Einpresstechnik HYMC Teaserbild 4000x1400px
Változások az autóipari technológiában: SDV és nagy sebességű interfészek

Lemez-lemez csatlakozók az autóipari fedélzeti hálózatok architektúráiban

Minden adat fedélzeti kísérője

Az autók modern fedélzeti hálózatai átalakulóban vannak, elsősorban az e-mobilitás, az autonóm vezetés és a 4K-HD-infotainment által támasztott követelmények miatt. A speciális tulajdonságokkal rendelkező fedélzeti csatlakozók kulcsszerepet játszanak ebben az átalakulásban, biztosítva a nagy adatátviteli sebességet és a rövid késleltetési időket. 
Mint köztudott, a jármű fedélzeti hálózata egy komplex elektromos kapcsolati hálózat, amely összeköti az összes elektromos és elektronikus alkatrészt. Ide tartoznak a vezérlőegységek, az érzékelők, a működtetőelemek, a világítási rendszerek, az infotainment-rendszerek, valamint a csatlakozók is.

Az autóipar jelenlegi három nagy trendje – az automatizált, az elektromos és a hálózatba kapcsolt vezetés – a jelenlegi elektromos-elektronikus (E/E) architektúra alapvető átalakítását igényli. A fedélzeti hálózatok architektúrái ugyanis átalakulóban vannak: a klasszikus, decentralizált, akár 100 vezérlőegységből álló struktúrától egy olyan doménarchitektúra felé haladnak, amelyben a vezérlőegységeket funkcionális területekbe csoportosítják. Minden domén rendelkezik egy koordináló nagy teljesítményű számítógéppel (HPC), így csökken a kábelezési és telepítési ráfordítás, valamint a költségek és a súly. Újdonságnak számít a járműben a zónás architektúra, amelyben a funkciók egy helyi zónavezérlőben vannak összevonva, ami csökkenti a vezérlőegységek számát és a kábelezési ráfordítást.

klasszikus decentralizált architektúra
Doménarchitektúra
Zónás architektúra

Csatlakozók a járműelektronikai hálózatok rendszerarchitektúrájában

Az ilyen szerkezeti változások a board-to-board csatlakozókra vonatkozó követelményeket is megváltoztatják, mivel ezek a csatlakozók támogatják és megvalósítják ezeket az architektúrákat. Az a feladat, hogy most már lényegesen nagyobb adatáramokat kell továbbítani, és ezeket a még nagyobb teljesítményű vezérlőegységben egy átfogó képpé kell feldolgozni, jelentősen megváltoztatja a csatlakozó teljesítménytényezőit. Az

adatátvitelért a különböző átviteli technológiák is felelősek, amelyeknek biztosítaniuk kell a sávszélességet. Ezek közé tartoznak:
  • A LIN (Local Interconnect Network) rendkívül költséghatékony technológia a biztonsági szempontból nem kritikus és időkritikus alkalmazásokhoz, mint például az ajtózárak, a világítás vagy a légkondicionáló
  • rendszer. A CAN (Controller Area Network) mint a leggyakrabban használt átviteli technológia a motor, a sebességváltó, az indító vagy az akkumulátor-kezelő rendszerek
  • vezérléséhez FlexRay sodrott kettős vezetékkel az adatátvitelhez idő- és/vagy biztonsági szempontból kritikus alkalmazásokhoz, mint például a kormányzás vagy a fékezés
  • MOST (Media Oriented System Transport) mint üvegszálas kábel multimédiás és infotainment rendszerekhez
  • Automotive Single Pair Ethernet (SPE) mint viszonylag új technológia, amely sávszélesség-kapacitása miatt egyre nagyobb elfogadottságot élvez
  • SerDes (Serializer/Deserializer) nagy adatátvitelhez, ideális kamerákhoz vagy kijelzőkhöz
Az autóipar érdeke, hogy a lehető legkevesebb különböző átviteli technológiát alkalmazzon, hogy a kábelezés összetettségét alacsony szinten tartsa. Ennek fényében az Automotive Ethernet játszik nagyobb szerepet, de a CAN (CAN FD és CAN XL), valamint a LIN és a SerDes is fontos szerepet kapnak. Ebből levezethetők a board-to-board csatlakozókra vonatkozó központi követelmények, amelyekről az LV214 szabvány is nyújt tájékoztatást. 

