Considerando il peso degli apparati (alimentatori) a cui sono collegati, i connettori di alimentazione devono resistere a forze di accoppiamento anche relativamente elevate, in particolare quando vengono usati in progetti che prevedono un accoppiamento di tipo blind-mate. Ad esempio, in alcuni sistemi il modulo dell'alimentatore viene inserito facendolo scorrere lungo guide che accompagnano l'unità nel rack fino a quando il connettore si collega alla controparte su un backplane o su una sbarra di distribuzione. La correttezza dell'accoppiamento può essere verificata tramite un feedback tattile o mediante l'accensione di una spia. La forza necessaria per accoppiare i due connettori di alimentazione è tipicamente molto superiore a quella necessaria per connettori su linee di segnale. Non è raro avere 25 kg di forza di inserzione esercitata su un connettore di alimentazione durante l'accoppiamento mentre, ad esempio, collegare due connettori Scsi richiede una forza di poco superiore ai 2 Kg; il connettore deve quindi essere meccanicamente robusto, ma gli accoppiamenti blind-mate pongono ulteriori requisiti sui connettori; il guscio del componente deve anche servire come guida, consentendo una certa tolleranza nell'allineamento dei connettori e i contatti devono garantire una precisione di accoppiamento tale da proteggere l'interfaccia.
Nei prodotti commerciali si cerca sempre di raggiungere un adeguato compromesso, tra questi requisiti e il costo e la complessità della realizzazione meccanica. La robustezza e la tolleranza ai disallineamenti influenzano ad esempio la dimensione del componente. Infatti un connettore più grande semplifica il collegamento alla cieca, ma confligge con le immancabili richieste di connettori sempre più piccoli, che devono avere un maggior numero di pin e permettere una maggiore densità di corrente. Ad esempio due connettori di alimentazione offerti da Positronic Industries illustrano bene il concetto: il primo è un connettore di alimentazione da 30 contatti che può tollerare fino a 1 mm di disallineamento e misura solo 6 cm di larghezza e 2 di altezza, mentre il secondo è un connettore simile che però può tollerare fino a 7 mm di disallineamento ma misura 7 cm per 2,5 cm. Naturalmente i connettori di tipo blind-mate si stanno estendendo anche ai modelli in grado di gestire sia alimentazione che segnale: un dispositivo di questo tipo permette di passare da una configurazione di sistema con connettori multipli (ingresso alimentazione, uscita alimentazione, segnale) a una soluzione con un unico connettore. Il risultato è stato la comparsa di connettori con differenti tipi di contatti all'interno di un unico guscio e anche con differenti distanze tra questi stessi contatti.
Inserzione e disinserzione a caldo
Altro requisito di estrema attualità è la possibilità di inserzione o disinserzione a caldo, cioè mentre il componente è in tensione, requisito evidentemente collegato all'esigenza di non interrompere il funzionamento di un apparato se non in casi estremi. Le soluzioni disponibili sono solitamente di due tipi: connettori che agiscono interrompendo il passaggio della corrente, mentre l'alimentatore rimane attivo e che quindi devono essere in grado di evitare la generazione di archi elettrici o di confinarne l'effetto ad aree in cui il sovraccarico non causi danni permanenti all'integrità del collegamento stesso, oppure connettori che prevedono un accoppiamento sequenziale. Nel primo caso il connettore deve avere elevate forze normali tra le superfici di accoppiamento, ma anche bassissima resistenza di contatto e il design del guscio deve essere tale da proteggere da archi elettrici e sovratensioni. Sono necessarie particolari attenzioni nella progettazione e nel collaudo dei singoli componenti, nonché nella scelta dei materiali, perché minime variazioni dimensionali dei contatti possono avere effetti notevoli sulla creazione di archi elettrici, anche perché è praticamente impossibile essere certi di avere forze e tempi di inserzione costanti. Nel secondo tipo di connettori, l'accoppiamento dipende dal contatto di un pin di abilitazione. Nella implementazione più semplice, due livelli di accoppiamento sequenziale, il connettore di alimentazione contiene un singolo pin di abilitazione più corto degli altri piedini. Quando il connettore si inserisce il pin di abilitazione entra in contatto e abilita la connessione solo dopo che gli altri piedini destinati sono già solidamente accoppiati e quindi in grado di gestire adeguatamente qualsiasi densità di corrente. Realizzare due livelli di accoppiamento sequenziale non ha un impatto significativo sulla progettazione del connettore; le cose invece si complicano per ulteriori livelli di accoppiamento sequenziale. Si possono infatti avere tre, quattro, o anche più livelli di accoppiamento sequenziale per motivi vari (differenti livelli di potenza, segnali) ma anche per realizzare di avvio sequenziale di diversi sottosistemi. Di nuovo entrano in gioco le tolleranze meccaniche da rispettare e la profondità del connettore ('altezza rispetto alla linea del backplane) non può essere troppo ridotta, per consentire ai vari pin di abilitazione di operare correttamente e quindi ancora una volta occorrerà trovare un compromesso tra ingombro meccanismo e funzionalità desiderate.
