Аутомобилски снопови ожичења
Повећана електрична сложеност, подстакнута преласком ка е-мобилности, аутономном вожњи и инфотеинмент системима са 4K HD резолуцијом, захтева нове архитектуре уграђених електричних система у аутомобилској индустрији. Традиционална децентрализована архитектура електрични систем возила-а достиже своје границе због сложености и потребних брзина преноса. ept нуди одговарајуће конектор плоча-плоча како би се одговорило овим изазовима.
Дефиниција "електрични систем возила": децентрализована архитектура заснована на доменима и зонама

Класична децентрализована архитектура у аутомобилском сектору састоји се од највише 100 управљачких јединица (управљачка јединица), при чему је свакој управљачкој јединици додељена дефинисана функција: управљање мотором, ваздушни јастук, ABS/ESP, подешавање седишта, климатизација, … Свака управљачка јединица ради независно и комуницира са другим управљачким јединицама преко гејтвеја.
Током последњих неколико деценија, децентрализована архитектура је доживела историјски раст, при чему је свака нова функционалност допуњавана додатним управљачким уређајем (управљачка јединица). Међутим, данас она достиже своје границе: све већа функционалност значајно повећава трошкове уградње и ожичења у возилу.
У доменској архитектури, управљачки уређаји су груписани у различите функционалне области. Сваки домен је одговоран за одређену област возила, као што су погонска група, инфотејнмент или безбедност. Укупну контролу домена спроводи самостално рачунарске високих перформанси (HPC). Он координише управљачке јединице у оквиру свог домена. За функционално подручје безбедности, то би укључивало, на пример, управљачке јединице за системе за помоћ возачу, ABS/ESP и системе управљања.
У поређењу са децентрализованом архитектуром, мањи број уграђених управљачких јединица смањује количину ожичења и потребан рад на инсталацији. Доменска архитектура стога такође може ефикасно допринети смањењу трошкова и масе у поређењу са децентрализованом архитектуром. Поред тога, додатне функције могу се интегрисати у каснијој фази уз минималан напор.
У зоналној архитектури (зонска архитектура), структура је организована не по доменима, већ по локалним зонама. На пример, неколико функционалности је окупљено у једној зони у аутомобилу. Сходно томе, функције као што су погонски систем и инфотејнмент могу се комбиновати и обрађивати у оквиру једног зонски контролер. Различити зонски контролер управљају се централним HPC-ом. Предност је очигледна: смањење броја управљачких јединица и њиховог кабловског система за до 50 одсто.
Током последњих неколико деценија, децентрализована архитектура је доживела историјски раст, при чему је свака нова функционалност допуњавана додатним управљачким уређајем (управљачка јединица). Међутим, данас она достиже своје границе: све већа функционалност значајно повећава трошкове уградње и ожичења у возилу.
У доменској архитектури, управљачки уређаји су груписани у различите функционалне области. Сваки домен је одговоран за одређену област возила, као што су погонска група, инфотејнмент или безбедност. Укупну контролу домена спроводи самостално рачунарске високих перформанси (HPC). Он координише управљачке јединице у оквиру свог домена. За функционално подручје безбедности, то би укључивало, на пример, управљачке јединице за системе за помоћ возачу, ABS/ESP и системе управљања.
У поређењу са децентрализованом архитектуром, мањи број уграђених управљачких јединица смањује количину ожичења и потребан рад на инсталацији. Доменска архитектура стога такође може ефикасно допринети смањењу трошкова и масе у поређењу са децентрализованом архитектуром. Поред тога, додатне функције могу се интегрисати у каснијој фази уз минималан напор.
У зоналној архитектури (зонска архитектура), структура је организована не по доменима, већ по локалним зонама. На пример, неколико функционалности је окупљено у једној зони у аутомобилу. Сходно томе, функције као што су погонски систем и инфотејнмент могу се комбиновати и обрађивати у оквиру једног зонски контролер. Различити зонски контролер управљају се централним HPC-ом. Предност је очигледна: смањење броја управљачких јединица и њиховог кабловског система за до 50 одсто.
Захтеви за HPC и њене конектор