Nagy sebesség, elektromágneses kompatibilitás, valamint robusztusság és miniatürizálás

Bild EMV mit und ohne Schirmung
Egy árnyékolt (bal oldalon) és egy árnyékolatlan csatlakozó összehasonlítása (jobb oldalon)
Az érzékelők fejlődése és a bemutatott E/E architektúra miatt az átvitt adatmennyiségek egyre inkább a nagy sebesség felé tendálnak, ami elsősorban a csatlakozó impedanciájának szabályozásától függ. Ha ez ingadozik, rezonanciák lépnek fel, amelyek viszont a jelátvitel veszteségeihez vezetnek. A csatlakozó geometriája miatt mindig potenciális kockázatot jelent az impedanciaingadozásokra, amelyeket többek között az anyag- vagy geometriai változások okoznak. Az

impedanciát ugyanis az induktív és kapacitív tulajdonságok határozzák meg, amelyek a csap méretétől, elrendezésétől és kialakításától függenek. Ezenkívül a keresztmetszet-változások is negatív hatással vannak, ezért ezeket a lehető legkisebb mértékre kell csökkenteni. Továbbá a jelútvonal közelében lévő dielektrikumok (elektromosan gyengén vezető vagy nem vezető anyagok) is negatív hatással lehetnek, ezért a megfelelő szigetelőanyag kiválasztása ugyanolyan fontos. Ezen felül vannak még a kapcsolási veszteségek, azaz a kés és a rugó érintkezési pontján fellépő veszteségek által okozott hatások is. Végül az impedanciaingadozásokat a kiálló vezetőelemek is okozhatják, amelyek antennaként hatnak. Mindezeket a hatásokat összefoglalva beszúrási veszteségnek (a kimenő és a bejövő jel aránya) nevezzük, más néven beszúrási csillapításnak. Ehhez hozzáadódik még a visszatérési veszteség (return loss), amely a visszaverődő jel arányát írja le az átvitt jelhez képest. Az alkatrészek folyamatosminiatürizálódása miatt az EMC-védelemnek különleges szerepe van: az itt fellépő nagyfrekvenciás jelek ugyanis különösen érzékenyek a nem kívánt elektromágneses hatások okozta zavarokra. Már a legkisebb zavarok is elegendőek az adatátvitel jelentős torzításához, a szenzorok hibás mérési jeleihez és a nem megfelelő vezérlőparancsokhoz – ez a biztonság szempontjából teljesen elfogadhatatlan forgatókönyv.
Egy árnyékolt csatlakozó segít, mivel egy alkatrészben a csatlakozó mindig zavarelnyelőként és zavarforrásként is működik. Az alkatrész más alkatrészek által is zavarható, és maga is elektromágneses hatást gyakorol a környező alkatrészekre. Az árnyékolás itt mindkét hatást körülbelül 100-200-szorosára csökkenti. 
Doppelseitiger Federkontakt
kétoldalas rugós érintkező
A robusztusság szempontjából: az ütések és a rezgések ugyanúgy veszélyeztetik az adatátvitel stabilitását, mint a kémiai és hőhatások – például a szélsőséges hőmérsékletek, az erős hőmérséklet-ingadozások, a káros gázok, a nedvesség és a szennyeződések. Az érintkezőfelület döntő mértékben meghatározza a csatlakozó élettartamát, mivel működés közben mikromozgások lépnek fel a csatlakozó két része között, amelyek hosszú távon felületi kopáshoz vezetnek, és így megnövekedett átmeneti ellenálláshoz, következésképpen pedig kevésbé hatékony jelátvitelhez. A kiváló minőségű és tartós érintkezőbevonat segít ezt a felületi kopást a minimumra csökkenteni.
Az érintkezőrendszer esetében a kétoldalas rugós sáv jól teljesít, mivel külső hatásoktól függetlenül minden pillanatban garantált az érintkezési pont. Még robusztusabbá válik egy „nemek közötti egyenlőséget biztosító” érintkezőrendszerrel, mivel a csatlakozáskor az érintkezők egymásba fonódnak, és így maximális érintkezési biztonságot garantálnak.
Az egyrészes csatlakozók esetében nincs sebezhető érintkezési felület, ami a külső hatásokkal szembeni legmagasabb szintű ellenállást biztosítja. A csatlakozás préselési technológiával történik, amelynek során egy préselési csapot préselnek be a nyomtatott áramköri lap átmenő furatába, ami hideghegesztést eredményez a réz hüvely és a préselési zóna között. Így jön létre egy gázszivárgásmentes, önthető csatlakozás a nyomtatott áramköri lappal, amely tízszer jobb meghibásodási arányt biztosít, mint az automatikusan forrasztott csatlakozók. 

