Einpresstechnik HYMC Teaserbild 4000x1400px
Промени в автомобилната техника: SDV и високоскоростни интерфейси

Board-to-Board съединител в архитектурите на автомобилните бордова електрическа мрежа

Стюарди от всички категории

Съвременните бордови електрически мрежи в автомобилната индустрия претърпяват промени, особено поради изискванията, свързани с електромобилността, автономното шофиране и 4K-HD инфоразвлекателните системи. Съединителите „съединител платка-платка“ с техните специфични характеристики играят ключова роля в справянето с тази промяна, за да се гарантират високи скорости на предаване на данни при къси времена на закъснение. 
Както е известно, бордовата електрическа мрежа (бордова електрическа мрежа) на автомобила представлява сложна мрежа от електрически връзки, която свързва помежду си всички електрически и електронни компоненти. Към тях спадат електронични блокове за управление, сензори, изпълнителни механизми, осветителни системи, инфоразвлекателни системи, както и съединители (съединител).

Днешните три големи тенденции в автомобилната индустрия – автоматизираното, електрическото и свързаното шофиране – изискват фундаментална промяна в настоящата електро-електронна (E/E) архитектура. Това се дължи на факта, че E/E архитектурите претърпяват преход от класическа, децентрализирана структура, състояща се от до 100 електрони блока за управление, към домейн-архитектура, в която електроните блокове за управление са обединени в функционални области. Всеки домейн разполага с координиращ високопроизводителен компютър (HPC), което води до намаляване на усилията за окабеляване и монтаж, както и на разходите и теглото. Новост е „зонова архитектура“ (зоналната архитектура) в автомобила, при която функциите са обединени в локален зонов контролер, което води до намаляване на броя на електроните блокове за управление и на усилията, свързани с окабеляването.

класическа децентрализирана архитектура
домейнова архитектура
зонова архитектура

съединител в системната архитектура на бордовите електрически мрежи

Такива структурни промени променят и изискванията към съединителя „съединител платка-платка“, който поддържа и реализира тези архитектури. Задачата да се предават значително по-големи потоци от данни и да се обработват в още по-мощен електронен блок за управление, за да се получи цялостна картина, променя значително експлоатационните характеристики на съединителя. Отговорността за предаването на данни включва и различните технологии за предаване, които трябва да осигурят необходимата пропускателна способност.

Към тях спадат:
  • LIN (Local Interconnect Network) като много икономична технология за приложения, които не са свързани с безопасността и не изискват прецизно времево синхронизиране, като брави, осветление или климатична система
  • CAN (Controller Area Network) като най-използваната технология за предаване на данни за управление на двигателя, скоростната кутия, стартера или за системи за управление на акумулатора
  • FlexRay с усукана двойна линия за предаване на данни за приложения, критични по отношение на времето и/или сигурността, като кормилно управление или спирачки
  • MOST (Media Oriented System Transport) като оптичен кабел за мултимедийни и инфоразвлекателни системи
  • Automotive Single Pair Ethernet (SPE) като сравнително нова технология, която поради капацитета на честотната лента все повече печели
  • популярност SerDes (Serializer/Deserializer) за високи скорости на предаване на данни, идеален за камери или дисплеи
В интерес на автомобилната индустрия е да се използват възможно най-малко различни технологии за предаване, за да се поддържа ниска сложността на окабеляването. В този смисъл Automotive Ethernet играе по-голяма роля, като се залага и на CAN (CAN FD и CAN XL), както и на LIN и SerDes. Оттук могат да се изведат основните изисквания към съединителите „Board-to-съединител“, като стандартът LV214 също разкрива информация за техните характеристики. 

Висока скорост, защита от електромагнитни смущения (ЕМС), както и издръжливост и миниатюризация

Bild EMV mit und ohne Schirmung
Сравнение между екраниран (вляво) и неекраниран конектор (вдясно)
Поради развитието на сензорите и представената E/E-архитектура, предаваните обеми данни все повече се ориентират към висока скорост, която зависи главно от регулирането на импеданса на съединителя. Ако той варира, възникват резонанси, които от своя страна водят до загуби при предаването на сигнала. При това съединителят (съединител) поради своята геометрия винаги представлява потенциален риск за колебания в импеданса, които се предизвикват, наред с другото, от промени в материала или геометрията. Импедансът се определя от индуктивните и капацитивните свойства, които зависят от размера, разположението и дизайна на изводите. При

