Einpresstechnik HYMC Teaserbild 4000x1400px
Εξέλιξη στην αυτοκινητοβιομηχανία: SDV και διεπαφές υψηλής ταχύτητας

Συνδέσεις πλακέτας-προς-πλακέτα σε αρχιτεκτονικές ηλεκτρικών συστημάτων αυτοκινήτων

Συνοδός πτήσης όλων των δεδομένων

Τα σύγχρονα ηλεκτρικά συστήματα των αυτοκινήτων μετασχηματίζονται, ιδίως λόγω των απαιτήσεων που θέτουν η ηλεκτροκίνηση, η αυτόνομη οδήγηση και τα συστήματα ψυχαγωγίας 4K HD. Οι σύνδεσμοι board-to-board, χάρη στις ειδικές τους ιδιότητες, διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην αντιμετώπιση αυτής της αλλαγής, ώστε να διασφαλίζονται υψηλοί ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων με μικρούς χρόνους καθυστέρησης. 
Όπως είναι γνωστό, το ηλεκτρικό σύστημα ενός οχήματος αποτελεί ένα πολύπλοκο δίκτυο ηλεκτρικών συνδέσεων που συνδέει μεταξύ τους όλα τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Σε αυτά περιλαμβάνονται μονάδες ελέγχου, αισθητήρες, ενεργοποιητές, συστήματα φωτισμού, συστήματα ψυχαγωγίας και πληροφόρησης, καθώς και συνδετήρες.

Οι τρεις μεγάλες τάσεις που επικρατούν σήμερα στην αυτοκινητοβιομηχανία – η αυτοματοποιημένη, η ηλεκτρική και η συνδεδεμένη οδήγηση – απαιτούν μια ριζική αλλαγή της τρέχουσας ηλεκτρολογικής-ηλεκτρονικής (E/E) αρχιτεκτονικής. Διότι οι αρχιτεκτονικές του ηλεκτρικού συστήματος του οχήματος μεταβάλλονται από μια κλασική, αποκεντρωμένη δομή που αποτελείται από έως και 100 μονάδες ελέγχου προς μια αρχιτεκτονική τομέων, στην οποία οι μονάδες ελέγχου ομαδοποιούνται σε λειτουργικές περιοχές. Κάθε τομέας διαθέτει έναν συντονιστικό υπολογιστή υψηλής απόδοσης (HPC), έτσι ώστε να μειώνονται ο όγκος καλωδίωσης και εγκατάστασης, καθώς και το κόστος και το βάρος. Νέα είναι η αρχιτεκτονική ζωνών στο όχημα, στην οποία οι λειτουργίες ομαδοποιούνται σε έναν τοπικό ελεγκτή ζώνης, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο αριθμός των μονάδων ελέγχου και ο κόπος της καλωδίωσης.

κλασική αποκεντρωμένη αρχιτεκτονική
Αρχιτεκτονική τομέων
Αρχιτεκτονική ζωνών

Συνδέσεις στην αρχιτεκτονική συστημάτων των ηλεκτρικών δικτύων οχημάτων

Τέτοιες δομικές αλλαγές μεταβάλλουν επίσης τις απαιτήσεις που πρέπει να πληροί ένας σύνδεσμος πλακέτας-προς-πλακέτα, ο οποίος υποστηρίζει και υλοποιεί αυτές τις αρχιτεκτονικές. Η αποστολή της μετάδοσης σημαντικά μεγαλύτερων ροών δεδομένων και της επεξεργασίας τους σε μια συνολική εικόνα μέσα σε μια ακόμη πιο ισχυρή μονάδα ελέγχου, μεταβάλλει σημαντικά τους παράγοντες απόδοσης του συνδετήρα.

