ICS 29.120.30 L 23
HB 8478-2014
TVS 瞬态保护电连接器通用要求
General requirements for TVS transient protection connectors
2014-07-09 发布 2014-11-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本规范编制所依据的编写规则是 GB/T 1. 1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》。
本规范由中国航空综合技术研究所归口。
本规范起草单位：沈阳兴华航空电器有限责任公司、中国航空综合技术研究所。
本规范主要起草人：王彦、王宏霞、赵越超、于慧敏、孙良、董德荣。
TVS 瞬态保护电连接器通用要求
1 范围
本标准规定了 TVS 瞬态保护电连接器的要求和验证等。
本标准适用于 TVS 瞬态保护电连接器(以下简称电连接器)的设计、制造和检验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GJB 150.3A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 3 部分：高温试验
GJB 150.4A-2009 军用装备实验室环境试验方法第 4 部分：低温试验
GJB 360B-2009 电子及电气元件试验方法
GJB 1217A-2009 电连接器试验方法
HB 6167.24 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 24 部分：雷电感应瞬态敏感度试验
《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空总局
2011 年 11 月 7 日民航总局令第 209 号
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
TVS 器件 transient voltage suppressor
瞬态电压抑制器的简称。
3.2
TVS 瞬态保护电连接器 TVS transient protection connectors
用 TVS 器件来实现瞬态保护功能的一种电连接器。
4 要求
4.1 尺寸
电连接器的结构外形应符合产品规范的规定。
4.2 外观质量
电连接器应无机械损伤、毛刺、锈蚀、涂覆层剥落等缺陷。
4.3 标志和代号
电连接器的标记应牢固并清晰可见，包括下列内容：
a) 制造厂商标;
b) 电连接器型号，命名规则见附录 A;
c) 批次号。
4.4 设计与结构
4.4.1 通则
电连接器应能承受在使用、安装和维修时正常操作所发生的冲击和碰撞。电连接器一般由外壳、绝缘安装板、接触件、接地器件、TVS 器件等组成。
4.4.2 外壳
外壳应具有足够的强度，应能保证可靠地固定绝缘安装板，并保证绝缘安装板固定在一个固定位置上，用机械方法使绝缘安装板不能移动和相对转动。
4.4.3 绝缘安装板
绝缘安装板的设计和结构应符合下列规定：
a) 具有正常的截面和圆角半径，以防止在正常装配和使用中缺损、裂纹或破碎;
b) 具有合适的定位台，保证绝缘安装板在外壳中的正确定位;
c) 接触件孔位排列符合产品规范的规定。
4.4.4 接触件
接触件的设计应符合下列规定：
a) 端接方式采用锡焊式或印制板浸焊式;
b) 保证电连接器在正常插合或分离时免受损坏。
4.4.5 接地器件
接地器件的设计和结构应符合下列规定：
a) 保证 TVS 器件与外壳良好连接;
b) 除有特殊要求外，接地器件应连接到电连接器外壳上。
4.4.6 TVS 器件
4.4.6.1 加工质量
TVS 器件应采用能够保证产品质量一致性的方法进行加工，并且无可见裂纹、端电极脱落以及影响寿命、使用性或外观的其他缺陷。
4.4.6.2 功率
针对不同产品使用要求，TVS 器件功率从以下功率等级选取：
a) 600 W;
b) 1 500 W;
c) 3 000 W;
d) 5 000 W;
e) 15 000 W。
4.4.6.3 封装形式
TVS 器件的封装形式可以为塑料封装、玻璃钝化封装、金属气密封封装， 推荐选择玻璃钝化封装、金属气密封封装，如需选择塑料封装形式的 TVS 器件，需经过环境应力筛选。
4.4.7 工作温度
电连接器工作温度为-55℃~125℃。
4.5 性能
4.5.1 击穿电压
电连接器在标准大气条件下，在规定的测量电流条件下，电连接器点对壳的单极性或双极性的击穿电压应符合相应产品规范的规定。
4.5.2 漏电流
4.5.2.1 常温漏电流
电连接器在标准大气条件下，在规定的测量电压条件下，电连接器点对壳的单极性或双极性的漏电流 4 应符合相应产品规范的规定。
4.5.2.2 高温漏电流
电连接器在高温条件下，在规定的测量电压条件下，电连接器点对壳的单极性或双极性的漏电流应符合相应产品规范的规定。
4.5.3 箝位电压
电连接器在标准大气条件下，用 10μs/1000μs脉冲电流测试， 电连接器点对壳的单极性或双极性的箝位电压应符合相应产品规范的规定。
4.5.4 接触电阻
插合的电连接器接触件间的接触电阻应不大于 15 mΩ。
4.5.5 插针抗弯曲
电连接器接插针应能承受抗弯曲试验，插针应不断裂或破裂，常温漏电流 IR1 应符合 4.5.2. 1 的规定，产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.5.6 雷电敏感度
