专利名称：：对接连接器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电连接器，特别是对接连接器。
背景技术：
：便携式电子设备，诸如便携式电脑，经常用于各种各样的环境中并与各种各样的外围设备一起使用。这些环境的范围可以从仓库到冷藏室到户外等等。因此，便携式电子设备经常需要能够在低温下工作，诸如在冷藏仓库或在户外低温时期，包括低于水点的温度。包括低于水点温度的寒冷温度能够引起位于便携式设备和外围设备的内部以及这些设备上面的硬件(包括任何电连接器)上结霜，特别是，例如，在对接连接器上结霜。形成的霜冻会使电连接器无法正常连接到已结霜的连接器，例如，对接连接器接口。当连接器暴露在低温冷藏室之后进入到高湿度的区域中时，就会形成霜，例如用于通过接口连接到便携式电子设备的装配有支架的叉式连接装置(forklift)也是一样的情况。霜冻的形成会引起连接器的元件，例如，弹片式插脚(pogopin)在原来的位置上结霜，这样，当便携式装置被取走然后被重新安装到支架中时，由于该装置的连接器上已经结霜，会产生连接问题。因此，需要一种能够防止在电子装置的电连接器上形成霜的装置。
发明内容本发明提供了一种可加热的电连接器，用于与电气装置进行连接。可加热的电连接器可以防止可加热电连接器的顺应(compliant)电触点结霜。加热元件对电触点提供间接或直接的加热。温度控制器感测电连接器的大概温度，并将连接器温度与温度设定值相比较，或者打开或者关闭加热元件，从而确保电连接器处于合适的温度，从而在连接器触点上不会形成和/或积累霜。一个示例性实施例提供了一种用于与装置连接的可加热连接器，该连接器包括电连接器；力口热元件，用于加热该电连"l妄器；温度感测元件，用于确定连接器温度；和控制装置，与加热元件通信，用于激活加热元件以加热电连接器。另一个示例性实施例提供了一种包括可加热电连接器的电子装置，该可加热电连接器包括电连接器；加热元件，用于加热该电连接器；温度感测元件，用于确定连接器温度；和控制装置，与加热元件通信，用于激活加热元件以加热电连接器。图1示出了被加热的连接器的一个示例性实施例的示意性的电路图。具体实施例方式图1中一般性地示出了构成可加热电连接器(HEC)的元件，可选地，它们可以设置在印刷电路板(PCB)上，用来制造可加热电连接器。HEC70具有连接器50，其适用于与具有与电连接器50对接的电连接器的外围设备或其它可替代的电子装置进行电连接。连接器50可以是，例如但不限于，弹片式连接器，如图l所示，其被暴露在可能在其上结霜的环境中。可以理解的是，任何一种连接器都可以利用本文披露的机制来防止霜冻的形成，并且连接器也不应该只限于弹片式连接器。为了本公开的目的，连接器既包括电连接器也包括非电连接器，诸如，但不限于，纤维光学连接器、纯机械连接器等。HEC70还包括电子装置80,该电子装置80适用于操作连接器50和通过接口与可以连接的任何外围设备或其它可替代设备或电子装置相连接。HEC70可选地可以包括附加的电子装置卯，诸如，运动检测电子装置，如图1中所示，以实现电子接口的需要，尽管这些不是HEC机构所必需的基本组件。HEC70的目的是用在暴露于低温环境的电子装置中，诸如，但不限于，冷藏室或户外并且之后被移动到冷凝的(潮湿的)环境中，诸如，冷藏室外6或室内。例如，HEC70可以用在车辆上的车载支架上，车辆可能会进入冷藏室或者冰冷的环境中，或者在寒冷的时间段在户外工作。结果，当暴露在寒冷环境中时，或者在暴露于寒冷环境后紧接着进入潮湿环境中时，可能会需要将连接器50与电子装置连接。在这种情况下，在连接器50上结霜会使电子装置无法连接或者需要除霜才能使电子装置正确连接。为了防止霜的形成，对连接器50进行加热。在HEC70中使用包括一个或多个电阻器32的加热元件30,来为连接器50提供间接加热。加热元件30可以布置在接近连接器50处，以在需要时对连接器50提供间接加热。温度控制装置40可以用于确定HEC70和/或控制器50的大概温度，并用于操作加热元件30，例如，通过控制开关20来允许对加热元件30供电或断电。可替代地，如果不考虑或者较少考虑能量消耗，则可以省略温度控制装置并且可以对加热元件30持续供电，从而为连接器50持续提供间接加热。在这种实施方式中，没有热量调节，因此需要热量切断装置，以防止对连接器机构过度加热。另外，可以包括温度控制人工代用装置(未示出)，用来激活加热元件。温度控制人工代用装置可以由操作人员使用以在要求时激活加热元件30。这可以用来，例如，在预先知道连接器50将会暴露在寒冷、潮湿或其它不希望的环境中时预先加热连接器50,以减小或防止在连接器50上结霜。还可以利用环境温度传感器(未示出)来检测放置电子装置的环境的环境温度，从而在传感器实际变冷到结霜的温度之前，预测结霜的可能性。在该实施例中，环境温度传感器测量接近阈值或阈值以下的环境温度，阈值例如是水点，并且打开加热元件30以防止在连接器50上形成霜冻。温度控制装置40包括温度传感器，诸如，热敏电阻42，热敏电阻42可选地是负温度系数(NTC)热敏电阻。