Ploča-na-ploču konektori u automobilskim električnim sustavima
Stjuardesi svih vrsta
Moderne automobilističke snopove kabela prolaze kroz transformaciju, potaknutu osobito zahtjevima e-mobilnosti, autonomne vožnje i 4K HD infotainmenta. Konektori board-to-board, sa svojim specijaliziranim značajkama, igraju ključnu ulogu u upravljanju tom transformacijom, osiguravajući visoke brzine prijenosa podataka uz nisku latenciju.
Kao što je dobro poznato, električni sustav vozila složena je mreža električnih veza koja povezuje sve električne i elektroničke komponente. To uključuje upravljačke jedinice, senzore, izvršne jedinice, sustave rasvjete, infotainment sustave i konektore.
Tri glavna trenda koja trenutno oblikuju automobilsku industriju – automatizirana, električna i povezana vožnja – zahtijevaju temeljitu preinaku postojeće električne i elektroničke (E/E) arhitekture. To je zato što se arhitekture električnih sustava vozila razvijaju od tradicionalne, decentralizirane strukture koja obuhvaća do 100 upravljačkih jedinica prema arhitekturi temeljenoj na domenama, u kojoj su upravljačke jedinice grupirane u funkcionalna područja. Svaka domena ima koordinirajuće računalo visokih performansi (HPC), čime se smanjuje kabliranje i rad na ugradnji, kao i troškovi i težina. Novi razvojni smjer je zonska arhitektura unutar vozila, u kojoj se funkcije objedinjuju u lokalni zonski kontroler, čime se smanjuje broj upravljačkih jedinica i složenost ožičenja.
Tri glavna trenda koja trenutno oblikuju automobilsku industriju – automatizirana, električna i povezana vožnja – zahtijevaju temeljitu preinaku postojeće električne i elektroničke (E/E) arhitekture. To je zato što se arhitekture električnih sustava vozila razvijaju od tradicionalne, decentralizirane strukture koja obuhvaća do 100 upravljačkih jedinica prema arhitekturi temeljenoj na domenama, u kojoj su upravljačke jedinice grupirane u funkcionalna područja. Svaka domena ima koordinirajuće računalo visokih performansi (HPC), čime se smanjuje kabliranje i rad na ugradnji, kao i troškovi i težina. Novi razvojni smjer je zonska arhitektura unutar vozila, u kojoj se funkcije objedinjuju u lokalni zonski kontroler, čime se smanjuje broj upravljačkih jedinica i složenost ožičenja.



Konektori u arhitekturi sustava električnih instalacija vozila
Takve strukturne promjene također mijenjaju izazove s kojima se suočava konektor ploča-na-ploču koji podržava i implementira te arhitekture. Zadatak prijenosa znatno većih tokova podataka i njihove obrade u sveobuhvatnu sliku unutar još moćnije kontrolne jedinice značajno mijenja performanse konektora. Prijenos
podataka također uključuje različite tehnologije prijenosa koje moraju osigurati potrebnu propusnost. To uključuje:
podataka također uključuje različite tehnologije prijenosa koje moraju osigurati potrebnu propusnost. To uključuje:
- LIN (Local Interconnect Network) kao vrlo isplativa tehnologija za ne-sigurnosno-kritične i ne-vremenski-kritične primjene kao što su brave na vratima, svjetla ili klima-uređaj
- CAN (Controller Area Network) kao najraširenija tehnologija prijenosa za upravljanje motorom, mjenjačem, starterom ili sustavima upravljanja baterijom
- FlexRay s kabelom uvijenog para za prijenos podataka za primjene osjetljive na vrijeme i/ili sigurnost, poput upravljanja upravljačem ili kočnicama
- MOST (Media Oriented System Transport) kao optičko vlakno za multimedijske i infotainment sustave
- ; Automotive Single Pair Ethernet (SPE) kao relativno nova tehnologija koja sve više dobiva na prihvaćanju zbog
- svoje propusnosti; SerDes (Serialiser/Deserialiser) za brzu prijenos podataka, idealno za kamere ili zaslone
U interesu je automobilske industrije koristiti što manje različitih tehnologija prijenosa kako bi se složenost ožičenja svela na minimum. U tom kontekstu Automotive Ethernet igra glavnu ulogu, iako se također koriste CAN (CAN FD i CAN XL), LIN i SerDes. Iz toga se mogu izvesti ključni zahtjevi za board-to-board konektore, dok standard LV214 također pruža uvid u njihove karakteristike.
Visoka brzina, zaštita od elektromagnetskih smetnji, robusnost i miniaturizacija

