隨著便攜式和可穿戴式電子設備不斷興起，如今的日常設備對灰塵和濕氣的耐受度需求空前迫切。最終用戶希望產品即使掉入泥里或意外掉入水中也能完好無損。耐用性對于其他物聯網應用也至關重要，尤其是用于室外或工業環境的應用。但是，為使產品對濕氣、灰塵及其他微粒的防護達到相應等級，就必須在設計初期就從元器件級別著手解決以確保可靠性。

連接器是幾乎所有應用都會使用的常用元器件，卻也是上述危害侵入并對整個系統運行產生不利影響的潛在切入點。如今，IP級連接器、元器件和應用日益普及，大眾的理解程度亦隨之加深，但是在選擇IP級連接器時，仍需明辨各種IP防護等級的劃分，明確需要檢查的設計考慮因素。

IP防護等級的基礎知識

IEC 60529標準使用標準化的等級定義了侵入防護 (IP) 等級，表示為IP前綴及兩位數字：第一位表示對固體的防護，第二位表示對液體的防護。此外，還有一些國家或地區等效標準，例如ANSI 60529（美國）和EN 60529（歐洲）。

圖 1：IP 防護等級代碼結構（圖片來源：CUI Devices）

對IP防護等級代碼中數字含義的進一步解釋如下表所示（圖2）。例如，IP56防護等級表示該元器件不僅防塵，而且可以防止強力噴水。

                                  圖2：IP防護等級劃分（圖片來源：CUIDevices）

IP級連接器的選擇

裸露的外部連接器是水和灰塵侵入設備的常見切入點。盡早確定應用的預期用途至關重要，只有這樣才能在選擇裸露連接器時，確保其IP防護等級滿足系統的最低要求。

IP級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備。在這種情況下，未連接插頭或外部設備時，適當的IP防護等級可保護所有內部電路免遭水或灰塵的意外侵入。對于工業電纜間的連接等其他情況，則可能需要使用配接時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，或元器件運行時因高壓水滲入甚至完全浸沒而造成損壞。

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

不過，請務必注意即便插頭和連接器各自都達到IP防護等級，也不會自動構成IP級連接。除非設計采用了額外的密封機制，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，則可能會干擾信號或導致內部電路損壞。

圖4：灰塵和濕氣仍可輕易侵入典型連接（圖片來源：CUI Devices）

總結

隨著便攜式設備日趨普及，對元器件耐用性的需求也相應增加。CUI Devices推出了一系列IP67級連接器，包括USB插座、3.5mm音頻插孔和直流電源插孔，以供設計人員在惡劣環境應用中靈活選用。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，從而實現防塵和防水保護，在未連接狀態下可完全浸入水下深達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（圖片來源：CUI Devices）

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