Board-to-board-konnektor autode sõiduki elektrisüsteem arhitektuurides
Kõik andmed pardameeskonna kohta
Sõiduki kaasaegsed elektrisüsteemid on muutumas, eelkõige elektromobiilsuse, isesõitvate autode ja 4K-HD-infotainmenti nõuete tõttu. Spetsiaalsete omadustega „board-to-board-konnektor“ mängivad selles muutuses võtmerolli, tagades kõrged andmeedastuskiirused ja lühikesed latentsusajad.
Nagu teada, on sõiduki sõiduki elektrisüsteem kompleksne elektriliste ühenduste võrgustik, mis ühendab omavahel kõiki elektrilisi ja elektroonilisi komponente. Nende hulka kuuluvad juhtplokid, andurid, aktuaatorid, valgustussüsteemid, infotainment-süsteemid ja ka pistikühendused (konnektor).
Tänapäeva kolm suurt suundumust autotööstuses – automatiseeritud, elektriline ja võrgustatud sõitmine – nõuavad praeguse elektri- ja elektroonikaarhitektuuri (E/E-arhitektuuri) põhjalikku muutmist. Sest E/E-arhitektuurid on muutumas klassikalisest, detsentraliseeritud struktuurist, mis koosneb kuni 100 juhtplokist, domeenipõhise arhitektuuri poole, kus juhtplokid on koondatud funktsionaalsetesse valdkondadesse. Igal domeenil on koordineeriv kõrgjõudlusega arvuti (HPC), mis vähendab juhtmestiku ja paigaldamise töömahukust ning kulusid ja kaalu. Uuenduseks on sõiduki tsooniarhitektuur (tsoonarhitektuur), kus funktsioonid on koondatud kohalikku tsoonikontrollerisse, mistõttu väheneb juhtplokkide arv ja juhtmestiku paigaldamisega seotud töömatsoonarhitektuur.
Tänapäeva kolm suurt suundumust autotööstuses – automatiseeritud, elektriline ja võrgustatud sõitmine – nõuavad praeguse elektri- ja elektroonikaarhitektuuri (E/E-arhitektuuri) põhjalikku muutmist. Sest E/E-arhitektuurid on muutumas klassikalisest, detsentraliseeritud struktuurist, mis koosneb kuni 100 juhtplokist, domeenipõhise arhitektuuri poole, kus juhtplokid on koondatud funktsionaalsetesse valdkondadesse. Igal domeenil on koordineeriv kõrgjõudlusega arvuti (HPC), mis vähendab juhtmestiku ja paigaldamise töömahukust ning kulusid ja kaalu. Uuenduseks on sõiduki tsooniarhitektuur (tsoonarhitektuur), kus funktsioonid on koondatud kohalikku tsoonikontrollerisse, mistõttu väheneb juhtplokkide arv ja juhtmestiku paigaldamisega seotud töömatsoonarhitektuur.



konnektor sõiduki elektrisüsteemide arhitektuuris
Sellised struktuurilised muutused muudavad ka nõudeid „board-to-board-konnektor“-konnektorile, mis toetab ja rakendab neid arhitektuure. Ülesanne edastada nüüd märkimisväärselt suuremaid andmevooge ja töödelda neid veelgi võimsamas juhtplokk tervikpildiks muudab oluliselt konnektori jõudlusnäitajaid.
Andmeedastuse eest vastutavad ka erinevad edastustehnoloogiad, mis peavad tagama ribalaiuse. Nende hulka kuuluvad:
Andmeedastuse eest vastutavad ka erinevad edastustehnoloogiad, mis peavad tagama ribalaiuse. Nende hulka kuuluvad:
- LIN (Local Interconnect Network) on väga soodne tehnoloogia ohutusega mitteseotud ja ajakriitiliste rakenduste jaoks, nagu ukse lukud, valgustus või kliimaseade
- CAN (Controller Area Network) kui kõige levinum andmeedastustehnoloogia mootori, käigukasti, starteri või akuhaldussüsteemide
- juhtimiseks FlexRay keerutatud kahejuhtmelise kaabliga andmeedastuseks aja- ja/või turvalisusekriitilistes rakendustes, nagu roolisüsteem või pidurid
- MOST (Media Oriented System Transport) kui kiudoptiline kaabel multimeedia- ja infotainmentsüsteemidele
- Automotive Single Pair Ethernet (SPE) kui suhteliselt uus tehnoloogia, mille aktsepteerimine kasvab üha tänu
- ribalaiuse võimsusele SerDes (Serializer/Deserializer) suure andmeedastusmahtu vajavate rakenduste jaoks, ideaalne kaameratele või ekraanidele
Autotööstuse huvides on kasutada võimalikult vähe erinevaid andmeedastustehnoloogiaid, et hoida juhtmestiku keerukust madalal. Selles mõttes mängib Automotive Ethernet suuremat rolli, kusjuures panustatakse ka CAN-ile (CAN FD ja CAN XL) ning LIN-ile ja SerDes-ile. Sellest tulenevad peamised nõuded trükkplaatidevahelistele ühenduskonnektoritele, kusjuures ka standard LV214 annab ülevaate nende omadustest.
Kiirus, EMÜ-kaitse, vastupidavus ja miniaturiseerimine