това промените в напречното сечение оказват особено негативно влияние, поради което те трябва да бъдат сведени до минимум, доколкото е възможно. Освен това диелектриците (слабопроводими или непроводими електрически вещества) в близост до сигналния път също могат да имат отрицателно въздействие, поради което изборът на подходящ материал за изолационното тяло е също толкова важен. Наред с това съществуват и влияния от загуби при свързване – загубите в точката на контакт между ножа и пружината. Накрая, колебанията в импеданса могат да бъдат предизвикани от изпъкнали елементи на проводника, които действат като антена. Всички тези ефекти се обобщават като „Insertion Loss“ (съотношение между изходящия и входящия сигнал), наричано още „вносно затихване“ (вмъкнато затихване). В допълнение към това съществува и „Return Loss“ (загуби от отражение – обратно затихване), което описва съотношението между отразения и предаващия се сигнал.По отношение на напредващата миниатюризация на модулите, защитата от електромагнитни смущения (ЕМС) играе особено важна роля: тъй като възникващите при това високочестотни сигнали са особено податливи на смущения от нежелани електромагнитни ефекти. Дори най-малките смущения са достатъчни за значително изкривяване на предаването на данни, неточни измервателни сигнали от сензорите и неправилни команди за управление – сценарий, който е абсолютно недопустим от гледна точка на безопасността.
Един екраниран съединител (съединител) помага, тъй като в един модул съединителят винаги действа както като поглъщател на смущения, така и като източник на смущения. Освен това компонентът може да бъде смущаван от други компоненти, а също така и сам да оказва електромагнитно въздействие върху околните компоненти. Екранирането (екраниране) намалява и двата ефекта с около 100 до 200 пъти. 
Doppelseitiger Federkontakt
двустранен женски контакт
Ключова дума „издръжливост“: ударите и вибрациите застрашават стабилността на предаването на данни, както и химическите и термичните въздействия на околната среда, причинени от екстремни температури, силни температурни колебания, вредни газове, влага и замърсявания. Контактната повърхност (контактна повърхност) определя в значителна степен експлоатационния срок на съединителя, тъй като по време на работа възникват микродвижения между двете части на съединителя, които с течение на времето водят до износване на повърхността и по този начин до повишено преходно съпротивление (контактно съпротивление), а оттам и до по-неефективно предаване на сигнала. Висококачествено и издръжливо покритие на контактите (покритие на контакта) помага да се сведе това износване на повърхността до минимум.
При контактната система двустранната решетка с пружини (гнездов съединител) се представя отлично, тъй като по всяко време, независимо от външни влияния, винаги е гарантирана една контактна точка. Системата става още по-здрава с „хермафродитна“ контактна система, тъй като контактите се преплитат един в друг при включването и по този начин осигуряват максимална сигурност на контакта.
При едночастните съединители се избягва наличието на уязвима контактна зона, което осигурява максимална устойчивост срещу външни въздействия. Свързването се извършва чрез „press-fit технология“ (техника на впресване), при която впресващ щифт (press-fit щифт) се впресва в отвор с проходно свързване (метализиран отвор) в печатната платка, като се образуват студени процеси на заваряване между медната втулка и зоната на впресване (press-fit зона). По този начин се получава газонепропусклива, подходяща за заливане връзка с печатната платка, която предлага десет пъти по-ниска честота на откази (интензивност на отказите) в сравнение с автоматично запоените съединители (съединител). 

Groessenvergleich
Старият DIN-конектор от серия D с стъпка 5,08 mm и под него новият Zero8 с стъпка 0,8 mm
При ограниченото пространство в автомобила има недостиг на място за сензори и електронични блокове за управление, което от своя страна означава, че при същата или дори по-висока производителност размерите на съединителите трябва да бъдат още повече намалени. Това е идеално за технологията за повърхностен монтаж (SMT), тъй като тя позволява, за разлика от технологията за впресване (press-fit технология), значително по-малък стъпка, както и двустранно монтиране на печатната платка. 

Тенденцията за вграждане на все повече и все по-малки съединители (съединител) в модулите води до удължаване на веригите от допуски, като съединителите трябва да компенсират все по-големи допуски както при монтажа, така и по време на експлоатацията. За тази цел вече съществуват съединители, които могат да абсорбират още по-добре ударите и вибрациите. 