La densità di potenza
Un altro storico compromesso dimensionale riguarda la densità di potenza. Il lavoro dei progettisti per sviluppare contatti in grado di trasportare correnti più elevate in dimensioni più piccole è stato importante, ma la tecnologia dopo i più recenti progressi, si trova ad affrontare due ordini di problemi. Il primo non riguarda solo il connettore: infatti, anche supponendo di avere contatti in grado di trasferire una corrente a piacere, resta il limite della quantità di corrente che può essere poi distribuita dalle piste di rame della scheda che convergono su quel pin di contatto, senza che queste vadano a definire degli hot spot, cioè delle aree di surriscaldamento per la scheda stessa. In sintesi un connettore può essere in grado di sostenere correnti molto più alte dei circuiti stampati su cui si innesta e quindi aumentare la densità di contatti oltre certi limiti è abbastanza inutile. L'altro tema è quello della progressiva modifica delle caratteristiche dell'alimentazione per i circuiti elettronici: con la riduzione delle tensioni e l'aumento delle correnti (arrivando a transitori di corrente con picchi particolarmente elevati) diventa problematica la gestione degli effetti parassiti del connettore, dovuti sostanzialmente a resistenze e induttanze parassite. Esperimenti condotti presso Elcon hanno dimostrato che è possibile realizzare connettori di alimentazione in grado di erogare 200 A per pollice lineare con una induttanza di circa 250 pH. In generale, la preoccupazione per gli effetti parassiti sta influenzando comunque la progettazione di componenti di interconnessione di ogni genere, inclusi gli elementi come i backplane e i cablaggi, al punto che, secondo alcuni, i sistemisti privilegiano le sbarre di distribuzione ai classici backplane.
Materiali e assemblaggio
Sul fronte dei materiali, della meccanica, e delle tecniche di assemblaggio utilizzati per la produzione di contatti, placcatura, e alloggiamenti le tradizionali soluzioni basate su lavorazioni di lamierini metallici tramite stampaggio vanno cedendo il posto alla tornitura. Lo stampaggio è sicuramente una tecnica particolarmente vantaggiosa per alti volumi, ma vari standard di affidabilità militari e industriali richiedono l'uso di contatti lavorati, ad esempio Mil Std 24308 e Iec 807-2 e 807-3 per connettori D-Sub, così come Mil Std 28748 e Iec 807-7 per i connettori rettangolari. L'utilizzo di materiali di base ad elevata conduttività permette certamente di ottenere buoni risultati in termini di densità di corrente ma, complice anche l'attuale situazione di mercato per alcune materie prime, i progettisti sono invitati a usare i materiali più comuni e a sfruttare le possibilità offerte dalla progettazione meccanica, la cui forma varia significativamente da un costruttore a un altro per raggiungere le prestazioni richieste. Un’alternativa efficace è la doratura sui pin di alimentazione. Che, oltre alla riduzione della resistenza consente un maggior numero di cicli di accoppiamento, perché richiede meno forza di contatto; inoltre l'oro è meno attaccabile dalla corrosione e dall'ossidazione.