Andurite arengu ja esitatud E/E-arhitektuuri tõttu kalduvad edastatavad andmemahtud üha enam kiirele andmeedastusele, mis sõltub peamiselt konnektori impedantsi reguleerimisest. Kui see kõigub, tekivad resonantsid, mis omakorda põhjustavad signaaliülekande kadusid. konnektor kujutavad oma geomeetria tõttu alati potentsiaalset ohtu impedantsi kõikumistele, mida põhjustavad muu hulgas materjali- või geomeetrilised muutused.
Sest impedantsi määravad induktiivsed ja mahtuvuslikud omadused, mis sõltuvad kontakti suurusest, paigutusest ja kujundusest. Eelkõige avaldavad negatiivset mõju ristlõike muutused, mistõttu tuleb neid võimalikult palju vähendada. Lisaks võivad signaalitee läheduses asuvad dielektrikud (elektriliselt nõrgalt juhtivad või mittejuhtivad ained) avaldada negatiivset mõju, mistõttu on õige isolatsioonimaterjali valik sama oluline. Peale selle mõjutavad impedantsi ka sidumiskaod, st kaod tera ja vedru kokkupuutepunktis. Lõpuks võivad impedantsi kõikumisi põhjustada väljaulatuvad juhtmeelemendid, mis toimivad antennina. Kõiki neid mõjusid koondatakse mõistega „insertion loss“ (väljamineva ja sissetuleva signaali suhe), mida nimetatakse ka sisestuskadu. Lisaks sellele on veel „return loss“ (tagastuskadu), mis kirjeldab tagasipeegeldunud signaali osakaalu edastatava signaali suhtes.Seoses komponentide jätkuva miniaturiseerimisega on EMÜ-kaitsel eriti oluline roll: sest sellega kaasnevad kõrgsagedussignaalid on eriti tundlikud soovimatute elektromagnetiliste mõjude poolt põhjustatud häirete suhtes. Isegi kõige väiksemad häired piisavad andmeedastuse ulatuslikuks moonutamiseks, andurite ebaõigete mõõtesignaalide tekitamiseks ja sobimatute juhtkäskude edastamiseks – see on ohutuse seisukohalt absoluutselt lubamatu stsenaarium.
Varjestatud pistikühendus (konnektor) aitab, sest moodulis toimib pistikühendus alati nii häireneeldajana kui ka häireallikana. Samuti võivad teised komponendid seda komponenti häirida, samas kui see avaldab ise elektromagnetilist mõju ümbritsevatele komponentidele. Varjestus (varjestus) vähendab siin mõlemat mõju umbes 100–200 korda.
Sest impedantsi määravad induktiivsed ja mahtuvuslikud omadused, mis sõltuvad kontakti suurusest, paigutusest ja kujundusest. Eelkõige avaldavad negatiivset mõju ristlõike muutused, mistõttu tuleb neid võimalikult palju vähendada. Lisaks võivad signaalitee läheduses asuvad dielektrikud (elektriliselt nõrgalt juhtivad või mittejuhtivad ained) avaldada negatiivset mõju, mistõttu on õige isolatsioonimaterjali valik sama oluline. Peale selle mõjutavad impedantsi ka sidumiskaod, st kaod tera ja vedru kokkupuutepunktis. Lõpuks võivad impedantsi kõikumisi põhjustada väljaulatuvad juhtmeelemendid, mis toimivad antennina. Kõiki neid mõjusid koondatakse mõistega „insertion loss“ (väljamineva ja sissetuleva signaali suhe), mida nimetatakse ka sisestuskadu. Lisaks sellele on veel „return loss“ (tagastuskadu), mis kirjeldab tagasipeegeldunud signaali osakaalu edastatava signaali suhtes.Seoses komponentide jätkuva miniaturiseerimisega on EMÜ-kaitsel eriti oluline roll: sest sellega kaasnevad kõrgsagedussignaalid on eriti tundlikud soovimatute elektromagnetiliste mõjude poolt põhjustatud häirete suhtes. Isegi kõige väiksemad häired piisavad andmeedastuse ulatuslikuks moonutamiseks, andurite ebaõigete mõõtesignaalide tekitamiseks ja sobimatute juhtkäskude edastamiseks – see on ohutuse seisukohalt absoluutselt lubamatu stsenaarium.
Varjestatud pistikühendus (konnektor) aitab, sest moodulis toimib pistikühendus alati nii häireneeldajana kui ka häireallikana. Samuti võivad teised komponendid seda komponenti häirida, samas kui see avaldab ise elektromagnetilist mõju ümbritsevatele komponentidele. Varjestus (varjestus) vähendab siin mõlemat mõju umbes 100–200 korda.

