针对中间板电力工程的更佳设计实践和连接器技术

在消费品和电器、数据/通信设备、医疗和诊断设备、服务器和其它网络系统等多个行业中，计算能力正在不断上升，加上更短的产品设计周期和更紧凑的设计，大幅加剧了对于更好的设计实践和创新的定制中间板(midplane)解决方案的需求。

解决中间板功率方程的关键注意事项

当功率输出将大容量电力输送到装置中时，功率分布将电力分配到装置各处。针对分布式应用的电源连接器通常额定承载为50A或更大，而中间板电源连接器则位于功率分布的一边，且通常额定为20A或以下，但电流范围也可能为一安培或两安培至高达50A。

除了应用参数和功率需求，在挑选合适的中间板连接器方面，空间可用性也是另一个重要考虑事项。在早期规划中间板电源连接阶段，设计工程师应该评估几个因素。除了清楚了解应用之外，在选择中间板电源连接器时，还有许多相关的问题需要询问和回答。

● 每电路需要多少安培数(amp/A)？
● 电压的要求是什么？
● 线路板上的间距和结构是怎样的？
● 可用箱体的空间有多少？
● 有没有高度限制？
● 在这些给定的参数中，各自的要求是什么？
● 有什么选项或特性可以改进设计和功能？

设计考虑中最重要的是针对应用需求的电流要求。不同的应用对中间板电源连接器的安培数要求可以是千差万别的。例如，电脑显示器，与可能为一二百安培的电源相比，在装置内可能仅要求30安培电流。除了应用参数和功率需求，在选择正确的中间板连接器时，空间可用性是另一个重要考虑事项。

除了应用参数和功率需求，在选择正确的中间板连接器时，空间可用性是另一个重要考虑事项。

平衡空间节省和可用功率的策略

业界对于更小和更薄的高性能中间板电源连接器的需求正在上升。系统架构和电气工程师始终想在同样的空间内获得更多的功率，这对连接器制造商提出了挑战。与信号连接器可以在更高传输速度上继续变小的情况不同，中间板电源连接器需要特定数量的导电材料来承载特定数量的电流或安培数，随着电源需求的上升，更高安培容量连接器产品所需的空间也在增加。

连接器制造商继续开发创新的设计，使用更高导电率材料，并更有创造性地利用空间来改进功率输出和电气性能，而不用扩大空间需求。为了平衡空间和功率，有必要确定中间板电源互连需要多大的空间，并且比较在成品设计中已分配了多少可用空间。除了空间节省需要优先考虑之外，连接器的高度、宽度和长度，以及它的含铜量，都将直接影响可实现的电流密度。

作为空间和能源节省策略，电气工程师需要仔细评估和战略性地拆分功率。当设计中间板电源连接器时，你需要了解的第一件事就是连接器上需要多大的功率。除了确定总的大容量功率和分立应用规范，功率分布方程还需要考虑输入电源的电路数量。例如，30安培的大容量电源可能需要分布在六个电路上，即通过刀片式设计，将总功率拆分为每电路5安培。采用一个压接箱体系统允许将大容量电源降低为较小的单元，在应用内为多个点供电，而不是依靠单个电源区域。

选择单排或双排连接器通常可归结为间距和外壳尺寸。测量电路板和箱体外壳可帮助确定可用空间是否为垂直或水平的，从而可决定单排或双排连接器是否合适。较低侧高的连接器更适合用于实现冷却气流最大化。在另一些情况下，提供改进的接触性能的较高连接器可能是正确的解决方案，能够在较小的卡边缘空间中妥善处理产生的电流量。在某些设计结构中，建议可在其侧放置闩锁，以便安装一定高度的外壳。因为箱子的占位面积缩小了，某些应用可从6mm连接器转为4.2mm间距的中间板电源连接器。

设计准确的电源连接器尺寸可转化为最佳的节能。然而，确定连接器的尺寸必须要保守稳健，要考虑安全参数和平衡能耗。要使连接器选择与应用匹配，切实了解中间板电源连接器、PCB和环境之间的设计关系是值得的。

散热问题可由接触或集中电阻及低效气流造成。PCB含铜量是要考虑的一个因素。太少的铜会限制电流，导致集中电阻(constriction resistance)。合适的铜迹线尺寸可减少体电阻，获得较低的散热器温度和较少的电流损耗。

随着系统加入更多元器件并封装在更小的箱体中，确保连接器周围气流的合理利用是至关重要的，这些连接器放置在交叉点上(比如在电源和服务器之间)且有可能阻塞空气的自由流通。对于考虑气流的设计人员来说，虽然连接器冷却并不总是优先处理的问题，但位于关键点上的连接器却会妨碍或阻塞气流。充足的气流围绕和穿过连接器可帮助冷却电源接触，允许更多电流并增加安全边际。

定额，不减少中间板连接器