专利名称：表面接触的功率连接器的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种功率连接装置(Power Connecting device)，特别是涉及通过与之表面接触将一个功率模件与一块底板印刷电路板相连接的连接器。
目前可得到的典型的功率连接器(Power connector)包括两个部分，一个凸出部分和一个凹入部分，两者对于进行电连接是必要的。当必须使用多个配套的连接器时，这些连接器是相当昂贵的，例如在一个电力系统中，希望仅在一或二个槽口处一次连接。为了使一个插件插入任何槽口，在底板印刷电路板上每个槽口中需要使用专用配套连接器或线-线型连接器。以前的功率连接器，其额定电流为6～8安培，它不能满足某些模块功率系统(modular Power system)的需要。如果流过一个接触片的电流大于8安培，必须使用多个接触片并联，这样，如果一个接触片发生故障，而迫使其余接触片流过大于其额定电流的100%时，上述多个并联接触片将变得不可靠。
由于上述原因，人们期望发明一种连接方式，它对于每个模件仅要求一个连接器以将模件与底块印刷电路板相连接，并且其中某些接触片可以承受相对高的电流而其余接触片承受低电流。
本发明通过提供一种对于每个模件仅要求一个功率连接器以将模件与底板印刷电路板相连接的连接方式来解决与先有技术中连接器有关的问题和其它问题。本发明的功率连接器包括位于连接器中的一个第一组接触片和一个第二组接触片，从而在第二组接触片与底板印刷电路板啮合之前第一组接触片先与之啮合。这样，在主电路连接之前先进行辅电路连接，以减小系统电源母线上的“glitches”。每个接触片可以承受相对高的电流从而消除了为承受要求的电流而使接触片并联联接的需要。
图1是本发明功率连接器的底平面图;
图2是图1中所示功率连接器的前视图;
图3是图1中所示功率连接器的底座部件的底平面图;
图4是图3所示底座部件中凹槽中所接纳的插件的底平面图;
图5是图4中所示插件的前视图;
图6是图1中所示功率连接器的前视图并且显示了其接触片与底板印刷电路板相啮合。
现在参考附图，其中的图示说明是为了对本发明的较佳实施例进行描述并非想对本发明进行限制，图1是本发明的功率连接器10的底平面图。功率连接器10包括一个底座部件12，它接纳一个第一组电接触片14和一个第二组电接触片16，以及一个插件18，它将第一组电接触片14和第二组电接触片16保持在底座部件12中。
底座部件12由一种绝缘材料形成，例如陶瓷，并且当插件18被接纳在其中时，它的截面基本上为正方形。耳状部件20位于底座12的相对端并且在其上有一个孔22从而使底座部件12安装到电功率模件上(未示)，连接器将它连接到底板印刷电路板上，如下所述。底座部件12包括一个第一部分24和一个第二部分26，两者的横截面，当插件18插入其中时，基本上均为正方形。当插件18插入底座部件12时，该底座部件的第一和第二部分24、26具有一个公共侧28，一个公共顶30和一个公共底32。第一部分24的横截面积稍大于第二部分26，导致底座部件12的剩余侧面34在第一部分24和第二部分26的连接处有一个阶梯36。由标号38表示的一个凹槽设置在底座部件12中并且被定位以贯穿底座部件12的底32和剩余侧面34，如图3所示。凹槽38具有基本上和第一部分24和第二部分26整个相等的横截面积，从而导致形成基本上平行于剩余侧面34和公共侧面28的壁40和42，以及一个基本上平行于底座部件12的底32和顶30的表面44。由于第一部分24的横截面积稍大于第二部分26的横截面积，从而导致在它们的接合处形成阶梯36。一个类似的阶梯46在壁40和42的接合处形成。