Groessenvergleich
Egy régi, 5,08 mm-es rácstávolságú D sorozatú DIN-csatlakozó, alatta pedig az új, 0,8 mm-es rácstávolságú Zero8
Az autóiparban a korlátozott szerelési tér miatt szűkös a hely az érzékelők és a vezérlőegységek számára, ami viszont azt jelenti a csatlakozók számára, hogy azonos vagy akár nagyobb teljesítmény mellett még tovább kell csökkenteniük méreteiket. Ez ideális a felületre szerelési technológiához (SMT), mivel az – ellentétben a préselési technológiával – lényegesen kisebb rácstávolságot, valamint a nyomtatott áramköri lap kétoldalas szerelését teszi lehetővé. 

Az a tendencia, hogy az alkatrészekbe egyre több és egyre kisebb csatlakozót építenek be, azt eredményezi, hogy a tűrésláncok hosszabbá válnak, és a csatlakozóknak mind a szerelés, mind az üzemeltetés során egyre nagyobb tűréseket kell kiegyenlíteniük. Erre a célra már léteznek olyan csatlakozók, amelyek még jobban képesek elnyelni az ütéseket és a rezgéseket. 

Három megfelelő termékcsalád az ept-től

Zero8 Board to Board Connector
A Zero8 termékek a legmagasabb szintű skálázhatóságot biztosítják az egyénileg testreszabható kivitelekkel, rétegtávolságokkal és pólusszámokkal, miközben 6–21 mm-es nyomtatott áramköri lapok közötti távolságot és 12–80 közötti változó pólusszámot tesznek lehetővé. A csatlakozók egymással kompatibilisek és szabadon kombinálhatók, egy- vagy kétoldalas árnyékolással. A robusztus ScaleX csatlakozási technológia biztosítja a megbízható érintkezést ütések és rezgések esetén, kompenzálja a tűréshatárokat, és 16 Gbit/s adatátviteli sebesség mellett EMC-védelmet nyújt.

Részletek a Zero8-ról
ept Colibri Polzahlen 40 220 rgb
A Colibri termékek 0,5 mm-es rácstávolságú, árnyékolt, kétsoros SMT csatlakozók, amelyek kompatibilisek a PICMG COM Express®, az SFF-SIG CoreExpress® és a nano-ETXexpress szabványokkal. A COM-modulokhoz készült aljzatok 196 jel- és 24 földelőcsapot kínálnak, míg a hordozólemezekhez készült csatlakozók opcionálisan vezetőcsapokkal, árnyékolással és SMT-rögzítéssel is kaphatók. A Colibri COM Express-rendszer kiváló jelintegritást biztosít 25 Gbit/s feletti sebességnél, így ideális korlátozott beépítési térrel rendelkező nagysebességű alkalmazásokhoz.