Στην ευθύνη της μετάδοσης δεδομένων εμπίπτουν επίσης οι διάφορες τεχνολογίες μετάδοσης, οι οποίες πρέπει να εξασφαλίζουν το εύρος ζώνης. Σε αυτές περιλαμβάνονται:
  • Το LIN (Local Interconnect Network) αποτελεί μια πολύ οικονομική τεχνολογία για εφαρμογές που δεν σχετίζονται με την ασφάλεια και δεν είναι χρονικά κρίσιμες, όπως κλειδαριές, φώτα ή κλιματισμός.
  • Το CAN (Controller Area Network) ως η πιο χρησιμοποιούμενη τεχνολογία μετάδοσης για τον έλεγχο του κινητήρα, του κιβωτίου ταχυτήτων, του μίζα ή για συστήματα διαχείρισης μπαταρίας
  • FlexRay με διπλό καλώδιο συνεστραμμένο για τη μετάδοση δεδομένων για εφαρμογές κρίσιμες ως προς το χρόνο ή/και την ασφάλεια, όπως το τιμόνι ή τα φρένα
  • MOST (Media Oriented System Transport) ως καλώδιο οπτικών ινών για συστήματα πολυμέσων και infotainment
  • Automotive Single Pair Ethernet (SPE) ως σχετικά νέα τεχνολογία, η αποδοχή της οποίας αυξάνεται συνεχώς λόγω της
  • χωρητικότητας του εύρους ζώνης SerDes (Serializer/Deserializer) για υψηλές μεταδόσεις δεδομένων, ιδανικό για κάμερες ή οθόνες
Είναι προς το συμφέρον της αυτοκινητοβιομηχανίας να χρησιμοποιεί όσο το δυνατόν λιγότερες διαφορετικές τεχνολογίες μετάδοσης, προκειμένου να διατηρηθεί σε χαμηλά επίπεδα η πολυπλοκότητα της καλωδίωσης. Σε αυτό το πλαίσιο, το Automotive Ethernet διαδραματίζει σημαντικό ρόλο, ενώ παράλληλα χρησιμοποιούνται και τα πρωτόκολλα CAN (CAN FD και CAN XL), καθώς και τα LIN και SerDes. Από αυτό μπορούν να εξαχθούν βασικές απαιτήσεις για τους συνδετήρες board-to-board, ενώ και το πρότυπο LV214 παρέχει πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητές τους. 

Υψηλή ταχύτητα, προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, ανθεκτικότητα και μικροποίηση

Bild EMV mit und ohne Schirmung
Σύγκριση ενός θωρακισμένου (αριστερά) και ενός μη θωρακισμένου συνδετήρα (δεξιά)
Λόγω της εξέλιξης των αισθητήρων και της αρχιτεκτονικής Η/Η που παρουσιάστηκε, οι ποσότητες των δεδομένων που μεταφέρονται τείνουν όλο και περισσότερο προς την υψηλή ταχύτητα, η οποία εξαρτάται κυρίως από τον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης του συνδετήρα. Εάν αυτή παρουσιάζει διακυμάνσεις, προκαλούνται συντονισμοί, οι οποίοι με τη σειρά τους οδηγούν σε απώλειες στη μετάδοση του σήματος. Λόγω της γεωμετρίας του, ένας σύνδεσμος αποτελεί πάντα έναν πιθανό κίνδυνο για διακυμάνσεις της σύνθετης αντίστασης, οι οποίες προκαλούνται, μεταξύ άλλων, από αλλαγές στο υλικό ή στη γεωμετρία.

