Un pin pogo o pin con resorte es un tipo de mecanismo de conector eléctrico que se utiliza en muchas aplicaciones electrónicas modernas y en la industria de pruebas de electrónica. [1] Se utilizan por su durabilidad mejorada sobre otros contactos eléctricos y la resistencia de su conexión eléctrica a golpes mecánicos y vibraciones. [2]
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El nombre pogo pin proviene de la semejanza del pin con un pogo stick : el resorte helicoidal integrado en el pasador aplica una fuerza normal constante contra la parte posterior del receptáculo de acoplamiento o placa de contacto, contrarrestando cualquier movimiento no deseado que de otro modo podría causar una conexión intermitente. Este resorte helicoidal hace que los pasadores de salto sean únicos, ya que la mayoría de los otros tipos de mecanismos de pasador utilizan un resorte en voladizo o un manguito de expansión. [3]
Una ruta de conexión completa requiere un receptáculo de acoplamiento para que se conecte el pasador, lo que se denomina objetivo o tierra . Un objetivo de pogo consiste en una superficie de metal plana o cóncava, que a diferencia de los pines, no tiene partes móviles. Los objetivos pueden ser componentes separados en el conjunto de conector completo, o en el caso de placas de circuito impreso, simplemente un área plateada de la placa.
Los pasadores con resorte son piezas de precisión fabricadas con un proceso de torneado y hilado que no requiere molde, lo que permite la producción de cantidades más pequeñas a menor costo.
Estructura
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Un pasador básico con resorte consta de 3 partes principales: un émbolo , un cilindro y un resorte . [2] Cuando se aplica fuerza al pasador, el resorte se comprime y el émbolo se mueve dentro del cañón. La forma del barril retiene el émbolo, evitando que el resorte lo empuje hacia afuera cuando el pasador no está bloqueado en su lugar.
En el diseño de contactos eléctricos, se requiere una cierta cantidad de fricción para mantener un conector en su lugar y conservar el acabado del contacto. Sin embargo, una alta fricción no es deseable porque aumenta la tensión y el desgaste de los resortes de contacto y las carcasas. Por lo tanto, se requiere una fuerza normal precisa, típicamente alrededor de 1 newton, para generar esta fricción. [3] Dado que un pasador con resorte debe tener un pequeño espacio entre el émbolo y el cilindro para que pueda deslizarse fácilmente, pueden ocurrir desconexiones momentáneas cuando hay vibración o movimiento. Para contrarrestar esto, el émbolo generalmente tiene una pequeña inclinación para garantizar una conexión continua. [ cita requerida ]
Muchos fabricantes han creado sus propias variaciones patentadas de este diseño, más comúnmente variando la interfaz entre el émbolo y el resorte. Por ejemplo, se puede agregar una bola entre los dos componentes, o el émbolo puede tener una punta en ángulo o avellanada . [4] [5]
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Materiales
El émbolo y el cilindro de los pines de pogo suelen utilizar latón o cobre como material base sobre el que se aplica una fina capa de níquel . [6]
Como es común en los conectores eléctricos, los fabricantes suelen aplicar un baño de oro que mejora la durabilidad y la resistencia al contacto. [7]
Los resortes suelen estar hechos de aleaciones de cobre o acero para resortes . [8] [4]
Aplicaciones
Los conectores con resorte se utilizan para una amplia variedad de aplicaciones, tanto en electrónica industrial como de consumo:
- Conectores de placa a placa (generalmente permanentes)
- Conectores con protección de entrada en dispositivos de consumo, por ejemplo , relojes inteligentes , computadoras resistentes
- Terminales de batería en computadoras portátiles
- Conectores de carga o de señal magnéticos, p. Ej. Bases y cargadores para portátiles
- Conectores de alta frecuencia, p. Ej. Antenas , conectores de monitor
- Prueba de placa de circuito impreso
- Prueba de circuito integrado [9]
- Pruebas en circuito [10]
- Prueba de batería
- Otras pruebas de electrónica
Disposición del conector
Cuando se usan pines pogo en un conector, generalmente están dispuestos en una matriz densa, conectando muchos nodos individuales de dos circuitos eléctricos . Se encuentran comúnmente en equipos de prueba automáticos en forma de lecho de clavos , donde facilitan la conexión rápida y confiable de los dispositivos bajo prueba (DUT). [10] En una configuración de densidad extremadamente alta, la matriz toma la forma de un anillo que contiene cientos o miles de pines pogo individuales; este dispositivo a veces se denomina torre pogo . [ cita requerida ]