Részletek a Colibri-ről
One27 UEbersicht
A One27 harmadik termékcsaládja robusztus és kompakt SMT-kialakítású nyomtatott áramköri lap-csatlakozókat kínál 1,27 mm-es rácstávolsággal. Ezek 8–20 mm-es nyomtatott áramköri lap-távolságokat támogatnak, 12–80 érintkezővel, valamint kábelkonfigurációban is kaphatók. Párhuzamos és derékszögű csatlakozások egyaránt lehetségesek; ezek a csatlakozók különösen strapabíróak és könnyen feldolgozhatók, miközben megbízható érintkezést és nagy rugalmasságot biztosítanak a nyomtatott áramköri lapok elrendezésében.

Részletek a One27-ről


icon info r
Ha a jövőbe tekintünk, az önvezető járművek szorosan összefonódnak majd az adatátviteli és kommunikációs technológiák továbbfejlesztésével. Az olyan kulcsfontosságú tényezők, mint az 5G-kapcsolat, a kiberbiztonság, a V2X-kommunikáció, valamint az edge computing és a blokklánc-technológia jelentősen befolyásolni fogják az adatátvitelt, de biztos, hogy továbbra is együtt fognak létezni a járműhálózatok és a csatlakozók, amelyek egy napon valóra váltják a kormánykerék nélküli autót. 

Konkrét csatlakozót keres?

A kiválasztás visszaállítása
Terméklista
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Van még kérdése?
Akkor kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot!

Érdeklődés az űrlapon

keresztül +49 8861 2501 0

sales@ept.de
Köszönjük!

Hamarosan felvesszük Önnel a kapcsolatot, hogy megbeszéljük az igényeit. Elkészítjük és elküldjük Önnek a nagy sebességű jellemzőkről szóló részletes jelentést, valamint az Ön saját tervének szimulációjához szükséges S-paramétereket.

HighSpeed jellemzők + S-paraméterek igénylése a saját terv szimulációjához

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük érdeklődését – kérését a lehető leghamarabb feldolgozzuk.

Kapcsolatfelvételi űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Üzenete

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük érdeklődését – kérését a lehető leghamarabb feldolgozzuk.

Kapcsolatfelvételi űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Visszahívás

Üzenete

Érdekel

Tájékoztató anyagok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük érdeklődését

Itt töltheti le a fehér könyvet:

Fehér könyv letöltése

Mielőtt letölthetné a fehér könyvet, kérjük, töltse ki az alábbi mezőket. Köszönjük.

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Üzenete elküldésre került.

Köszönjük, hogy érdeklődik az Electronica utáni hálózatépítő rendezvényünk iránt. Megvizsgáljuk kérését, és a lehető leghamarabb visszaigazoljuk részvételét.

Érdeklődési űrlap

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező.

Személyes adatok

Adatvédelem

Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük, hogy megkeresett minket

Megvizsgáljuk az Ön igényeit, és a lehető leghamarabb visszajelzünk Önnek.

A szükséges csatlakozóval kapcsolatos követelményei

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező, kérjük, töltse ki őket.

Kapcsolattartó

Az Ön kérés

Rossz fájlformátum! Kérjük, válasszon PDF vagy JPG fájlt.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.

Köszönjük, hogy megkeresett minket

Megvizsgáljuk az Ön igényeit, és a lehető leghamarabb visszajelzünk Önnek.

Kérjen ajánlatot a csatlakozók egyedi kialakítására

A *-gal jelölt mezők kitöltése kötelező, kérjük, töltse ki őket.

Kapcsolattartó

Az Ön kérés

Rossz fájlformátum! Kérjük, válasszon PDF vagy JPG fájlt.
Adatvédelmi nyilatkozatunkat itt olvashatja el.