一种大电流电源转接盒的设计方法

曾建+杨琳艳

摘 要： 某产品在研制中，由于受安装位置限制，电源转接盒可用空间有限，但电源转接盒通过电流大，使用的元器件体积大，不易设计。本文詳细叙述了一种大电流电源转接盒的设计方法应用，并详细介绍了该转接盒结构组成、工作原理，在有限空间内满足了降额设计要求。

关键词： 大电流；转接盒；设计

1 引言

在某产品研制中，需要设计一个大电流电源转接盒。用电设备需要使用26A的大电流，按照降额设计要求，所选用的元器件额定工作电流需要达到37A以上。元器件的体积相应较大。由于空间限制，留给转接盒安装体积并不大。需要找到一种大电流电源转接盒的设计方法，既能满足安装体积的限制，又能满足降额设计的要求。

2 转接盒的工作原理

转接盒的工作原理图如图1所示。

转接盒通过XI和XJ分别连接两个用电设备。然后将电源通过XE和XG与用电设备供电正极连接；通过XF和XH与用电设备负极连接。

3 转接盒的外形

转接盒的外形如图2所示。

4 设计难点

由于安装空间的限制，转接盒高度方向用于导线安装的有效长度仅为40mm，两相邻连接器间的距离为12mm。

根据GJB/Z35-1993 元器件降额准则的要求，单根导线电流为23A时，对应导线线规为AWG 12，其导线截面积为3.0mm2，导线外径为3mm。根据QJ 603A-2006 电缆组装件制作通用技术要求，电缆制作时转弯半径不小于线缆直径的5倍。转接盒制作时，导线的转弯半径应大于15mm，大于两相邻连接器间的距离12mm。

同时由于转接盒用于导线安装的有效长度仅为40mm，AWG 12导线较硬，转弯后导线本身会产生一个将导线恢复为直线的力，导致导线焊接在连接器上时，使连接器端子产生向外扩张的力F，如图3所示。

当连接器端子偏斜时，会导致对应电缆与转接盒对接困难或无法对接；偏斜严重时会破坏连接器基座，导致连接器端子无法固定，连接器失效。

连接器端子在向外扩张的力F的作用下，会向外偏斜，如图4所示。

4 设计方法

增加转接盒体积，使导线焊接后处于自然放松状态能解决导线应力带来的连接器端子偏斜问题。但是由于受到安装空间的限制，在产品上没有那么大的空间满足导线自然放松的要求。

因此需要采取固定导线的方式，使得导线的恢复力不会影响连接器端子。比较常用的办法时采用连接器尾部灌胶的方式，但是由于转接盒内部空间有限，单个连接器灌胶没有操作空间。选用转接盒内部一体式灌胶的方法解决操作空间的问题，如图5所示。

制作前利用工装对接转接盒上的连接器，保证连接器端子在制作过程中一直处于正常位置，不会偏斜，然后在图5所示区域灌胶。当胶成型稳定后，导线与连接器端子焊接处处于胶体内，取下工装后，连接器端子也无法在移动偏斜。

利用该方法制作的转接盒通过力学环境试验后测试均合格，证明了该方法合理、可靠。

5 结束语

本设计方法既能满足安装体积的限制，又能满足降额设计的要求。解决了某产品大电流电源转接盒的难题。■

参考文献

[1]GJB/Z35-1993 元器件降额准则[S].

[2] QJ 603A-2006 电缆组装件制作通用技术要求[S].