Märksõna „vastupidavus”: löögid ja vibratsioon ohustavad andmeedastuse stabiilsust sama palju kui keemilised ja termilised keskkonnamõjud, mis tulenevad äärmuslikest temperatuuridest, tugevatest temperatuurikõikumistest, kahjulikest gaasidest, niiskusest ja mustusest. kontaktpind määrab oluliselt konnektori eluea, sest töötamise ajal tekivad konnektori kahe osa vahel mikroliikumised, mis pikemas perspektiivis põhjustavad pinna kulumist ja seeläbi suuremat kontakttakistus ning seega ebaefektiivsemat signaaliülekannet. Kvaliteetne ja vastupidav kontaktikate aitab seda pinna kulumist miinimumini viia.
Kontaktsüsteemis osutab emane konnektor hea teenet, sest igal hetkel on välistest mõjudest sõltumata alati tagatud üks kontaktpunkt. Veelgi vastupidavamaks muudab süsteemi „hermafrodiitne“ kontaktisüsteem, sest kontaktid põimuvad ühendamisel üksteisega ja tagavad seeläbi maksimaalse kontaktiusaldusväärsuse.
Kontaktsüsteemis osutab emane konnektor hea teenet, sest igal hetkel on välistest mõjudest sõltumata alati tagatud üks kontaktpunkt. Veelgi vastupidavamaks muudab süsteemi „hermafrodiitne“ kontaktisüsteem, sest kontaktid põimuvad ühendamisel üksteisega ja tagavad seeläbi maksimaalse kontaktiusaldusväärsuse.
Üheosalised konnektorid loobuvad haavatavast kontaktpiirkonnast, mis tagab kõrgeima vastupidavuse välismõjude suhtes. Ühendus toimub „press-fit-tehnoloogia“ abil, mille puhul surutakse „press-fit-tihvt“ trükkplaadi „metalliseeritud ava“ sisse, mille tulemusena tekib „külmkeevitus“ vaskmuhvi ja „press-fit-tsoon“ vahel. Nii tekib gaasitihe, valatav ühendus trükkplaadiga, mis pakub kümme korda paremat „tõrkesagedus“ kui automatiseeritult jootud „konnektor“.

