Plates savienotāji automobiļu elektrosistēmu arhitektūrās
Visi dati par stjuartiem
Mūsdienu automobiļu elektriskās sistēmas piedzīvo pārmaiņas, jo īpaši saistībā ar e-mobilitātes, autonomās braukšanas un 4K HD informācijas un izklaides sistēmu prasībām. Pateicoties savām īpašajām īpašībām, savienotāji „board-to-board“ spēlē galveno lomu šo pārmaiņu īstenošanā, nodrošinot augstu datu pārraides ātrumu un īsu aizturi.
Kā zināms, transportlīdzekļa elektriskā sistēma ir sarežģīts elektrisko savienojumu tīkls, kas savieno visas elektriskās un elektroniskās detaļas. Tajā ietilpst vadības bloki, sensori, izpildmehānismi, apgaismojuma sistēmas, informācijas un izklaides sistēmas, kā arī savienotāji.
Trīs galvenās tendences mūsdienu automobiļu rūpniecībā – automatizētā, elektriskā un savienotā braukšana – prasa būtisku izmaiņu veikšanu pašreizējā elektriskajā un elektroniskajā (E/E) arhitektūrā. Jo transportlīdzekļa elektrosistēmas arhitektūras mainās no klasiskas, decentralizētas struktūras, kas sastāv no līdz pat 100 vadības blokiem, uz domēnu arhitektūru, kurā vadības bloki ir apvienoti funkcionālās jomās. Katram domēnam ir koordinējošs augstas veiktspējas dators (HPC), tādējādi samazinot vadu izvietošanas un uzstādīšanas apjomu, kā arī izmaksas un svaru. Jaunums ir zonu arhitektūra transportlīdzeklī, kurā funkcijas ir apvienotas vietējā zonu kontrolierī, tādējādi samazinot vadības bloku skaitu un vadu izvietošanas izmaksas.
Trīs galvenās tendences mūsdienu automobiļu rūpniecībā – automatizētā, elektriskā un savienotā braukšana – prasa būtisku izmaiņu veikšanu pašreizējā elektriskajā un elektroniskajā (E/E) arhitektūrā. Jo transportlīdzekļa elektrosistēmas arhitektūras mainās no klasiskas, decentralizētas struktūras, kas sastāv no līdz pat 100 vadības blokiem, uz domēnu arhitektūru, kurā vadības bloki ir apvienoti funkcionālās jomās. Katram domēnam ir koordinējošs augstas veiktspējas dators (HPC), tādējādi samazinot vadu izvietošanas un uzstādīšanas apjomu, kā arī izmaksas un svaru. Jaunums ir zonu arhitektūra transportlīdzeklī, kurā funkcijas ir apvienotas vietējā zonu kontrolierī, tādējādi samazinot vadības bloku skaitu un vadu izvietošanas izmaksas.



Savienotāji automobiļu elektrosistēmu arhitektūrā
Šādas strukturālās pārmaiņas maina arī prasības, kas tiek izvirzītas plati-plati savienotājam, kurš atbalsta un īsteno šīs arhitektūras. Uzdevums tagad pārraidīt ievērojami lielākus datu plūsmas un apstrādāt tos vēl jaudīgākā vadības blokā, lai veidotu kopainu, ievērojami maina savienotāja veiktspējas rādītājus.
Par datu pārraidi atbildīgas ir arī dažādas pārraides tehnoloģijas, kurām jānodrošina joslas platums. Tās ietver:
Par datu pārraidi atbildīgas ir arī dažādas pārraides tehnoloģijas, kurām jānodrošina joslas platums. Tās ietver:
- LIN (Local Interconnect Network) kā ļoti izdevīga tehnoloģija lietojumiem, kas nav saistīti ar drošību un kuriem nav svarīgs laiks, piemēram, durvju slēdzenēm, apgaismojumam vai gaisa kondicionieriem
- CAN (Controller Area Network) kā visbiežāk izmantotā pārraides tehnoloģija dzinēja, pārnesumkārbas, startera vadībai vai akumulatoru pārvaldības sistēmām
- FlexRay ar vītā dubultvadu datu pārraidei laika un/vai drošības ziņā kritiskām lietojumprogrammām, piemēram, stūres vadībai vai bremzēm
- MOST (Media Oriented System Transport) kā optiskais kabelis multimediju un informācijas izklaides sistēmām
- Automotive Single Pair Ethernet (SPE) kā salīdzinoši jauna tehnoloģija, kuras popularitāte pieaug, pateicoties joslas
- platuma kapacitātei SerDes (Serializer/Deserializer) lielapjoma datu pārraidei, ideāli piemērots kamerām vai displejiem
Automašīnu rūpniecības interesēs ir izmantot pēc iespējas mazāk dažādu datu pārraides tehnoloģiju, lai samazinātu vadu savienojumu sarežģītību. Šajā kontekstā lielāka nozīme ir Automotive Ethernet, vienlaikus izmantojot arī CAN (CAN FD un CAN XL), kā arī LIN un SerDes. No tā var izrietēt galvenās prasības attiecībā uz plati-plati savienotājiem, turklāt arī standarts LV214 sniedz informāciju par to īpašībām.
Augsta ātrdarbība, elektromagnētiskā saderība, kā arī izturība un miniaturizācija