Три подходящи продуктови серии на ept

Zero8 Board to Board Connector
Продуктите Zero8 предлагат максимална мащабируемост с индивидуално адаптируеми типове, височини на стека и брой полюси, като позволяват разстояния между платките от 6 до 21 mm и променлив брой полюси от 12 до 80. Конекторите са съвместими помежду си и могат да се комбинират свободно, с едностранно или двустранно екраниране. Здравата ScaleX-технология за свързване гарантира надежден контакт при удари и вибрации, компенсира отклоненията и осигурява ЕМС защита за скорост на скорост на предаване на данни на данни от 16 Gbit/s.

Подробности за Zero8
ept Colibri Polzahlen 40 220 rgb
Продуктите Colibri представляват екранирани, двуредови SMT-съединител с 0,5 мм стъпка, които са съвместими с PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® и nano-ETXexpress. Гнездата за COM модули предлагат 196 сигнални и 24 заземяващи пина, докато Plug-ите за носещи платки се предлагат по избор с направляващи стълбчета, екраниране и SMT-фиксиране. Системата COM Express Colibri осигурява отлична цялост на сигнала при скорост над 25 Gbit/s, което я прави идеална за високоскоростни приложения с ограничено пространство за монтаж.

Подробности за Colibri
One27 UEbersicht
Като трето продуктово семейство One27 предлага здрави и компактни съединения за печатни платки в SMT с стъпка от 1,27 mm. Те поддържат разстояния между платките от 8 до 20 mm и се предлагат с 12 до 80 контакта, както и като асемблиране на кабели. Възможни са както успоредни, така и ъглови връзки; те са особено здрави и лесни за обработка, като гарантират надеждно свързване и висока гъвкавост при разполагането на печатните платки.

Подробности за One27


icon info r
Ако погледнем към бъдещето, автономното шофиране ще бъде тясно свързано с по-нататъшното развитие на технологиите за пренос на данни и комуникации. Ключови аспекти като 5G свързаност, киберсигурност, V2X комуникация, както и Edge Computing и блокчейн технологията ще окажат значително влияние върху преноса на данни, но със сигурност ще се запази съжителството на бордови мрежи и съединители, които някой ден ще превърнат колата без волан в реалност. 

Търсите конкретен конектор?

Избор на нулиране
Списък на продуктите
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Имате ли въпроси?
Моля, свържете се с нас!

Заявка чрез формуляра

+49 (0) 8861 2501 0

sales@ept.de

Съобщението Ви беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

Формуляр за контакт

Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

Лични данни

Вашето съобщение

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Съобщението Ви беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес – ще разгледаме запитването Ви във възможно най-кратък срок.

Формуляр за контакт

Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

Лични данни

Отзоваване

Вашето съобщение

Интересувам се от

Информационни материали

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за проявения интерес

Тук можете да изтеглите документа:

Изтеглете документа

Преди да изтеглите документа, моля, попълнете следните полета. Благодарим Ви.

Полетата, отбелязани със *, са задължителни.

Лични данни

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Вашето съобщение беше изпратено.

Благодарим Ви за проявения интерес към нашето събитие за създаване на контакти след изложението „Electronica“. Ще разгледаме заявката Ви и ще Ви потвърдим участието възможно най-скоро.

Формуляр за запитване

Полетата, отбелязани с *, са задължителни.

Лични данни

Политика за защита на личните данни

Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви! Скоро

ще се свържем с Вас, за да обсъдим Вашите изисквания. Ще изготвим и Ви изпратим подробен доклад относно високоскоростните характеристики, както и S-параметър за симулация на Вашия собствен проект.

Заявка за характеристики на HighSpeed + S-параметър за симулация на вашия собствен проект

Полетата, отбелязани с *, са задължителни.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за запитването

Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

Вашите изисквания към необходимия конектор

Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

Лице за контакт

Вашето запитване

Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.

Благодарим Ви за запитването

Ще разгледаме Вашите изисквания и ще се свържем с Вас възможно най-скоро.

Заявка за индивидуализация на съединител

Полетата, отбелязани със *, са задължителни за попълване. Моля, попълнете ги.

Лице за контакт

Вашето запитване

Грешен файлов формат! Моля, изберете PDF или JPG файл.
Можете да видите нашата декларация за защита на личните данни тук.