Διότι η σύνθετη αντίσταση καθορίζεται από επαγωγικές και χωρητικές ιδιότητες, οι οποίες εξαρτώνται από το μέγεθος, τη διάταξη και το σχεδιασμό του ακροδέκτη. Σε αυτό το πλαίσιο, οι αλλαγές στη διατομή έχουν κυρίως αρνητικές επιπτώσεις, γι' αυτό και πρέπει να ελαχιστοποιούνται όσο το δυνατόν περισσότερο. Επιπλέον, τα διηλεκτρικά (ουσίες με χαμηλή ή μηδενική ηλεκτρική αγωγιμότητα) κοντά στη διαδρομή του σήματος μπορούν επίσης να έχουν αρνητικές επιπτώσεις, γι' αυτό και η επιλογή του σωστού υλικού μόνωσης είναι εξίσου σημαντική. Επιπλέον, υπάρχουν επίσης επιδράσεις από απώλειες σύζευξης, τις απώλειες στο σημείο επαφής του μετρητή και του ελατηρίου. Τέλος, οι διακυμάνσεις της σύνθετης αντίστασης μπορούν να προκληθούν από προεξέχοντα στοιχεία καλωδίωσης, τα οποία λειτουργούν ως κεραία. Όλα αυτά τα φαινόμενα συνοψίζονται ως απώλεια εισαγωγής (αναλογία εξερχόμενου προς εισερχόμενο σήμα), γνωστή και ως απόσβεση εισαγωγής. Επιπλέον, υπάρχει και η απώλεια επιστροφής (Return Loss), η οποία περιγράφει το ποσοστό του σήματος που επιστρέφεται σε σχέση με το σήμα που μεταδίδεται.Όσον αφορά τη συνεχιζόμενη μικροποίηση των συγκροτημάτων, η προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMC) διαδραματίζει ιδιαίτερο ρόλο: Διότι τα σήματα υψηλής συχνότητας που εμφανίζονται σε αυτή την περίπτωση είναι ιδιαίτερα ευάλωτα σε παρεμβολές από ανεπιθύμητα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα. Ακόμη και οι μικρότερες παρεμβολές αρκούν για να προκαλέσουν εκτεταμένη αλλοίωση της μετάδοσης δεδομένων, λανθασμένα σήματα μέτρησης από τους αισθητήρες και ακατάλληλες εντολές ελέγχου – ένα σενάριο απολύτως απαράδεκτο για την ασφάλεια.
Ένας θωρακισμένος σύνδεσμος βοηθά, καθώς σε ένα συγκρότημα ένας σύνδεσμος λειτουργεί πάντα τόσο ως απορροφητής παρεμβολών όσο και ως πηγή παρεμβολών. Επίσης, το εξάρτημα μπορεί να διαταραχθεί από άλλα εξαρτήματα, ενώ παράλληλα ασκεί ηλεκτρομαγνητική επίδραση στα γύρω εξαρτήματα. Η θωράκιση μειώνει και τα δύο φαινόμενα κατά περίπου 100 έως 200 φορές. 
Doppelseitiger Federkontakt
επαφή ελατηρίου διπλής όψης
Όσον αφορά την ανθεκτικότητα: οι κραδασμοί και οι δονήσεις θέτουν σε κίνδυνο τη σταθερότητα της μεταφοράς δεδομένων, όπως και οι χημικές και θερμικές επιδράσεις του περιβάλλοντος που οφείλονται σε ακραίες θερμοκρασίες, έντονες διακυμάνσεις θερμοκρασίας, επιβλαβή αέρια, υγρασία και ρύπους. Η επιφάνεια επαφής καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη διάρκεια ζωής του συνδετήρα, καθώς κατά τη λειτουργία προκύπτουν μικροκινήσεις μεταξύ των δύο μερών του συνδετήρα, οι οποίες μακροπρόθεσμα οδηγούν σε τριβή της επιφάνειας και, ως εκ τούτου, σε αυξημένη αντίσταση μετάδοσης και, κατά συνέπεια, σε λιγότερο αποτελεσματική μετάδοση σήματος. Μια υψηλής ποιότητας και ανθεκτική επίστρωση επαφής βοηθά στη μείωση αυτής της τριβής της επιφάνειας στο ελάχιστο.
Στο σύστημα επαφών, μια διπλής όψης σειρά επαφών αποδίδει καλά, καθώς σε κάθε στιγμή, ανεξάρτητα από εξωτερικές επιδράσεις, εξασφαλίζεται πάντα ένα σημείο επαφής. Γίνεται ακόμη πιο ανθεκτικό με ένα «ουδέτερο ως προς το φύλο» σύστημα επαφών, καθώς οι επαφές αλληλοσυνδέονται κατά τη σύνδεση και εξασφαλίζουν έτσι μέγιστη ασφάλεια επαφής.
Στους μονοκόμματους συνδετήρες δεν υπάρχει ευάλωτη περιοχή επαφής, γεγονός που εξασφαλίζει μέγιστη αντοχή στις εξωτερικές επιδράσεις. Η σύνδεση πραγματοποιείται με τεχνική πρεσαρίσματος, κατά την οποία ένας πείρος πρεσαρίσματος πιέζεται σε μια οπή με διαμπερή επαφή στην πλακέτα κυκλώματος, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται ψυχρές συγκολλήσεις μεταξύ του χαλκού και της ζώνης πρεσαρίσματος. Έτσι δημιουργείται μια αεριοστεγής, χυτεύσιμη σύνδεση με την πλακέτα κυκλώματος, η οποία προσφέρει δέκα φορές καλύτερο ποσοστό αστοχίας σε σύγκριση με τους αυτόματα συγκολλημένους συνδετήρες. 