电连接器应能承受 HB 6167.24 中的引脚注入试验，试验后，产品应能正常工作并且无损伤，产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.5.7 机械寿命
电连接器在无电负荷情况下，应能承受 500 次连接和分离，并应符合下列规定：
a) 不应产生影响电连接器正常使用的机械损坏;
b) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
c) 击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6 环境适应性
4.6.1 高温贮存
电连接器在 125℃条件下贮存 24 h，应无零件变形、裂纹、涂覆层起泡、脱落及可动元件阻滞、卡死等现象，试验过程中高温漏电流应符合 4.5.2.2 的规定，恢复到标准大气条件下常温漏电流应符合4.5.2. 1 的规定。
4.6.2 低温贮存
电连接器在-55℃条件下贮存 24 h，应无零件变形、裂纹、涂覆层起泡、脱落及可动元件阻滞、卡死等现象，恢复到标准大气条件下常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定。
4.6.3 低温低气压
电连接器应能承受 GJB 1217A-2009 中方法 1011 规定的试验条件，恢复到标准大气条件下应符合下列规定：
a) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
b) 产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6.4 温度冲击
电连接器应能承受 GJB 1217A-2009 中 1003 规定的试验条件 C，其中极限温度为：低温-55℃、高温 125℃, 恢复到标准大气条件下应符合下列规定：
a) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
b) 产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6.5 振动
电连接器应能承受 GJB 1217A-2009 中方法 2005 规定的试验条件Ⅳ, 应无电连接器的分离、连接机构的脱开以及零件的裂纹、破碎或松动现象，电气连续性中断应不大于 1μs，并应符合下列规定：
a) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
b) 产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6.6 冲击
电连接器应能承受 GJB 1217A-2009 中方法 2004 规定的试验条件 C，应无电连接器的分离、连接机构的脱开以及零件的裂纹、破碎或松动现象，电气连续性瞬断应不大于 1μs，并应符合下列规定：
a) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
b) 产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6.7 潮湿
电连接器应能承受 GJB 1217A-2009 中方法 1002 规定的试验条件，详细要求按产品规范的规定，恢复到标准大气条件下产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.6.8 高温寿命
电连接器应能承受 GJB 360B-2009 中方法 108 规定的试验条件 A，应无零件变形、裂纹、涂覆层起泡、脱落及可动元件阻滞、卡死等现象，并应符合下列规定：
a) 常温漏电流应符合 4.5.2. 1 的规定;
b) 产品击穿电压变化率应不大于 15%。
4.7 互换性
同一型号的电连接器应能进行互换，应能与其相配的电连接器插合，并应符合相应连接器总规范的互配性尺寸要求。
4.8 适航性
若用于民用飞机系统中，电连接器还应满足 CCAR-25-R4 中H 部分的相关规定。
5 验证
5.1 验证分类
电连接器在设计、研制、生产过程中的验证主要分为：
a) 设计验证;
b) 鉴定检验;
c) 质量一致性检验。
5.2 检验条件
除另有规定外，在鉴定检验和质量一致性检验中，电连接器检验条件如下：
a) 检验条件应符合 GJB 1217A-2009 中的规定;
b) 试验、测量和检验设备是检定合格的，并处于有效期内。
5.3 设计验证
需要时，电连接器相关的设计要求可通过分析、计算、仿真、试验以及交叉组合来完成对其的验证。
5.4 鉴定检验和质量一致性检验
除另有规定外，在原各基本型电连接器质量保证规定的基础上，TVS 瞬态保护电连接器的鉴定检验和质量一致性检验项目按表 2 规定，相应的检验规则应符合产品规范的规定。
表 2 鉴定检验和质量一致检验项目
表 2 鉴定检验和质量一致检验项目 (续)
5.5 检验方法
5.5.1 尺寸
用量具检查电连接器的尺寸，结果应符合 4. 1 的规定。
5.5.2 外观质量
目视检查电连接器的外观，结果应符合 4.2 的规定。
5.5.3 标志和代号
目视检查电连接器的标志和代号，结果应符合 4.3 的规定。
5.5.4 击穿电压 VBR
在标准大气条件下，电连接器的接触件与外壳之间进行单极性或双极性的击穿电压 VBR 测试，应采用下列细则：
a) 测试电流为直流，测试电流值按产品规范规定;
b) 施加时间为 400 ms;
c) 测试电路见图 1。
结果应符合 4.5. 1 的规定。
F——脉冲电流源;A——直流电流表;V——直流电压表;DUT——电连接器。
