離放置(即，藉由增加該距離H1)而組態。因而，不需要增加端子120及130之間距P1，如習知電源連接器的情況。相應地，可提供具有較高抗崩潰電壓能力的一電源連接器，沒有增加該連接器之寬度尺寸。

第一端子120可形成為具有相同實體尺寸及形狀，且由相同材料製成，即，每一端子120具有一固定電流容量，例如5.5 A。在需要較高電流容量的應用中，代替用較大實體尺寸取代該等端子，如習知電源連接器之情況，本發明提供藉由使用相同類型的5.5 A的端子但增加端子之總數目之一解決方案。例如，圖5中展示的一電源連接器具有總共三對端子120、130，且可提供5.5×3=16.5 A的一最大總電流容量。當需要20 A的一電流容量時，可添加一第四端子，以達成5.5×4=22 A的一總最大電流容量。相應地，本發明可提供具有增加之電流容量的一電源連接器，不需要用較大實體尺寸取代接觸端子。此藉由使用實質上相同實體尺寸的接觸端子提供具成本效益的一解決方案，以製造電源連接器，而滿足不同電源傳輸需求。

在另一實施例中，如圖6中所展示(省略該連接器之外殼，以便展示端子)，提供一電源單元613，以供應AC電源。電源單元613包含一電源模組612，其類似於前述實施例中所繪示的電源模組112，及一接地模組614。電源單元613可藉由將端子620連接至一交流(AC)電源源之AC-活線(AC-L)、將端子630連接至AC-中性線(AC-N)且將端子640連接至AC-地線(AC-PE)而組態。在當前實施例中，接地模組614具有兩個標準端子640，每一者具有與端子620及630相同之長度，及兩個犧牲端子641。每一犧牲端子641比標準端子640長。換句話說，每一犧牲端子641之配合末端比標準端子640之配合末端更接近於配合面102而放置。在與一配對連接器之一配合/非配合程序期間，兩個犧牲端子641用作「先配合後斷開」端子，出於捕捉在該配合/非配合程序期間產生之弧的目的。該兩個標準端子640及犧牲端子641之各者可為具有相同電流容量(例如，5.5 A)的一個別接觸端子。基於實際的弧捕捉需求，一個或多個端子可經組態為犧牲端子，且於任意一個或各自指定的位置處。

在圖7中展示之又一實施例中，一電源連接器包含一個或多個電源模組712(省略該連接器之外殼，以便展示端子)。電源模組712具有一第一組接觸端子720、721及722，及一第二組接觸端子730。該第一組接觸端子一起電連接至一第一電極。該第二組接觸端子將一起電連接至一第二電極。一個或多個該第一組接觸端子(例如，接觸端子720)經組態為標準端子，具有一長度L720，用於電源傳輸。一第一犧牲端子721具有比標準接觸端子720之長度L720更長的一長度L721。一第二犧牲端子722具有比標準接觸端子720之長度L720更長但比第一犧牲接觸端子之長度L721更短的一長度L722。相應地，第一犧牲接觸端子721經組態為該「先配合/後斷開」端子，在該配合/非配合程序期間用作該弧捕捉端子。該第二犧牲接觸端子722及標準接觸端子720兩者用作正常電源傳輸端子。在第一犧牲接觸端子721無法執行該弧捕捉功能之事件中，例如藉由鬆開接觸、氧化接觸表面或燒掉，該第二犧牲接觸端子722將變為該「先配合/後斷開」端子，從該第一犧牲接觸端子721接管該弧捕捉角色。包含以上文繪示之方式結構化之兩個或多個犧牲接觸端子的一電源連接器將具有相對於該弧捕捉能力的一更高的安全位準及一更可靠的操作性。

圖8展示本發明之一進一步實施例。如圖8中所展示，一電源連接器800具有一外殼810及安置於外殼810中的四組接觸端子822、832、842及852。第一及第二組接觸端子822及832由外殼810的一第一舌狀體812支撐，且經組態以電連接至一電源源的一第一電極520。第三及第四組接觸端子由外殼810的一第二舌狀體814支撐，且經組態以電連接至一電源源的一第二電極530。

以上文繪示之方式結構化，接觸端子822、832及842、852形成電源連接器800中的一電源模組。在第二組接觸端子832與第三組接觸端子842之間以高度方向Z的距離H2用於決定此電源模組之崩潰電壓容量。在需要更高崩潰電壓之應用中，第一及第二組接觸端子822、832可置於遠離第三及第四組接觸端子842、852，即，藉由增加該距離H2，沒有增加每一組接觸端子822、832及842、852之間距P2。相應地，可提供具有更高抗崩潰能力的一連接器，沒有增加該連接器之寬度尺寸。因而三個或多個舌狀體結構可提供於該外殼中、沿著該高度方向Z彼此堆疊，且每一舌狀體支撐兩組接觸端子，以提供具有進一步增加之電源傳輸容量的一電源連接器，沒有增加該連接器之寬度。