温度传感器可以布置在靠近连接器50处，使得HEC70的温度接近于连接器50的温度。温度控制装置40还包括温度控制器，例如，过热(hysteric)温度控制器，用于管理加热元件30的操作。非过热(Non-hysteric)控制机构还可以用于调节连接器温度。在加热器的打开和关闭状态之间可以使用不同的控制器以实现最小的温度过渡，但是这会更复杂些。例如，具有PID控制器的脉冲宽度调制也可以实现该功能，并且可以保持连接器常温，但是这样的设计和实施成本很高。可替代地或附加地，环境温度传感器可以与温度控制装置40通信，以基于环境温度来管理加热元件30的操作。在这种情况下，如果测量到环境温度低于阈值点，温度控制装置40将会激活加热元件以对连接器50提供间接力口热。另外，本文中描述的适于与连接器50对接的电连接器也可以是可加热的电连接器。下面描述电路操作的一个实例在供电干线的中点，LM397比较器具有它的同相输入端偏移。在该输入端和比较器输出端之间的附加的反馈电阻器提供滞后。反相输入端被连接到由热敏电阻42和电阻器32组成的电阻分压器，选择它们的值以在希望的调节温度与热敏电阻值匹配。比较器的输出端被用于驱动P沟道MOSFET，其从电源输入端60获得电流并使电流流到加热元件30的电阻器32。调节热敏电阻42的温度。连接器50和例如连接器的弹片式插脚的插脚将易于变冷，因此，应考虑温度设定值，并且应使该温度设定值高于希望的最小连接器或弹片式插脚温度。为了增加输出的热量，加热元件30可以包括附加的电阻器32,或者，可替代地，为了减少输出的热量，可以在HEC70中引入较少的电阻器32。电阻器32可以是，例如，1K5%250mW的电阻器，由15V(净4.5W)驱动。电阻器32被可以放置在连接器50附近，并且，可选地，可以围绕连接器50,或者单个低值的电绝缘的电阻器可以通过机械方式连接于连接器壳体或电子触点的尾端。除上面描述的温度控制装置40的设置之外，装置40可选地可以进一步包括正温度系数(PTC)热敏电阻或一些其它元件，作为故障自动保护机构以防止连接器的过热。另外，还提供了在加热元件30和连接器50之间包含热导材料以从加热元件30向连接器50传导热量的另一个实施例。热导材料不应该导电，优选地，在加热元件30和连接器50周围浇铸热导材料，以增加热传导，或者热导材料是可塑的且形成在加热元件30和连接器50周围。热导材料可以是，例如，但不限于，环氧树脂、硅橡胶等。本领域技术人员可以理解，这些材料是专门的材料，其与其它化合物一起实现热传导。例如，硅橡胶不是很好的热导体，但是硅橡胶与氧化锌一起则是，例如Berquist硅衬垫。8在本发明的范畴内，利用在PCB周围嵌入的铜迹线作为加热元件30。在PCB中的铜迹线可以作为上面描述的电阻器的替代物，并且可以在大的板子上使用或者用这种铜迹线来增加迹线的电阻值从而为连接器50提供更多的热量。实例1拓朴结构具有迟滞的标准比较器电路。施加到同相输入端的参考值，在反相输入端测量的值。由比较器输出驱动的P沟道MOSFET提供电流到电阻器组以形成加热元件。利用作为低电阻布置的NTC热敏电阻通过电阻分压器测量。万一热敏电阻42不能处于打开状态(典型的失效模式)，可以用在上部位置的PTC热敏电阻作为自动故障自动保护机构。比较器LM397-集电极开路输出，30V最大电源电压热敏电阻muRataNCPXH103J1OkQ@25°C期望调节温度15°C(在应用中通过实验^S正)热敏电阻标称值Rthermist。r(5°C)=22.02llkQRthermistor(10°C)=17.9225kClRth函i詹(15。C"14.6735kQ最接近的标准电阻值为Rthermist。r(15°C)=14.7kQ。利用线性内插法，匹配温度将会是15.04°C。三次样条或其它复合曲线拟合可以给出更精确或逼真的结果。在集电极开路比较器输出端上使用两个10ko分压电阻器来形成参考电压和10k上拉电阻器，对于给定的反^t贵电阻，迟滞量如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>选择反馈电阻(Rfeedback)为301kQ可用功率5W，来自15V电压，可以推出，最小R=152/5=45Q选择47Q的5%电阻用于加热元件。这种装置典型的是绕线式，因此在任何用于关断瞬变保护的控制MOSFET上包括钳位二极管。还可以使用20xlk1206250mW电阻器(提供152x20/1000=4.5W)以避免机械连接的复杂性以及与使用加铅的功率电阻器(这种情况下不需要保护二极管)所带来的制造难题。在给定温度下，热敏电阻值的范围可以根据组装情况的不同而产生各种各样的温度设定值。标称调节温度的范围是在假定14.7kQ设定电阻值的情况下计算出来的。RThermistor<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>低Bin值M=(13.7804-16.7337)/(15-10)=-0.5907>RThermist。