A καρφίτσα pogoήπείρος με ελατήριοείναι ένας τύπος μηχανισμού ηλεκτρικών συνδέσμων που χρησιμοποιείται σε πολλές σύγχρονες ηλεκτρονικές εφαρμογές και στη βιομηχανία δοκιμών ηλεκτρονικών. Χρησιμοποιούνται για τη βελτιωμένη αντοχή τους σε σχέση με άλλες ηλεκτρικές επαφές και την ανθεκτικότητα της ηλεκτρικής τους σύνδεσης σε μηχανικούς κραδασμούς και κραδασμούς.
Το όνομακαρφίτσα pogoπροέρχεται από την ομοιότητα του πείρου με ένα ραβδί pogo – το ενσωματωμένο ελικοειδές ελατήριο στον πείρο ασκεί μια σταθερή κανονική δύναμη στο πίσω μέρος της θήκης ζευγαρώματος ή της πλάκας επαφής, εξουδετερώνοντας οποιαδήποτε ανεπιθύμητη κίνηση που διαφορετικά θα μπορούσε να προκαλέσει διακοπτόμενη σύνδεση. Αυτό το ελικοειδές ελατήριο κάνει τους πείρους pogo μοναδικούς, καθώς οι περισσότεροι άλλοι τύποι μηχανισμών πείρων χρησιμοποιούν ένα ελατήριο προβόλου ή ένα χιτώνιο επέκτασης.
Μια πλήρης διαδρομή σύνδεσης απαιτεί μια υποδοχή ζευγαρώματος για την εμπλοκή του πείρου, η οποία ονομάζεται aστόχοςήγη. Ένας στόχος pogo αποτελείται από μια επίπεδη ή κοίλη μεταλλική επιφάνεια, η οποία, σε αντίθεση με τις ακίδες, δεν έχει κινούμενα μέρη. Οι στόχοι μπορεί να είναι ξεχωριστά εξαρτήματα στο πλήρες συγκρότημα συνδετήρων ή στην περίπτωση των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων, απλώς μια επιμεταλλωμένη περιοχή της πλακέτας.
Οι καρφίτσες με ελατήριο είναι εξαρτήματα ακριβείας που κατασκευάζονται με διαδικασία περιστροφής και περιστροφής που δεν απαιτεί καλούπι, επιτρέποντας έτσι την παραγωγή μικρότερων ποσοτήτων με χαμηλότερο κόστος.
Δομή
Ένας βασικός πείρος με ελατήριο αποτελείται από 3 κύρια μέρη: αέμβολο, βαρέλι, καιάνοιξη. Όταν ασκείται δύναμη στον πείρο, το ελατήριο συμπιέζεται και το έμβολο κινείται μέσα στην κάννη. Το σχήμα της κάννης συγκρατεί το έμβολο, εμποδίζοντας το ελατήριο να το σπρώξει προς τα έξω όταν ο πείρος δεν είναι ασφαλισμένος στη θέση του.
Στο σχεδιασμό των ηλεκτρικών επαφών, απαιτείται μια ορισμένη ποσότητα τριβής για να συγκρατήσει έναν σύνδεσμο στη θέση του και να διατηρήσει το φινίρισμα επαφής. Ωστόσο, η υψηλή τριβή είναι ανεπιθύμητη επειδή αυξάνει την καταπόνηση και φθείρει τα ελατήρια επαφής και τα περιβλήματα. Έτσι, απαιτείται μια ακριβής κανονική δύναμη, συνήθως γύρω στο 1 newton, για να δημιουργηθεί αυτή η τριβή. Δεδομένου ότι ένας πείρος με ελατήριο πρέπει να έχει ένα μικρό κενό μεταξύ του εμβόλου και της κάννης ώστε να μπορεί να γλιστρήσει εύκολα, μπορεί να συμβούν στιγμιαίες αποσυνδέσεις όταν υπάρχει δόνηση ή κίνηση. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, το έμβολο έχει συνήθως μια μικρή κλίση για να εξασφαλίσει μια συνεχή σύνδεση.
Πολλοί κατασκευαστές έχουν δημιουργήσει τις ιδιόκτητες παραλλαγές τους σε αυτό το σχέδιο, συνήθως διαφοροποιώντας τη διεπαφή μεταξύ του εμβόλου και του ελατηρίου. Για παράδειγμα, μπορεί να προστεθεί μια σφαίρα μεταξύ των δύο εξαρτημάτων ή το έμβολο μπορεί να έχει μια γωνιακή ή βυθισμένη άκρη.