Groessenvergleich
Ένα παλιό βύσμα DIN της σειράς D με βήμα 5,08 mm και από κάτω το νέο Zero8 με βήμα 0,8 mm
Λόγω του περιορισμένου χώρου εγκατάστασης στα αυτοκίνητα, υπάρχει έλλειψη χώρου για αισθητήρες και μονάδες ελέγχου, γεγονός που σημαίνει ότι οι σύνδεσμοι πρέπει να μειώσουν ακόμη περισσότερο τις διαστάσεις τους, διατηρώντας την ίδια ή ακόμη και υψηλότερη απόδοση. Αυτό είναι ιδανικό για την τεχνολογία επιφανειακής συναρμολόγησης (SMT), καθώς, σε αντίθεση με την τεχνική εισαγωγής με πίεση, επιτρέπει σημαντικά μικρότερο βήμα καθώς και συναρμολόγηση και στις δύο πλευρές της πλακέτας. 

Η τάση να ενσωματώνονται όλο και περισσότεροι και όλο και μικρότεροι σύνδεσμοι στα συγκροτήματα έχει ως συνέπεια οι αλυσίδες ανοχής να γίνονται μακρύτερες και οι σύνδεσμοι να πρέπει να αντισταθμίζουν όλο και μεγαλύτερες ανοχές τόσο κατά τη συναρμολόγηση όσο και κατά τη λειτουργία. Για το σκοπό αυτό υπάρχουν ήδη σύνδεσμοι που μπορούν να απορροφούν ακόμα καλύτερα τους κραδασμούς και τις δονήσεις. 

Τρεις αντίστοιχες σειρές προϊόντων της ept

Zero8 Board to Board Connector
Τα προϊόντα Zero8 προσφέρουν μέγιστη επεκτασιμότητα με εξατομικευμένες μορφές κατασκευής, ύψη στοίβαξης και αριθμούς πόλων, επιτρέποντας αποστάσεις πλακετών από 6 έως 21 mm και μεταβλητό αριθμό πόλων από 12 έως 80. Οι σύνδεσμοι είναι συμβατοί μεταξύ τους και μπορούν να συνδυαστούν ελεύθερα, με μονόπλευρη ή αμφίπλευρη θωράκιση. Η ανθεκτική τεχνολογία σύνδεσης ScaleX εξασφαλίζει αξιόπιστη επαφή σε περίπτωση κραδασμών και δονήσεων, αντισταθμίζει τις ανοχές και παρέχει προστασία από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMC) για ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 16 Gbit/s.

Λεπτομέρειες για τη σειρά Zero8
ept Colibri Polzahlen 40 220 rgb
Τα προϊόντα Colibri είναι θωρακισμένοι, διπλής σειράς σύνδεσμοι SMT με βήμα 0,5 mm, οι οποίοι είναι συμβατοί με τα πρότυπα PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® και nano-ETXexpress. Οι υποδοχές για μονάδες COM διαθέτουν 196 ακίδες σήματος και 24 ακίδες γείωσης, ενώ τα βύσματα για πλακέτες φορέα διατίθενται προαιρετικά με οδηγούς, θωράκιση και στερέωση SMT. Το σύστημα COM Express Colibri προσφέρει εξαιρετική ακεραιότητα σήματος για ταχύτητες άνω των 25 Gbit/s, ιδανική για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας με περιορισμένο χώρο εγκατάστασης.

Λεπτομέρειες για το Colibri
One27 UEbersicht
Ως τρίτη σειρά προϊόντων, η One27 προσφέρει ανθεκτικές και συμπαγείς συνδέσεις πλακετών SMT με βήμα 1,27 mm. Υποστηρίζουν αποστάσεις μεταξύ πλακετών από 8 έως 20 mm και διατίθενται με 12 έως 80 επαφές, καθώς και ως έτοιμα καλώδια. Είναι δυνατές τόσο οι παράλληλες όσο και οι ορθογώνιες συνδέσεις, οι οποίες είναι ιδιαίτερα ανθεκτικές και εύκολες στην επεξεργασία, ενώ εξασφαλίζουν αξιόπιστη επαφή και υψηλή ευελιξία στη διάταξη των πλακετών κυκλωμάτων.

Λεπτομέρειες για το One27


icon info r
Αν κοιτάξουμε προς το μέλλον, η αυτόνομη οδήγηση θα είναι στενά συνδεδεμένη με την περαιτέρω ανάπτυξη των τεχνολογιών μεταφοράς δεδομένων και επικοινωνίας. Βασικά στοιχεία όπως η συνδεσιμότητα 5G, η κυβερνοασφάλεια, η επικοινωνία V2X, καθώς και το Edge Computing και η τεχνολογία blockchain θα διαμορφώσουν καθοριστικά τη μεταφορά δεδομένων, αλλά σίγουρα θα παραμείνει η συνύπαρξη των ενσωματωμένων δικτύων και των συνδετήρων, που κάποια στιγμή θα κάνουν πραγματικότητα ένα αυτοκίνητο χωρίς τιμόνι. 