r=-0.5907*T+22.64(kQ)，因此，如果RThermistor=14.7，则T=13,4°C高Bin值M=(12.7567-15.5855)/(20-15)=-0.5658>RThermist。r=-0.5658*T+24.072(kQ)，因此，如果RThermistor=14.7kQ,则T=16.6°C因此，关于设定温度标称值，存在1.6。C的变化量。如果13.4。C太低而不能防止连接器或者连接器的插脚结霜，那么需要将设定值提高至较高的温度。给定迟滞的量以及可能的最差情况的低Bin部分，打开加热元件的温度可以低至12.6°C。本发明已经对多个示例性实施方式和实例进行了描述。然而，本领域技术人员将会清楚，在不脱离权利要求所限定的本发明的范畴的情况下，可以作出"H"多变形和改变。权利要求1.一种用于与装置连接的可加热连接器，该连接器包括电连接器；加热元件，用于加热所述电连接器；温度感测元件，用于确定连接器温度；和控制装置，与所述加热元件通信，用于激活所述加热元件以加热所述电连接器。2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述控制装置与所述温度感测元件通信，所述控制装置用于将所述连接器温度与设定温度相比较，并且当所述连接器温度低于所述设定温度时打开所述加热元件，当所述连接器温度处于所述设定温度或高于所述设定温度时关闭该加热元件。3.如权利要求1所述的连接器，其中，所述加热元件包括一个或多个电阻器。4.如权利要求3所述的连接器，其中，所述加热元件是一个或多个由15V(净4.5W)驱动的lK5%250mW电阻器。5.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度控制装置包括热敏电阻，用于感测所述连接器温度，该热敏电阻选自包括NTC热敏电阻和PTC热每丈电阻的组。6.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度控制装置包括温度控制器，用于将所述连接器温度与所述设定温度相比较。7.如权利要求6所述的连接器，其中，所述温度控制器选自包括过热温度控制器和非过热温度控制器组成的组。8.如权利要求1所述的连接器，进一步包括环境温度传感器，用于测量环境温度。9.如权利要求1所述的连接器，其中，所述加热元件是围绕所述电连接器的至少一部分的嵌入电路板中的铜迹线。10.如权利要求1所述的连接器，其中，所述电连接器选自包括顺应连接器和非顺应连接器组成的组。11.如权利要求1所述的连接器，其中，所述电连接器是弹片式连接器。12.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度控制装置通过由该温度控制装置操作的开关而被连接至所述加热元件。13.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度控制装置包括用于操作所述加热元件的电源和用于使得电力被传送给所述加热元件的开关。14.如权利要求1所述的连接器，其中，所述电连接器和所述温度控制装置被实施在印刷电路板中。15.如权利要求1所述的连接器，其中，所述加热元件被直接安装在所述电连接器上并且电连接至所述控制器。16.如权利要求1所述的连接器，其中，所述加热元件至少被布置在所述电连接器周围。17.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度传感器邻近所述电连接器，用来感测所述连接器温度。18.如权利要求1所述的连接器，其中，所述温度传感器被直接安装到所述电连接器的触点上。19.一种包括可加热电连接器的电子装置，该可加热电连接器包括电连接器；加热元件，用于加热所述电连接器；温度感测元件，用于确定连接器温度；和控制装置，与所述加热元件通信，用于激活所述加热元件以加热所述电连接器。20.如权利要求19所述的装置，其中，所述控制装置与所述温度感测元件通信，所述控制装置用于将所述连接器温度与设定温度相比较，并当所述连接器温度低于所述设定温度时打开所述加热元件，当所述连接器温度处于所述设定温度或高于所述设定温度时关闭所述加热元件。21.如权利要求19所述的装置，其中，所述加热元件包括一个或多个电阻器。22.如权利要求19所述的装置，其中，所述可加热电连接器连接至印刷电路板，并且所述加热元件包括围绕所述电连接器的至少一部分的嵌入所述电路板中的铜迹线。全文摘要本发明涉及一种对接连接器，更具体地涉及一种防止可加热电连接器的电连接器结霜的可加热电连接器。加热元件对电连接器提供间接加热，或者可选地，提供直接加热。温度控制器感测电连接器的大概温度，并将连接器温度和温度设定值相比较，打开或关闭加热元件，从而确保电连接器处于合适的温度，从而使得在连接器上不形成和/或积累霜。文档编号G05D23/19GK101505026SQ20081018955公开日2009年8月12日申请日期2008年10月23日优先权日2007年10月23日发明者威廉·K·贝克,戴维·M·泰勒申请人:得逻辑公司