Το έμβολο και το βαρέλι των καρφίδων pogo συνήθως χρησιμοποιούν ορείχαλκο ή χαλκό ως υλικό βάσης πάνω στο οποίο εφαρμόζεται ένα λεπτό στρώμα νικελίου.
Όπως συνηθίζεται στους ηλεκτρικούς συνδέσμους, οι κατασκευαστές εφαρμόζουν συχνά μια επιχρυσωμένη επένδυση που βελτιώνει την αντοχή και την αντίσταση επαφής.
Τα ελατήρια είναι συνήθως κατασκευασμένα από κράματα χαλκού ή χάλυβα ελατηρίου.
Οι σύνδεσμοι με ελατήριο χρησιμοποιούνται για μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, τόσο σε βιομηχανικά όσο και σε ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης:
Υποδοχές πλακέτας σε πλακέτα (συνήθως μόνιμοι)
Υποδοχές με προστασία εισόδου σε καταναλωτικές συσκευές, π.χ. έξυπνα ρολόγια, ανθεκτικοί υπολογιστές
Τερματικά μπαταρίας σε φορητούς υπολογιστές
Μαγνητικές υποδοχές φόρτισης ή σήματος, π.χ. βάσεις φορητών υπολογιστών και φορτιστές(βλέπω§ Συνδυασμός με μαγνήτες)
Υποδοχές υψηλής συχνότητας, π.χ. κεραίες, υποδοχές οθόνης
Δοκιμή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος
Δοκιμή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
Δοκιμή εντός κυκλώματος
Δοκιμή μπαταρίας
Άλλες δοκιμές ηλεκτρονικών
Διάταξη συνδετήρων
Δείτε επίσης:Ηλεκτρικός σύνδεσμος
Όταν οι ακίδες pogo χρησιμοποιούνται σε έναν σύνδεσμο, συνήθως είναι διατεταγμένοι σε μια πυκνή διάταξη, συνδέοντας πολλούς μεμονωμένους κόμβους δύο ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Βρίσκονται συνήθως σε αυτόματο εξοπλισμό δοκιμών με τη μορφή κλίνης από καρφιά, όπου διευκολύνουν την ταχεία, αξιόπιστη σύνδεση των υπό δοκιμή συσκευών (DUTs).[10]Σε μια διαμόρφωση εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας, η συστοιχία παίρνει τη μορφή δακτυλίου που περιέχει εκατοντάδες ή χιλιάδες μεμονωμένες ακίδες pogo. αυτή η συσκευή μερικές φορές αναφέρεται ως απύργος pogo.
Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για πιο μόνιμες συνδέσεις, για παράδειγμα, στον υπερυπολογιστή Cray-2.
Όταν χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλότερης απόδοσης, οι ακίδες pogo πρέπει να είναι πολύ προσεκτικά σχεδιασμένες ώστε να επιτρέπουν όχι μόνο υψηλή αξιοπιστία σε πολλούς κύκλους ζευγαρώματος/ασύζευξης αλλά και την υψηλής πιστότητας μετάδοση των ηλεκτρικών σημάτων. Οι καρφίτσες πρέπει να είναι σκληρές, αλλά επικαλυμμένες με μια ουσία (όπως ο χρυσός) που παρέχει αξιόπιστη επαφή. Μέσα στο σώμα του γάντζου, το έμβολο πρέπει να κάνει καλή ηλεκτρική επαφή με το σώμα, μήπως το ελατήριο υψηλότερης αντίστασης μεταφέρει το σήμα (μαζί με την ανεπιθύμητη αυτεπαγωγή που αντιπροσωπεύει το ελατήριο). Ο σχεδιασμός των ακίδων pogo που θα χρησιμοποιηθούν σε κυκλώματα αντίστοιχης αντίστασης είναι απίστευτα προκλητικός. Για να διατηρηθεί η σωστή χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση, οι ακίδες μερικές φορές διατάσσονται με έναν ακροδέκτη που φέρει σήμα που περιβάλλεται από τέσσερις, πέντε ή έξι γειωμένους ακροδέκτες.