A épingle pogoougoupille à ressortest un type de mécanisme de connecteur électrique utilisé dans de nombreuses applications électroniques modernes et dans l'industrie des tests électroniques. Ils sont utilisés pour leur durabilité améliorée par rapport aux autres contacts électriques et la résilience de leur connexion électrique aux chocs mécaniques et aux vibrations.
Le nomépingle pogovient de la ressemblance de la broche avec un pogo stick - le ressort hélicoïdal intégré dans la broche applique une force normale constante contre l'arrière du réceptacle d'accouplement ou de la plaque de contact, contrecarrant tout mouvement indésirable qui pourrait autrement provoquer une connexion intermittente. Ce ressort hélicoïdal rend les broches pogo uniques puisque la plupart des autres types de mécanismes de broches utilisent un ressort en porte-à-faux ou un manchon d'expansion.
Un chemin de connexion complet nécessite un réceptacle d'accouplement pour que la broche s'engage, ce qui est appelé uncibleouatterrir. Une cible pogo consiste en une surface métallique plate ou concave qui, contrairement aux broches, ne comporte aucune pièce mobile. Les cibles peuvent être des composants séparés dans l'assemblage complet du connecteur ou, dans le cas de cartes de circuits imprimés, simplement une zone plaquée de la carte.
Les goupilles à ressort sont des pièces de précision fabriquées avec un procédé de tournage et repoussage qui ne nécessite pas de moule, permettant ainsi la production de plus petites quantités à moindre coût.
Structure
Une goupille à ressort de base se compose de 3 parties principales : unepiston, baril, etprintemps. Lorsqu'une force est appliquée sur la goupille, le ressort est comprimé et le piston se déplace à l'intérieur du canon. La forme du canon retient le piston, empêchant le ressort de le pousser lorsque la goupille n'est pas verrouillée en place.
Dans la conception des contacts électriques, une certaine quantité de frottement est nécessaire pour maintenir un connecteur en place et conserver la finition du contact. Cependant, un frottement élevé n'est pas souhaitable car il augmente la contrainte et l'usure des ressorts de contact et des boîtiers. Ainsi, une force normale précise, typiquement autour de 1 newton, est nécessaire pour générer ce frottement. Étant donné qu'une goupille à ressort doit avoir un léger espace entre le piston et le barillet pour pouvoir coulisser facilement, des déconnexions momentanées peuvent se produire en cas de vibration ou de mouvement. Pour contrer cela, le piston a généralement une petite inclinaison pour assurer une connexion continue.
De nombreux fabricants ont créé leurs propres variantes de cette conception, le plus souvent en faisant varier l'interface entre le piston et le ressort. Par exemple, une bille peut être ajoutée entre les deux composants, ou le piston peut avoir une pointe coudée ou fraisée.
Le piston et le corps des broches pogo utilisent généralement du laiton ou du cuivre comme matériau de base sur lequel une fine couche de nickel est appliquée.
Comme c'est souvent le cas dans les connecteurs électriques, les fabricants appliquent souvent un placage or qui améliore la durabilité et la résistance de contact.
Les ressorts sont généralement en alliages de cuivre ou en acier à ressort.
Les connecteurs à ressort sont utilisés pour une grande variété d'applications, à la fois dans l'électronique industrielle et grand public :
Connecteurs carte à carte (généralement permanents)
Connecteurs protégés contre les infiltrations dans les appareils grand public, par exemple les montres intelligentes, les ordinateurs robustes
Bornes de batterie sur les ordinateurs portables
Connecteurs de charge ou de signal magnétiques, par exemple stations d'accueil pour ordinateur portable et chargeurs(voir§ Combinaison avec des aimants)
Connecteurs haute fréquence, par exemple antennes, connecteurs de moniteur
Test de circuits imprimés
Test de circuit intégré
Essais en circuit
Test de batterie
Autres tests électroniques
Disposition des connecteurs
Voir également:Connecteur électrique
Lorsque des broches pogo sont utilisées dans un connecteur, elles sont généralement disposées dans un réseau dense, connectant de nombreux nœuds individuels de deux circuits électriques. On les trouve couramment dans les équipements de test automatique sous la forme d'un lit de clous, où ils facilitent la connexion rapide et fiable des appareils sous test (DUT).[10]Dans une configuration à très haute densité, le réseau prend la forme d'un anneau contenant des centaines ou des milliers de broches pogo individuelles ; cet appareil est parfois appelé untour pogo.
Ils peuvent également être utilisés pour des connexions plus permanentes, par exemple dans le supercalculateur Cray-2.
Lorsqu'elles sont utilisées dans les applications les plus performantes, les broches pogo doivent être conçues avec beaucoup de soin pour permettre non seulement une grande fiabilité sur de nombreux cycles d'accouplement/désaccouplement, mais également la transmission haute fidélité des signaux électriques. Les broches doivent être dures, mais plaquées d'une substance (telle que l'or) qui assure un contact fiable. Dans le corps du crochet, le piston doit établir un bon contact électrique avec le corps de peur que le ressort à plus haute résistance ne transmette le signal (ainsi que l'inductance indésirable que le ressort représente). La conception des broches pogo à utiliser dans les circuits à impédance adaptée est incroyablement difficile ; pour maintenir l'impédance caractéristique correcte, les broches sont parfois disposées avec une broche porteuse de signal entourée de quatre, cinq ou six broches mises à la terre.