Sensoru attīstības un ieviestās E/E arhitektūras dēļ pārraidāmo datu apjomi arvien vairāk tendē uz augstiem ātrumiem, kas galvenokārt ir atkarīgi no savienotāja impedances regulēšanas. Ja tā svārstās, rodas rezonanse, kas savukārt izraisa signāla pārraides zudumus. Tajā pašā laikā savienotājs savas ģeometrijas dēļ vienmēr rada potenciālu risku impedances svārstībām, ko cita starpā izraisa materiāla vai ģeometrijas izmaiņas.
Jo impedanci nosaka induktīvās un kapacitīvās īpašības, kas ir atkarīgas no kontakta izmēra, izkārtojuma un konstrukcijas. Šajā gadījumā negatīvi ietekmē galvenokārt šķērsgriezuma izmaiņas, tāpēc tās ir jāminimizē pēc iespējas. Turklāt arī dielektriķi (vāji vai neelektriski vadošas vielas) signāla ceļa tuvumā var radīt negatīvu ietekmi, tāpēc tikpat svarīga ir pareizā izolācijas materiāla izvēle. Turklāt ietekmi rada arī savienojuma zudumi, kas rodas pie kontakta punkta starp asmeni un atsperi. Visbeidzot, impedances svārstības var izraisīt izvirzīti vadu elementi, kas darbojas kā antenas. Visi šie efekti tiek apkopoti kā ievietošanas zudums (attiecība starp izejošo un ieejošo signālu), ko sauc arī par ievietošanas vājinājumu. Papildus tam pastāv arī atgriezeniskie zudumi (Return Loss), kas raksturo atstarotā signāla daļu attiecībā pret pārraidāmo signālu.Saistībā ar komponentu pakāpenisko miniaturizāciju īpaša nozīme ir EMV aizsardzībai: jo šajā procesā rodas augstfrekvences signāli, kas ir īpaši jutīgi pret traucējumiem, ko rada nevēlami elektromagnētiskie efekti. Pat vismazākie traucējumi ir pietiekami, lai izraisītu plaša mēroga datu pārraides kļūdas, nepareizus sensoru mērījumu signālus un neatbilstošas vadības komandas – scenārijs, kas drošības ziņā ir absolūti nepieļaujams.
Ekranēts savienotājs palīdz, jo moduļā savienotājs vienmēr darbojas gan kā traucējumu absorbētājs, gan kā traucējumu avots. Turklāt šo detaļu var traucēt citas sastāvdaļas, un tā pati elektromagnētiski ietekmē apkārtējās detaļas. Ekranējums šajā gadījumā samazina abus efektus aptuveni 100 līdz 200 reizes.
Jo impedanci nosaka induktīvās un kapacitīvās īpašības, kas ir atkarīgas no kontakta izmēra, izkārtojuma un konstrukcijas. Šajā gadījumā negatīvi ietekmē galvenokārt šķērsgriezuma izmaiņas, tāpēc tās ir jāminimizē pēc iespējas. Turklāt arī dielektriķi (vāji vai neelektriski vadošas vielas) signāla ceļa tuvumā var radīt negatīvu ietekmi, tāpēc tikpat svarīga ir pareizā izolācijas materiāla izvēle. Turklāt ietekmi rada arī savienojuma zudumi, kas rodas pie kontakta punkta starp asmeni un atsperi. Visbeidzot, impedances svārstības var izraisīt izvirzīti vadu elementi, kas darbojas kā antenas. Visi šie efekti tiek apkopoti kā ievietošanas zudums (attiecība starp izejošo un ieejošo signālu), ko sauc arī par ievietošanas vājinājumu. Papildus tam pastāv arī atgriezeniskie zudumi (Return Loss), kas raksturo atstarotā signāla daļu attiecībā pret pārraidāmo signālu.Saistībā ar komponentu pakāpenisko miniaturizāciju īpaša nozīme ir EMV aizsardzībai: jo šajā procesā rodas augstfrekvences signāli, kas ir īpaši jutīgi pret traucējumiem, ko rada nevēlami elektromagnētiskie efekti. Pat vismazākie traucējumi ir pietiekami, lai izraisītu plaša mēroga datu pārraides kļūdas, nepareizus sensoru mērījumu signālus un neatbilstošas vadības komandas – scenārijs, kas drošības ziņā ir absolūti nepieļaujams.
Ekranēts savienotājs palīdz, jo moduļā savienotājs vienmēr darbojas gan kā traucējumu absorbētājs, gan kā traucējumu avots. Turklāt šo detaļu var traucēt citas sastāvdaļas, un tā pati elektromagnētiski ietekmē apkārtējās detaļas. Ekranējums šajā gadījumā samazina abus efektus aptuveni 100 līdz 200 reizes.