Ψάχνετε για έναν συγκεκριμένο συνδετήρα;

Επαναφορά επιλογής
Κατάλογος προϊόντων
Motive Web Kurzbeschreibung Kontakt 1640x1195px
Έχετε απορίες;
Τότε επικοινωνήστε μαζί μας!

Αίτημα μέσω φόρμας

+49 8861 2501 0

sales@ept.de

Το μήνυμά σας έχει αποσταλεί.

Σας ευχαριστούμε για το ενδιαφέρον σας – θα επεξεργαστούμε το αίτημά σας το συντομότερο δυνατό.

Φόρμα επικοινωνίας

Τα πεδία με * είναι υποχρεωτικά.

Προσωπικά δεδομένα

Το μήνυμά σας

Προστασία δεδομένων

Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Το μήνυμά σας έχει αποσταλεί.

Σας ευχαριστούμε για το ενδιαφέρον σας – θα επεξεργαστούμε το αίτημά σας το συντομότερο δυνατό.

Φόρμα επικοινωνίας

Τα πεδία με * είναι υποχρεωτικά.

Προσωπικά δεδομένα

Ανάκληση

Το μήνυμά σας

Με ενδιαφέρει

Ενημερωτικό υλικό

Προστασία δεδομένων

Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Σας ευχαριστούμε για το ενδιαφέρον σας

Εδώ μπορείτε να κατεβάσετε το white paper:

Λήψη του λευκού βιβλίου

Πριν κατεβάσετε το white paper, παρακαλούμε συμπληρώστε τα παρακάτω πεδία. Σας ευχαριστούμε.

Τα πεδία με * είναι υποχρεωτικά.

Προσωπικά δεδομένα

Προστασία δεδομένων

Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Το μήνυμά σας έχει αποσταλεί.

Σας ευχαριστούμε για το ενδιαφέρον που δείξατε για την εκδήλωση δικτύωσης που θα πραγματοποιηθεί μετά την Electronica. Θα εξετάσουμε το αίτημά σας και θα σας επιβεβαιώσουμε τη συμμετοχή σας το συντομότερο δυνατό.

Φόρμα αίτησης

Τα πεδία με * είναι υποχρεωτικά.

Προσωπικά δεδομένα

Προστασία δεδομένων

Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Σας ευχαριστούμε πολύ!

Θα επικοινωνήσουμε μαζί σας σύντομα για να συζητήσουμε τις απαιτήσεις σας. Θα συντάξουμε και θα σας αποστείλουμε την αναλυτική έκθεση σχετικά με τις ιδιότητες υψηλής ταχύτητας καθώς και τις παραμέτρους S για την προσομοίωση του δικού σας σχεδιασμού.

Ζητήστε τις προδιαγραφές HighSpeed + τις παραμέτρους S για την προσομοίωση του δικού σας σχεδιασμού

Τα πεδία με * είναι υποχρεωτικά.
Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Σας ευχαριστούμε για το αίτημά σας

Θα εξετάσουμε τις απαιτήσεις σας και θα επικοινωνήσουμε μαζί σας το συντομότερο δυνατό.

Οι απαιτήσεις σας σχετικά με τον απαιτούμενο σύνδεσμο

Τα πεδία που σημειώνονται με * είναι υποχρεωτικά, παρακαλώ συμπληρώστε τα.

Υπεύθυνος επικοινωνίας

Το αίτημά σας

Λάθος μορφή αρχείου! Παρακαλούμε επιλέξτε ένα αρχείο PDF ή JPG.
Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.

Σας ευχαριστούμε για το αίτημά σας

Θα εξετάσουμε τις απαιτήσεις σας και θα επικοινωνήσουμε μαζί σας το συντομότερο δυνατό.

Ζητήστε εξατομίκευση συνδετήρων

Τα πεδία που σημειώνονται με * είναι υποχρεωτικά, παρακαλώ συμπληρώστε τα.

Υπεύθυνος επικοινωνίας

Το αίτημά σας

Λάθος μορφή αρχείου! Παρακαλούμε επιλέξτε ένα αρχείο PDF ή JPG.
Μπορείτε να συμβουλευτείτε την πολιτική προστασίας δεδομένων μας εδώ.