Zbog razvoja senzora i opisane E/E arhitekture, volumeni podataka koji se prenose sve se više okreću brzoj transmisiji, koja ovisi prvenstveno o upravljanju impedancijom konektora. Ako ta impedancija varira, dolazi do rezonancije, što zauzvrat rezultira gubicima u prijenosu signala. Zbog svoje geometrije konektor uvijek predstavlja potencijalni rizik od fluktuacija impedancije, koje su uzrokovane, između ostalog, promjenama materijala ili geometrije.
To je zato što se impedancija određuje indukcivnim i kapacitivnim svojstvima, koja ovise o veličini, rasporedu i dizajnu pinova. Promjene u poprečnom presjeku imaju osobito negativan učinak, zbog čega ih je potrebno što je više moguće svesti na najmanju mjeru. Nadalje, dielektrični materijali (tvari s niskom ili nikakvom električnom provodljivošću) u blizini signalnog puta također mogu imati negativne učinke, zbog čega je odabir pravog izolacijskog materijala jednako važan. Osim toga, utjecaj imaju i gubici uslijed spajanja, tj. gubici na kontaktnoj točki između oštrice i opruge. Na kraju, fluktuacije impedancije mogu uzrokovati istureni vodljivi elementi koji djeluju kao antene. Svi se ti učinci sažimaju kao gubitak umetanja (omjer odlaznog i dolaznog signala), poznat i kao slabljenje umetanja. Osim toga, postoji i povratni gubitak, koji opisuje omjer odraženog signala i signala koji se treba prenijeti.S obzirom na stalnu miniaturizaciju sklopova, zaštita od elektromagnetske kompatibilnosti (EMC) igra posebno važnu ulogu: to je zato što su visokofrekventni signali generirani u tom procesu posebno osjetljivi na smetnje od neželjenih elektromagnetskih učinaka. Čak i najmanje ometanje dovoljno je da uzrokuje značajno izobličenje prijenosa podataka, netočne mjerne signale sa senzora i neprimjerene upravljačke naredbe – scenarij koji je apsolutno neprihvatljiv za sigurnost.
Zasloničeni konektor pomaže, jer unutar sklopovine konektor uvijek djeluje i kao odvodnik i kao izvor smetnji. Nadalje, komponentu mogu ometati druge komponente, dok istovremeno i sama vrši elektromagnetski utjecaj na okolne komponente. Zasloni smanjuje oba učinka za faktor od približno 100 do 200.
To je zato što se impedancija određuje indukcivnim i kapacitivnim svojstvima, koja ovise o veličini, rasporedu i dizajnu pinova. Promjene u poprečnom presjeku imaju osobito negativan učinak, zbog čega ih je potrebno što je više moguće svesti na najmanju mjeru. Nadalje, dielektrični materijali (tvari s niskom ili nikakvom električnom provodljivošću) u blizini signalnog puta također mogu imati negativne učinke, zbog čega je odabir pravog izolacijskog materijala jednako važan. Osim toga, utjecaj imaju i gubici uslijed spajanja, tj. gubici na kontaktnoj točki između oštrice i opruge. Na kraju, fluktuacije impedancije mogu uzrokovati istureni vodljivi elementi koji djeluju kao antene. Svi se ti učinci sažimaju kao gubitak umetanja (omjer odlaznog i dolaznog signala), poznat i kao slabljenje umetanja. Osim toga, postoji i povratni gubitak, koji opisuje omjer odraženog signala i signala koji se treba prenijeti.S obzirom na stalnu miniaturizaciju sklopova, zaštita od elektromagnetske kompatibilnosti (EMC) igra posebno važnu ulogu: to je zato što su visokofrekventni signali generirani u tom procesu posebno osjetljivi na smetnje od neželjenih elektromagnetskih učinaka. Čak i najmanje ometanje dovoljno je da uzrokuje značajno izobličenje prijenosa podataka, netočne mjerne signale sa senzora i neprimjerene upravljačke naredbe – scenarij koji je apsolutno neprihvatljiv za sigurnost.
Zasloničeni konektor pomaže, jer unutar sklopovine konektor uvijek djeluje i kao odvodnik i kao izvor smetnji. Nadalje, komponentu mogu ometati druge komponente, dok istovremeno i sama vrši elektromagnetski utjecaj na okolne komponente. Zasloni smanjuje oba učinka za faktor od približno 100 do 200.