插件18由绝缘材料制成，例如陶瓷，并且其形状应当能够与底座部件12中凹槽38互补并由凹槽接纳。正如图4所示，插件18包括第一部分48和第二部分50，该两部分具有基本上相同的横截面积，该面积近似于底座部件12的凹槽38的横截面积，从而导致在其接合处形成一个阶梯52并且当插件18插入底座部件12中时，阶梯52与底座部件12中的阶梯36和46相吻合。插件18插入到底座部件12中的凹槽38中之后，插件18的底54与底座部件12的底32相吻合，并且插件18的侧面56与底座12的侧面34相吻合。每个电接触片60包括一个有弹性的弯曲弹簧部分62，该弹簧位于底座部件12和插件18的外部，一个被锁在插件18的表面66和底座部件12中由凹槽38形成的表面44之间的安装部分64，以及一个在底座部件12之外并且与其底32相邻的连接部分68。每个接触片60的安装部分64的形状应基本上形成一个直角，并且有弹性的弹簧部分62的形状做成其端部基本上平行于其连接部分68。在插件18上的表面66或在底座部件12中的表面44中可以具有一个槽(未示)以接纳每个接触片60。插件18用一种粘合剂保持在底座部件12中。
由于底座部件12的第一部分24的横截面积稍大于第二部分26并且由于凹槽38的横截面积对其整个长度基本上为常量，当功率连接器10组装时，与第一部分24相邻的第一组接触片14被定位从而在第二组接触片16进行啮合之前第一组接触片与任何平行表面相啮合。因此，当功率连接器10被用于将一个功率模件(未示)与一个底板印刷电路板70相连接时，如图6所示，第一组接触片14在第二组接触片16进行啮合之前将先与底板印刷电路板啮合。底板印刷电路板70在分别与第一和第二组接触片14、16相邻处具有多个金属垫片72。当一个功率模件(未示)插入框架(rack)时，第一组接触片14在第二组接触片16进行类似的啮合之前先与垫片72相啮合。通过将第一组接触片14与二次电路连接和将第二组接触片16与一次电路连接，二次连接可在一次连接以前进行，因此减小系统电源母线上的“glitches”。另外，由于每个接触片60的有弹性的弹簧部分62是弯曲的，从而每次接触片与垫片啮合和脱离时，在弹簧部分62和底板印刷电路板70上的与弹簧部分相关联的垫片72之间出现摩擦动作，因此“摩擦”垫片。最后，除了在另一组接触片进行啮合之前先使一组接触片进行啮合之外，每一个接触片可以承受一个不同电流。因此，本发明的功率连接器10允许接触片承受各种电流，在啮合和脱离时，在接触片和与其相关的垫片间产生摩擦动作，并且使一个或多个接触片在剩余接触片与底板印刷电路板啮合之前先与其啮合。
当阅读上述描述后，对于本领域的熟练技术人员来说可以做出某些修改和改进。应该认为，为了简明和阅读起见所有这样的修改和改进都已在此删除，但它们都在下列权项的范围之内。
权利要求
1.一个电连接器包括一个其中具有凹槽的底座部件，上述凹槽基本上平行于底座部件的纵轴并且包括一个第一部分和一个第二部分，一个位于上述凹槽第一部分内的第一组接触片和一个位于上述凹槽第二部分内的第二组接触片，上述第一组接触片与第二组接触片偏离并基本上与第二组接触片平行，以及将上述第一组电接触片和第二组电接触片保持在上述底座部件内的装置。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中上述保持装置是一个具有与上述底座部件中上述凹槽基本上互补形状的插件，上述插件可由上述底座部件中的上述凹槽接纳以卡住在上述插件和上述底座部件之间的上述第一组电接触片和上述第二组电接触片。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中在上述第一组电接触片和上述第二组电接触片中的每一个电接触片都包括一个连接部件和一个弹性接触部分。
4.如权利要求3所述的电连接器，其中每个上述电接触片的上述连接部分和上述接触部分基本上是平行的。
5.如权利要求1所述的电连接器，其中上述底座部分和上述插件均由绝缘材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种用于有选择地啮合位于底板印刷电路板上金属垫片的功率模件的连接器，连接器包括一个如此设置的第一组接触片和第二组接触片从而使第一组接触片在第二组接触片与金属垫片相啮合之前就进行如此啮合，接触片可以承受相对高的电流。
文档编号H01RGK1050648SQ9010422
公开日1991年4月10日 申请日期1990年6月9日 优先权日1989年9月27日
发明者爱德华·巴斯蒂杰尼克, 蒂莫西·B·麦克格林奇, 加利·谢尔斯·托马斯, 大卫·约瑟夫·罗布卢斯基 申请人:国际控制自动化信贷公司