图 1 击穿电压测试典型电路
5.5.5 漏电流
5.5.5.1 常温漏电流
在标准大气条件下，电连接器接触件与外壳之间进行单极性(点为正向，壳为负向)或双极性的漏电流 IR1 测试，应采用下列细则：
a) 测试电压按产品规范规定;
b) 测试电路见图 2;
c) 电源应使用恒压源。
结果应符合 4.5.2. 1 的规定。
5.5.5.2 高温漏电流
在 125℃±3℃的高温条件下，电连接器接触件与外壳之间进行单极性(点为正向，壳为负向)或双极性的最大反向电流 IR2 测试，应采用下列细则：
a) 测试电压按产品规范规定;
b) 测试电路见图 2;
c) 电源应使用恒压源。
结果应符合 4.5.2.2 的规定。
R1——校准过的电阻;R2——限流电阻;V——直流电压表;
IR——漏电流;A——直流电流表;DUT——电连接器
图 2 漏电流测试典型电路
5.5.6 箝位电压
在标准条件下，用 10μs/1000μs 脉冲电流对电连接器接触件与外壳之间进行单极性(点为正向，壳为负向)或双极性的箝位电压测试，应采用下列细则：
a) 测试电流峰值按产品规范规定;
b) 测试电路见图 3。
结果应符合 4.5.3 的规定。
PS——DC 充电电源;R——充电电阻;S1——充电开关;
S2——放电开关;C——贮能电容器;DUT——电连接器
图 3 箝位电压测试典型电路
5.5.7 接触电阻
电连接器按 GJB 1217A-2009 中方法 3004 的规定进行接触电阻试验，结果应符合 4.5.4 的规定。
5.5.8 插针抗弯曲
将电连接器中任意两个不相邻的接触件在对接端弯成 90˚, 然后将接触件调整至直线状态，结果应符合 4.5.5 的规定。
5.5.9 雷电敏感度
在标准条件下，按 HB 6167.24 中的引脚注入试验，根据产品规范要求选择测试波形，HB 6167.24中的引脚注入试验测试波形与 TVS 瞬态保护电连接的箝位电压和功率对照关系参见附录 B 中表 B. 1。结果应符合 4.5.6 规定。
5.5.10 机械寿命
电连接器按 GJB 1217A-2009 中方法 2016 的规定进行机械寿命试验，应采用下列细则：
a) 啮合和分离的最大速率为 300 次/小时;
b) 应模拟实际使用情况插合和分离电连接器。
结果应符合 4.5.7 的规定。
5.5.11 高温贮存
电连接器按 GJB 150.3A-2009 中程序Ⅰ“恒温贮存”的规定进行高温贮存试验，结果应符合 4.6.1的规定。
5.5.12 低温贮存
电连接器按 GJB 150.4A-2009 中程序Ⅰ的规定进行低温贮存试验，结果应符合 4.6.2 的规定。
5.5.13 低温低气压
电连接器按 GJB 1217A-2009 中方法 1011 的规定进行低温低气压试验，应采用下列细则：
a) 电连接器接触件与外壳间施加电压为 0.8 倍最大反向工作电压(按产品规范规定)，持续时间5 s;
b) 方法 1011 中 f 步骤不进行;
c) 恢复时间：24 h～48 h。
结果应符合 4.6.3 的规定。
5.5.14 温度冲击
电连接器按 GJB 1217A-2009 中方法 1003 的规定进行温度冲击试验，应采用下列细则：
a) 第 1 步的温度为-55℃;
b) 第 2 步和第 4 步持续的时间最长为 2 min;
c) 第 3 步的温度应为 125℃;
d) 恢复时间：24 h～48 h。
结果应符合 4.6.4 的规定。
5.5.15 振动
将电连接器固定安装在夹具上，按 GJB 1217A-2009 中方法 2005 的规定进行振动试验，结果应符合 4.6.5 的规定。
5.5.16 冲击
将电连接器固定安装在夹具上，按 GJB 1217A-2009 中方法 2004 的规定进行冲击试验，结果应符合 4.6.6 的规定。
5.5.17 潮湿
电连接器按 GJB 1217A-2009 中方法 1002 的规定进行潮湿试验，应采用下列细则：
a) 各种型别电连接器要求按无瞬态保护功能的相应电连接器总规范要求进行试验;
b) 电连接器进行交变湿热试验时应对接触体尾部引出端进行密封隔离处理;
c) 试验后恢复时间：24 h～48 h。
结果应符合 4.6.7 的规定。
5.5.18 高温寿命
电连接器按 GJB 360B-2009 中方法 108 的规定进行高温寿命试验，应采用如下细则：
a) 温度 125℃;
b) 施加 0.8 倍最大反向工作电压(按产品规范规定);
c) 对于双向器件两个方向各做 48 h;
d) 试验电压施加点：电压施加在有瞬态保护功能的接触件与外壳之间;
e) 恢复时间：24 h～48 h。
结果应符合 4.6.8 的规定。
5.5.19 互换性
用同一型号的插头和插座进行插合和分离，结果应符合 4.7 的规定。
附录 A (规范性附录)命名规则
A.1 型号组成
电连接器的型号组成见图 A. 1。
图 A.1 型号组成
A.2 型号标记含义
产品的型号各部分标记含义见表 A. 1。
表 A.1 型号标记含义
A.3 型号示例
J599/20WA35PNTP600-11 表示瞬态功率为 600 W、击穿电压标称值为 11 V 的 J599/20WA35PN 的TVS 瞬态保护方盘插座。
附录 B
(资料性附录)
HB 6167.24 测试波形与 TVS 电连接器的箝位电压和功率对照关系
HB 6167.24 测试波形与 TVS 瞬态保护电连接器的箝位电压和功率对照关系见表 B. 1。
表 B.1 HB 6167.24 测试波形与 TVS 瞬态保护电连接器的箝位电压和功率对应表