Runājot par izturību: triecieni un vibrācijas apdraud datu pārraides stabilitāti tāpat kā ķīmiskie un termiskie vides faktori, piemēram, ekstremālas temperatūras, straujas temperatūras svārstības, kaitīgas gāzes, mitrums un netīrumi. Kontaktu virsma būtiski nosaka savienotāja kalpošanas ilgumu, jo darbības laikā starp abām savienotāja daļām rodas mikro kustības, kas ilgtermiņā izraisa virsmas nodilumu un tādējādi palielina pārejas pretestību, kā rezultātā signāla pārraide kļūst neefektīvāka. Augstas kvalitātes un izturīgs kontaktu pārklājums palīdz samazināt šo virsmas nodilumu līdz minimumam.
Kontaktu sistēmā labi kalpo divpusēja kontaktlīste, jo jebkurā brīdī, neatkarīgi no ārējiem apstākļiem, vienmēr ir garantēts kontakts. Vēl izturīgāka ir „dzimumu neitrāla” kontaktu sistēma, jo kontakti savienošanās brīdī savstarpēji savijas, tādējādi nodrošinot maksimālu kontaktu drošību.
Kontaktu sistēmā labi kalpo divpusēja kontaktlīste, jo jebkurā brīdī, neatkarīgi no ārējiem apstākļiem, vienmēr ir garantēts kontakts. Vēl izturīgāka ir „dzimumu neitrāla” kontaktu sistēma, jo kontakti savienošanās brīdī savstarpēji savijas, tādējādi nodrošinot maksimālu kontaktu drošību.
Viengabala savienotājos nav neaizsargātas kontaktu zonas, tādējādi nodrošinot visaugstāko izturību pret ārējiem apstākļiem. Savienojums tiek izveidots, izmantojot iespiešanas tehniku, kuras laikā iespiešanas tapu iespiež caurumā, kas ir caurvīts caur vadības plati, tādējādi radot aukstās metināšanas savienojumu starp vara uzmavu un iespiešanas zonu. Tādējādi rodas gāzes necaurlaidīgs, liejams savienojums ar vadības plati, kas nodrošina desmit reizes labāku darbības rādītāju nekā automatizēti lodēti savienotāji.