Govoreći o robusnosti: udarci i vibracije ugrožavaju stabilnost prijenosa podataka, kao i kemijski i termalni okolišni čimbenici poput ekstremnih temperatura, značajnih temperaturnih oscilacija, korozivnih plinova, vlage i prljavštine. Kontaktna površina igra presudnu ulogu u određivanju vijeka trajanja konektora, budući da se tijekom rada između dvaju dijelova konektora događaju mikro-pokreti; s vremenom oni dovode do trošenja površine i time do povećanog kontaktnog otpora, a posljedično i do manje učinkovitog prijenosa signala. Visokokvalitetni i izdržljivi kontaktni premaz pomaže svesti to trošenje površine na minimum.
U kontaktnom sustavu dobro funkcionira dvostrana naslovna traka jer je kontaktna točka uvijek zajamčena, bez obzira na vanjske utjecaje. Sustav postaje još robusniji s 'rodno neutralnim' kontaktnim sustavom jer se kontakti međusobno zaključaju pri priključivanju, čime se osigurava maksimalna pouzdanost kontakta.
U kontaktnom sustavu dobro funkcionira dvostrana naslovna traka jer je kontaktna točka uvijek zajamčena, bez obzira na vanjske utjecaje. Sustav postaje još robusniji s 'rodno neutralnim' kontaktnim sustavom jer se kontakti međusobno zaključaju pri priključivanju, čime se osigurava maksimalna pouzdanost kontakta.
Jednodijelni konektori uklanjaju potrebu za ranjivom kontaktnom površinom, čime se osigurava maksimalna otpornost na vanjske utjecaje. Povezivanje se vrši tehnikom umetanja, pri čemu se utisni klin gura kroz prolaznu rupu na tiskanoj pločici, što rezultira hladnim zavarivanjem između bakrenog navlaka i zone umetanja. Time se stvara hermetička, trajna veza s tiskanom pločicom, s stopom kvara deset puta manjom od one kod automatski lemljenih konektora.

S ograničenim prostorom za ugradnju u vozilima, postoji nedostatak mjesta za senzore i upravljačke jedinice, što pak znači da konektori moraju biti izrađeni još manjim, uz održavanje istih ili čak viših performansi. To je idealno za tehnologiju površinskog montažiranja (SMT), jer, za razliku od tehnologije umetanja, omogućuje znatno manji razmak i dvostranu montažu na tiskanoj pločici.
Trend ugradnje sve više i sve manjih konektora u sklopove znači da lanci tolerancija postaju duži i da konektori moraju kompenzirati sve veće tolerancije, kako tijekom sklapanja, tako i u radu. Već su dostupni konektori koji mogu još učinkovitije apsorbirati udarce i vibracije.
Trend ugradnje sve više i sve manjih konektora u sklopove znači da lanci tolerancija postaju duži i da konektori moraju kompenzirati sve veće tolerancije, kako tijekom sklapanja, tako i u radu. Već su dostupni konektori koji mogu još učinkovitije apsorbirati udarce i vibracije.
Tri prikladna asortimana proizvoda tvrtke ept

Proizvodi Zero8 nude maksimalnu skalabilnost s prilagodljivim dizajnom, visinom slojeva i brojem pinova, podržavajući razmak međukolnih ploča od 6 do 21 mm i promjenjiv broj pinova od 12 do 80. Konektori su međusobno kompatibilni i mogu se slobodno kombinirati, s jednostranom ili dvostranom zaštitom. Robusna ScaleX tehnologija povezivanja osigurava pouzdan kontakt pri udarima i vibracijama, kompenzira tolerancije i pruža EMC zaštitu za brzinu prijenosa podataka od 16 Gbit/s.
Detalji o Zero8
Detalji o Zero8

Colibri proizvodi su oklopljeni SMT konektori s dvostrukim redom i razmakom od 0,5 mm, kompatibilni s PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® i nano-ETXexpress. Prijemnici za COM module nude 196 signalnih pinova i 24 ground pinova, dok su utikači za nosače ploča opcionalno dostupni s vodilicama, zaštitnim poklopcem i SMT pričvršćivanjem. Colibri COM Express sustav nudi izvrsnu integritet signala za brzine prijenosa podataka veće od 25 Gbit/s, što ga čini idealnim za primjene visokih brzina s ograničenim prostorom za ugradnju.
Detalji o Colibri
Detalji o Colibri

Kao svoju treću obitelj proizvoda, One27 nudi robusne i kompaktne SMT konektore za tiskane pločice s razmakom od 1,27 mm. Podržavaju razmake na tiskanim pločicama od 8 do 20 mm i dostupni su s 12 do 80 kontakata, kao i u obliku predsklopljenih kabela. Moguće su i paralelne i okomite veze; posebno su robusni i jednostavni za rad, a istovremeno osiguravaju pouzdan kontakt i visok stupanj fleksibilnosti u rasporedu tiskanih pločica.
Detalji o One27
Detalji o One27
Gledajući u budućnost, autonomna vožnja bit će usko povezana s daljnjim razvojem tehnologija prijenosa podataka i komunikacija. Ključni aspekti poput 5G povezivosti, kibernetičke sigurnosti, V2X komunikacije, kao i računarstva na rubu mreže i blockchain tehnologije imat će značajan utjecaj na prijenos podataka, ali jedna stvar ostaje sigurna: suživot električnih sustava i konektora u vozilima na kraju će učiniti automobil bez upravljača stvarnosti.
Tražite li određeni konektor?
Popis proizvoda

Imate li pitanja?
Molimo, kontaktirajte nas!
Upiti putem obrasca
: +49 8861 2501 0
sales@ept.de
Molimo, kontaktirajte nas!
Upiti putem obrasca
: +49 8861 2501 0
sales@ept.de