100．．．電源連接器

102．．．配合面

104．．．安裝面

110．．．外殼

112．．．電源連接模組

120．．．接觸端子

122．．．配合末端

122a．．．第一列

124．．．安裝末端

130．．．接觸端子

132．．．配合末端

132a．．．第二列

134．．．安裝末端

200．．．配對連接器

300．．．電路板

324．．．電路

334．．．電路

400．．．第二電路板

500．．．電源源

520．．．第一電極

530．．．第二電極

612．．．電源模組

613．．．電源單元

614．．．接地模組

620．．．端子

630．．．端子

640．．．標準端子

641．．．犧牲端子

712．．．電源模組

720．．．標準接觸端子

721．．．第一犧牲接觸端子

722．．．第二犧牲接觸端子

730．．．接觸端子

800．．．電源連接器

810．．．外殼

812．．．第一舌狀體

814．．．第二舌狀體

822．．．接觸端子

832．．．接觸端子

842．．．接觸端子

852．．．接觸端子

圖1係展示根據本發明之一實施例之一電源連接器之一透視圖；

圖2係展示安裝於一電路板上之圖1之電源連接器之接觸端子的一透視圖；

圖3係圖2之一透視仰視圖；

圖4係展示安裝至一各自電路板上之圖1之電源連接器及一配對連接器兩者的一透視圖；

圖5係根據本發明之一實施例之一電源連接器的一放大部分圖；

圖6係根據本發明之另一實施例之一電源連接器的一放大部分圖；

圖7係根據本發明之又一實施例之一電源連接器的一放大部分圖；及

圖8係展示本發明之一進一步實施例之圖1之A-A的一橫截面透視圖。

112．．．電源連接模組

120．．．接觸端子

130．．．接觸端子

300．．．電路板

Claims (14)

1. 一種電連接器，其包括：一外殼，其具有一配合面及一安裝面，該外殼定義一寬度方向、一高度方向及一深度方向；第一及第二群組之端子，其等安置於該外殼中，每一端子具有鄰近於該配合面的一接觸末端及鄰近於該安裝面的一安裝末端，該第一群組之端子之該等接觸末端沿著該寬度方向而在一第一列中對準，該第二群組之接觸端子之該等接觸末端沿著該寬度方向而在一第二列中對準，其中該第二列沿著該高度方向從該第一列偏移，其中該第一群組之端子之該等安裝末端可電連接至一第一電極，及其中該第二群組之端子之該等安裝末端可電連接至一第二電極。
2. 如請求項1之電連接器，其進一步包括安置於該外殼中的一第三群組之端子，該第三群組之端子之每一者具有鄰近於該配合面的一接觸末端，及鄰近於該安裝面的一安裝末端，其中該第三群組之端子之該等配合末端沿著該高度方向而在一行中對準，且該第三群組之端子之該等安裝末端可電連接至一第三電極。
3. 如請求項2之電連接器，其中該第三群組之端子包括具有安置於該第一列上的一接觸末端的一第一接地端子及 具有安置於該第二列上之一接觸末端的一第二接地端子。
4. 如請求項1之電連接器，其進一步包括一第一犧牲端子，其具有位於比該第一群組之端子之該等接觸末端更接近於該配合面的一接觸末端。
5. 如請求項4之電連接器，其中該第一犧牲端子具有一安裝末端，其可電連接至該第一及該第二電極之一者。
6. 如請求項4之電連接器，其進一步包括一第二犧牲端子，其具有位於比該第一群組之端子之該等接觸末端更接近於該配合面且比該第一犧牲端子之該等接觸末端更遠的一接觸末端。
7. 如請求項6之電連接器，其中該第二犧牲端子具有一安裝末端，其可電連接至該第一及該第二電極之一者。
8. 一種連接器系統，其包括：一電路板，其具有支撐於其上的一第一電路及一第二電路；一連接器，其安裝於該電路板上，該連接器包括：一外殼，其具有一配合面及一安裝面，該外殼定義一寬度方向、一高度方向及一深度方向；第一及第二群組之端子，其等安置於該外殼中，每一端子具有鄰近於該配合面的一接觸末端及鄰近於該安裝面的一安裝末端，該第一群組之端子之該等接觸末端沿著該寬度方向而在一第一列中對準， 該第二群組之接觸端子之該等接觸末端沿著該寬度方向而在一第二列中對準，其中該第二列沿著該高度方向從該第一列偏移，其中該第一群組之端子之該等安裝末端電連接至該第一電路，及其中該第二群組之端子之該等安裝末端電連接至該第二電路。
9. 如請求項8之連接器系統，其中該電路板進一步包括一第三電路，且該連接器進一步包括安置於該外殼中的一第三群組之端子，該第三群組之端子之每一者具有鄰近於該配合面的一接觸末端，及鄰近於該安裝面的一安裝末端，其中該第三群組之端子之該等配合末端沿著該高度方向在一行中對準，且該第三群組之端子之該等安裝末端電連接至該第三電路。
10. 如請求項9之連接器系統，其中該第三群組之端子包括具有安置於該第一列上的一接觸末端的一第一接地端子，及具有安置於該第二列上的一接觸末端的一第二接地端子。
11. 如請求項8之連接器系統，其進一步包括一第一犧牲端子，其具有位於比該第一群組之端子之該等接觸末端更接近於該配合面的一接觸末端。
12. 如請求項11之連接器系統，其中該第一犧牲端子具有一安裝末端，其電連接至該第一及該第二電路之一者。
13. 如請求項11之連接器系統，其進一步包括一第二犧牲端 子，其具有位於比該第一群組之端子之該等接觸末端更接近於該配合面且比該第一犧牲端子之該等接觸末端更遠的一接觸末端。
14. 如請求項13之連接器系統，其中該第二犧牲端子具有一安裝末端，其電連接至該第一及該第二電路之一者。