Захтеви који се постављају пред HPC су значајни: пре свега, обрада сликовних података у сектору инфотејнмента или у камерским системима за аутономну вожњу захтева сигурну, брзу пренос података са ниском латенцијом. Истовремено, пренос сигнала не сме ни под којим околностима да прекине – његова поузданост мора бити загарантована у сваком тренутку.
Пренос података високог учинка, брз и, изнад свега, поуздан – понекад и у неповољним условима окружења – стога су такође захтеви који се постављају пред коришћене конектор.
"Читкивост" сигнала може се илустровати такозваним "очи дијаграмом". Он показује да ли се пренети сигнал може недвосмислено доделити дигиталним стањима 1 или 0 у пријемнику.
Да би се то урадило, сигнал пролази кроз дефинисан преносни пут, током којег се снима, преклапа и приказује осцилоскопом. На овај начин, све могуће облике таласа сигнала могу се нацртати "један на други". У теорији, прелази између логичких стања су бесконачно стрми и линије сигнала се тачно поклапају. Због спољних сметњи и унутрашњих поремећаја који утичу на парове сигнала, пораст сигнала се изравнава и амплитуда се мења. То доводи до облика ока који даје дијаграму његово име.
Пренос података високог учинка, брз и, изнад свега, поуздан – понекад и у неповољним условима окружења – стога су такође захтеви који се постављају пред коришћене конектор.
"Читкивост" сигнала може се илустровати такозваним "очи дијаграмом". Он показује да ли се пренети сигнал може недвосмислено доделити дигиталним стањима 1 или 0 у пријемнику.
Да би се то урадило, сигнал пролази кроз дефинисан преносни пут, током којег се снима, преклапа и приказује осцилоскопом. На овај начин, све могуће облике таласа сигнала могу се нацртати "један на други". У теорији, прелази између логичких стања су бесконачно стрми и линије сигнала се тачно поклапају. Због спољних сметњи и унутрашњих поремећаја који утичу на парове сигнала, пораст сигнала се изравнава и амплитуда се мења. То доводи до облика ока који даје дијаграму његово име.

У центру дијаграма види се такозвана "маска ока". У овом делу није могуће јасно идентификовати сигнал.
Две "eye" дијаграме илуструју ефекте дужине трасе и импедансе коришћењем примера ept Colibri конектор-а у 16+ Gbit/s и 10 Gbit/s верзијама. Пример показује како је значајно побољшање интегритет сигнала-а постигнуто даљим развојем дизајна контаката (видети слику XX). Захваљујући краћој дужини кабла и импеданси од 100 Ω, образац ока верзије Colibri од 16+ Gbit/s је јаснији од претходне 10 Gbit/s верзије – сигнални парови се могу недвосмислено тумачити.
Две "eye" дијаграме илуструју ефекте дужине трасе и импедансе коришћењем примера ept Colibri конектор-а у 16+ Gbit/s и 10 Gbit/s верзијама. Пример показује како је значајно побољшање интегритет сигнала-а постигнуто даљим развојем дизајна контаката (видети слику XX). Захваљујући краћој дужини кабла и импеданси од 100 Ω, образац ока верзије Colibri од 16+ Gbit/s је јаснији од претходне 10 Gbit/s верзије – сигнални парови се могу недвосмислено тумачити.