También se pueden utilizar para conexiones más permanentes, por ejemplo, en la supercomputadora Cray-2 . [11]
Cuando se utilizan en las aplicaciones de más alto rendimiento, los pines pogo deben diseñarse con mucho cuidado para permitir no solo una alta confiabilidad en muchos ciclos de acoplamiento / desacoplamiento, sino también una transmisión de alta fidelidad de las señales eléctricas . Los pines en sí deben ser duros, pero revestidos con una sustancia (como el oro ) que proporcione un contacto confiable. Dentro del cuerpo del pasador, el émbolo debe hacer un buen contacto eléctrico con el cuerpo para que el resorte de mayor resistencia no lleve la señal (junto con la inductancia indeseable que representa el resorte). El diseño de los pines pogo que se utilizarán en circuitos de impedancia combinada es especialmente desafiante; Para mantener la impedancia característica correcta , los pines a veces se disponen con un pin portador de señal rodeado por cuatro, cinco o seis pines conectados a tierra . [ cita requerida ]
Combinación con imanes
Los conectores con resorte se pueden combinar con imanes para formar una conexión fuerte y confiable, una técnica que se ha empleado ampliamente para la electrónica de consumo, como las PC 2 en 1 y la transferencia de datos de alta frecuencia. [12] Un ejemplo notable de esto es de Apple 's MagSafe conector. [13]
Productos comerciales
Aunque se utiliza a menudo como nombre genérico, pogo pin es una marca registrada de Everett Charles Technologies (ECT). [14]
Ver también
- Conector eléctrico , en el que a veces se utilizan pines pogo
- Puente (computación) , realiza una función similar pero une un circuito entre dos pines
- Prueba en circuito , una aplicación común de los pines pogo
- Fuzz Button , una conexión eléctrica de alto rendimiento
Referencias
- ^ Hart, Pierre (7 de octubre de 2016). "Uso de pines Pogo para agregar conectividad eléctrica a sus accesorios impresos en 3D" . Jabalina . Javelin Tech . Consultado el 22 de mayo de 2019 .
- ^ a b "Contactos y conectores cargados por resorte" (PDF) . Cotelec . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ a b Mroczkowski, Robert S. (1993). "Diseño de conectores / Materiales y confiabilidad del conector". AMP Incorporated. Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ a b "Introducción básica del Pin Pogo" . Sondas de contacto CCP Co . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ Solicitud de EE. UU . 20170187137 , " Conjunto de pasador de sonda de resorte con presión de fuerza"
- ^ "Catálogo de Pin Pogo" (PDF) . pogo-pins.com . Tecnología Co., limitada de Cnomax . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ AMP Incorporated (29 de julio de 1996). "Reglas de oro: directrices para el uso de oro en contactos de conector" (PDF) . Tyco Electronic Corporation. Archivado desde el original (PDF) el 29 de marzo de 2018 . Consultado el 1 de julio de 2019 .
El oro generalmente se especifica como un recubrimiento de contacto para aplicaciones de corriente y voltaje de señal de bajo nivel, y donde la alta confiabilidad es una consideración importante.
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( ayuda ) - ^ Mroczkowski, Bob (19 de agosto de 2009). "Materiales de resorte de contacto de conector eléctrico / electrónico" . Proveedor de conectores . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ "Bienvenidos a Qualmax" . Qualmax . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ a b "Prevención de la formación de cráteres de almohadillas durante las TIC con Sherlock" (PDF) . Soluciones DfR. 21 de noviembre de 2013.
Antes de las TIC, el diseñador puede optimizar el proceso ... cambiar la presión del pasador de pogo
- ^ Kilian, Alan. "Módulo lógico Cray-2" . bobodyne.com . Consultado el 3 de julio de 2019 .
- ^ "Conectores magnéticos" . Sondas de contacto CCP Co . Consultado el 15 de marzo de 2021 .
- ^ Patente estadounidense US7311526B2 , "Conector magnético para dispositivo electrónico", publicada el 25 de diciembre de 2007, asignada a Apple Inc.
- ^ "Sondas de resorte para ATE, conectores, baterías, mazos de cables, paquetes de semiconductores y aplicaciones de uso general" (PDF) . L. Bodenmann AG . OSTBY BARTON. 2003 . Consultado el 3 de julio de 2019 .
Pogo es una marca registrada de Everett Charles Technologies