Ierobežotās montāžas telpas dēļ automobiļos sensoriem un vadības blokiem ir maz vietas, kas savukārt nozīmē, ka savienotājiem ir vēl vairāk jāsamazina izmēri, saglabājot tādu pašu vai pat lielāku jaudu. Tas ir ideāli piemērots virsmas montāžas tehnoloģijai (SMT), jo, atšķirībā no iespiešanas tehnoloģijas, tā ļauj izmantot ievērojami mazāku atstarpi starp kontaktiem, kā arī veikt divpusēju apakšslāņa apgādi.
Tendence montēt arvien vairāk un arvien mazākus savienotājus moduļos rada sekas, ka pielaides ķēdes kļūst garākas un savienotājiem gan montāžas, gan ekspluatācijas laikā ir jākompensē arvien lielākas pielaides. Šim nolūkam jau ir pieejami savienotāji, kas vēl labāk absorbē triecienus un vibrācijas.
Tendence montēt arvien vairāk un arvien mazākus savienotājus moduļos rada sekas, ka pielaides ķēdes kļūst garākas un savienotājiem gan montāžas, gan ekspluatācijas laikā ir jākompensē arvien lielākas pielaides. Šim nolūkam jau ir pieejami savienotāji, kas vēl labāk absorbē triecienus un vibrācijas.
Trīs atbilstošas ept produktu grupas

Zero8 produkti nodrošina augstāko skalējamību ar individuāli pielāgojamām formām, salikšanas augstumiem un kontaktu skaitu, vienlaikus nodrošinot plašu attālumu starp platēm no 6 līdz 21 mm un mainīgu kontaktu skaitu no 12 līdz 80. Savienotāji ir savstarpēji savietojami un brīvi kombinējami, ar vienpusēju vai abpusēju ekranējumu. Izturīgā „ScaleX“ savienojumu tehnoloģija nodrošina drošu kontaktu triecienu un vibrāciju gadījumā, kompensē pielaides un nodrošina EMV aizsardzību datu pārraides ātrumam līdz 16 Gbit/s.
Sīkāka informācija par Zero8
Sīkāka informācija par Zero8

„Colibri“ produkti ir ekranēti, divrindu SMT savienotāji ar 0,5 mm soli, kas ir saderīgi ar PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® un nano-ETXexpress. COM moduļu ligzdas piedāvā 196 signāla un 24 zemējuma kontaktus, savukārt savienotāji nesējplatēm ir pieejami ar vadības stabiņiem, ekranējumu un SMT stiprinājumiem (pēc izvēles). COM Express sistēma „Colibri“ nodrošina izcilu signāla integritāti ātrumā virs 25 Gbit/s, kas ir ideāli piemērota ātrdarbīgiem risinājumiem ar ierobežotu uzstādīšanas telpu.
Sīkāka informācija par „Colibri“
Sīkāka informācija par „Colibri“

Kā trešā produktu saime One27 piedāvā izturīgus un kompakti SMT tipa plašu savienojumus ar 1,27 mm soli. Tie atbalsta plašu attālumus no 8 līdz 20 mm un ir pieejami ar 12 līdz 80 kontaktiem, kā arī kā gatavi kabeļu savienojumi. Ir pieejami gan paralēlie, gan taisnleņķa savienojumi; tie ir īpaši izturīgi un viegli apstrādājami, nodrošinot uzticamu kontaktu un lielu elastību drukāto plākšņu izkārtojumā.
Sīkāka informācija par One27
Sīkāka informācija par One27
Ja raugāmies nākotnē, autonomā braukšana būs cieši saistīta ar datu pārraides un komunikāciju tehnoloģiju tālāko attīstību. Tādi galvenie aspekti kā 5G savienojamība, kiberdrošība, V2X komunikācija, kā arī Edge Computing un blokķēdes tehnoloģija būtiski ietekmēs datu pārraidi, taču noteikti saglabāsies automobiļu elektrosistēmu un savienotāju līdzāspastāvēšana, kas kādreiz ļaus īstenot automašīnu bez stūres.
Jūs meklējat konkrētu savienotāju?
Produktu saraksts

Vai ir kādi jautājumi?
Tad lūdzu sazinieties ar mums!
Pieteikums, izmantojot veidlapu
+49 8861 2501 0
sales@ept.de
Tad lūdzu sazinieties ar mums!
Pieteikums, izmantojot veidlapu
+49 8861 2501 0
sales@ept.de

