隨著便攜式和可穿戴式電子設(shè)備不斷興起，如今的日常設(shè)備對(duì)灰塵和濕氣的耐受度需求空前迫切。最終用戶希望產(chǎn)品即使掉入泥里或意外掉入水中也能完好無(wú)損。耐用性對(duì)于其他物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也至關(guān)重要，尤其是用于室外或工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用。但是，為使產(chǎn)品對(duì)濕氣、灰塵及其他微粒的防護(hù)達(dá)到相應(yīng)等級(jí)，就必須在設(shè)計(jì)初期就從元器件級(jí)別著手解決以確保可靠性。

連接器是幾乎所有應(yīng)用都會(huì)使用的常用元器件，卻也是上述危害侵入并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響的潛在切入點(diǎn)。如今，IP級(jí)連接器、元器件和應(yīng)用日益普及，大眾的理解程度亦隨之加深，但是在選擇IP級(jí)連接器時(shí)，仍需明辨各種IP防護(hù)等級(jí)的劃分，明確需要檢查的設(shè)計(jì)考慮因素。

IP防護(hù)等級(jí)的基礎(chǔ)知識(shí)

IEC 60529標(biāo)準(zhǔn)使用標(biāo)準(zhǔn)化的等級(jí)定義了侵入防護(hù) (IP) 等級(jí)，表示為IP前綴及兩位數(shù)字：第一位表示對(duì)固體的防護(hù)，第二位表示對(duì)液體的防護(hù)。此外，還有一些國(guó)家或地區(qū)等效標(biāo)準(zhǔn)，例如ANSI 60529（美國(guó)）和EN 60529（歐洲）。

圖 1：IP 防護(hù)等級(jí)代碼結(jié)構(gòu)（圖片來(lái)源：CUI Devices）

對(duì)IP防護(hù)等級(jí)代碼中數(shù)字含義的進(jìn)一步解釋如下表所示（圖2）。例如，IP56防護(hù)等級(jí)表示該元器件不僅防塵，而且可以防止強(qiáng)力噴水。

                                  圖2：IP防護(hù)等級(jí)劃分（圖片來(lái)源：CUIDevices）

IP級(jí)連接器的選擇

裸露的外部連接器是水和灰塵侵入設(shè)備的常見(jiàn)切入點(diǎn)。盡早確定應(yīng)用的預(yù)期用途至關(guān)重要，只有這樣才能在選擇裸露連接器時(shí)，確保其IP防護(hù)等級(jí)滿足系統(tǒng)的最低要求。

IP級(jí)連接器常用于具有音頻、USB或直流電源插孔等外部端口的設(shè)備。在這種情況下，未連接插頭或外部設(shè)備時(shí)，適當(dāng)?shù)腎P防護(hù)等級(jí)可保護(hù)所有內(nèi)部電路免遭水或灰塵的意外侵入。對(duì)于工業(yè)電纜間的連接等其他情況，則可能需要使用配接時(shí)可完全密封的連接器和插頭組合。完全密封的連接可以防止灰塵和濕氣干擾信號(hào)，或元器件運(yùn)行時(shí)因高壓水滲入甚至完全浸沒(méi)而造成損壞。

圖3：具有鎖定和密封接口的電纜插頭和連接器（圖片來(lái)源：CUI Devices）

不過(guò)，請(qǐng)務(wù)必注意即便插頭和連接器各自都達(dá)到IP防護(hù)等級(jí)，也不會(huì)自動(dòng)構(gòu)成IP級(jí)連接。除非設(shè)計(jì)采用了額外的密封機(jī)制，例如圖3所示的螺紋端子接口，否則灰塵和濕氣仍可輕易侵入連接接口處（圖4）。接口若未正確密封，則可能會(huì)干擾信號(hào)或?qū)е聝?nèi)部電路損壞。

圖4：灰塵和濕氣仍可輕易侵入典型連接（圖片來(lái)源：CUI Devices）

總結(jié)

隨著便攜式設(shè)備日趨普及，對(duì)元器件耐用性的需求也相應(yīng)增加。CUI Devices推出了一系列IP67級(jí)連接器，包括USB插座、3.5mm音頻插孔和直流電源插孔，以供設(shè)計(jì)人員在惡劣環(huán)境應(yīng)用中靈活選用。這些連接器使用定制形狀的襯墊或O形圈以提供有效密封，從而實(shí)現(xiàn)防塵和防水保護(hù)，在未連接狀態(tài)下可完全浸入水下深達(dá)1m。

圖5：CUI Devices的UJ31-CH-3-MSMT-TR-67USB連接器和PJ-001AH-67直流電源插孔（圖片來(lái)源：CUI Devices）

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