Autodes valitseb piiratud paigaldusruum, mis tähendab, et andurid ja juhtplokid on kitsad, ja see tähendab ka seda, et pistikühendused (konnektor) peavad sama või isegi suurema jõudluse juures oma mõõtmeid veelgi vähendama. See on ideaalne lahendus pinnapaigaldustehnoloogiale (SMT), sest erinevalt press-fit-tehnoloogia võimaldab see kasutada märkimisväärselt väiksemat samm ning trükkplaadi mõlemapoolset paigaldamist.
Suundumus paigaldada komponentidesse üha rohkem ja üha väiksemaid ühenduskonnektor toob kaasa selle, et tolerantsiahelad pikenevad ning ühenduskonnektor peavad nii paigaldamisel kui ka töötamisel kompenseerima üha suuremaid tolerantsid. Selleks on juba olemas ühenduskonnektor, mis suudavad veelgi paremini neelata lööke ja vibratsioone.
Suundumus paigaldada komponentidesse üha rohkem ja üha väiksemaid ühenduskonnektor toob kaasa selle, et tolerantsiahelad pikenevad ning ühenduskonnektor peavad nii paigaldamisel kui ka töötamisel kompenseerima üha suuremaid tolerantsid. Selleks on juba olemas ühenduskonnektor, mis suudavad veelgi paremini neelata lööke ja vibratsioone.
Kolm sobivat ept tooteperekonda

Zero8-tooted pakuvad maksimaalset skaleeritavust individuaalselt kohandatavate tüüpide, virnastuskõrguste ja kontaktide arvuga, võimaldades plaatidevahelisi kaugusi 6–21 mm ja muutuvat kontaktide arvu 12–80. Pistikud on omavahel ühilduvad ja vabalt kombineeritavad, ühe- või kahepoolse varjestus. Tugev ScaleX-ühendustehnoloogia tagab usaldusväärse kontakti ka löökide ja vibratsiooni korral, kompenseerib tolerantsid ja pakub EMÜ-kaitset 16 Gbit/s andmeandmeedastuskiirus'i puhul. Zero8-i
üksikasjad
üksikasjad

Colibri tooted on varjestatud, kahe-rivilised SMT-konnektor 0,5 mm samm, mis on ühilduvad PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® ja nano-ETXexpressiga. COM-moodulite Receptacles pakuvad 196 signaali- ja 24 maandusviiku, samas kui kandjaplaatide Plugid on valikuliselt saadaval juhikute, varjestuse ja SMT-kinnitusega. COM Express-süsteem Colibri pakub suurepärast signaali terviklus'i kiirusel üle 25 Gbit/s, mis on ideaalne piiratud paigaldusruumiga kiirrakendustele.
Colibri üksikasjad
Colibri üksikasjad

Kolmanda tooteperekonnana pakub One27 vastupidavaid ja kompakteid SMT-trükkplaatide ühendusi 1,27 mm samm. Need toetavad plaatidevahelised kaugused 8 kuni 20 mm ja on saadaval 12 kuni 80 kontaktiga ning ka kaablikoost. Võimalikud on nii paralleelsed kui ka täisnurkne ühendused; need on eriti vastupidavad ja lihtsalt töödeldavad, tagades usaldusväärse kontakti ja suure paindlikkuse trükkplaatide paigutamisel. One27-i
üksikasjad
üksikasjad
Tulevikku vaadates on isesõitvad autod tihedalt seotud andmeedastus- ja kommunikatsioonitehnoloogiate edasiarendamisega. Võtmetähtsusega aspektid, nagu 5G-ühendus, küberturvalisus, V2X-side, samuti servarvutustehnoloogia ja plokiahela tehnoloogia, hakkavad andmeedastust oluliselt mõjutama, kuid kindlasti jäävad püsima autovõrgud ja pistikühendused, mis teevad kunagi reaalsuseks roolita auto.
Kas otsite konkreetset pistikühendust?
Toote nimekiri

Kas on veel küsimusi?
Siis võtke meiega ühendust!
Päring vormi
kaudu +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de
Siis võtke meiega ühendust!
Päring vormi
kaudu +49 (0) 8861 2501 0
sales@ept.de