Пошто су високобрзински сигнали нарочито подложни електромагнетном сметњама, они захтевају посебну заштиту сигнала. Конектор (конектор) може да делује и као извор сметњи и као пријемник. Из тог разлога се препоручује заштита сигнала коришћењем заштитног листа (оклопна плочица) како би се осетљиви сигнали заштитили од спољних утицаја.
Слика 4 илуструје да чак и мали електрични импулс може да искриви корисни сигнал. Пријемник више није у стању да недвосмислено интерпретира дигитална стања HDMI сигнала чак и након кратког импулса од 0,5 kV, док пренос сигнала преко заклоњеног конектора остаје стабилан чак и на 4,4 kV.
Слика 4 илуструје да чак и мали електрични импулс може да искриви корисни сигнал. Пријемник више није у стању да недвосмислено интерпретира дигитална стања HDMI сигнала чак и након кратког импулса од 0,5 kV, док пренос сигнала преко заклоњеног конектора остаје стабилан чак и на 4,4 kV.

Користећи индуктивност повезивања (међусобна индуктивност, LK) као параметар EMC, конектор се може описати анализом електричних услова у обе функције – извор и одредиште. За ту сврху се користи јединица хенри. Ово важи и за имунитет (имуност) и за емисије (електромагнетска емисија). Ако су индуковани напон (Uind), напон генератора (UGen) и константа генератора (kGen) познати, специфична максимално дозвољена везна индуктанса (L) за дато примени може се одредити следећом формулом:
LK = Uind / (UGen * kGen)
Купплажна индуктанса (међусобна индуктивност) такође помаже кориснику да изабере одговарајући конектор (конектор) у погледу његове електромагнетске компатибилности и да избегне скупо и дуготрајно испитивање методом покушаја и грешке у EMC лабораторији. Ево примера: за HDMI сигнал, за конкретан случај, одређена је максимална "међусобна индуктивност" од 47 пикохерија (pH) при напону од 4,4 kV. Ако вредност пређе ову границу, сигнал се више не може преносити без сметњи.
LK = Uind / (UGen * kGen)
Купплажна индуктанса (међусобна индуктивност) такође помаже кориснику да изабере одговарајући конектор (конектор) у погледу његове електромагнетске компатибилности и да избегне скупо и дуготрајно испитивање методом покушаја и грешке у EMC лабораторији. Ево примера: за HDMI сигнал, за конкретан случај, одређена је максимална "међусобна индуктивност" од 47 пикохерија (pH) при напону од 4,4 kV. Ако вредност пређе ову границу, сигнал се више не може преносити без сметњи.
Међутим, не представља само електромагнетно зрачење опасност по пренос високобрзинских сигнала. У аутомобилским апликацијама, нарочито, конектори су понављано изложени екстремним условима окружења као што су вибрације и удари. Да би се обезбедило да пренос сигнала остане непрекидан чак и у суровим условима, конектор (конектор) мора бити изузетно робустан. У том погледу, дизајн контаката, контактни систем и техника прикључивања (техника прикључивања) играју пресудну улогу.
Контактни систем као фактор утицаја

Традиционални дводелни " конектор " састоје се од "Messer-" и " женски контакт". Међутим, у случају јаког удара, " мушки конектор " се може одвојити од " женски конектор ". Да би се спречило такво " прекид контакта ", може се користити двострани " женски конектор " који обезбеђује резервност и тиме поуздан контакт; то је зато што друга опруга осигурава да се пренос сигнала у сваком тренутку одржава преко најмање једне контактне тачке (сл. 5).

конектор са такозваним "родно неутралним" контактним системом су, за разлику од тога, још робуснији. Карактеристична особина овде лежи у идентичним контактним геометријама пара конектора – Plug и Socket. Оба стога имају и опругу и лезбију. То значи да сваки пин контактирају две опруге, док су Plug и Socket међусобно закључани и не могу се раздвојити. Док двострана пружинска контактна трака (женски конектор) увек обезбеђује најмање једну контактну тачку под механичким оптерећењем, укрштене геометрије у родно-неутралним контактним системима гарантују да се пренос сигнала увек одвија преко две контактне тачке. Овај висок ниво редундансности тиме обезбеђује максималну поузданост контакта (Сл. 5).

Технологија површинске монтаже (SMT) препоручује се као " техника прикључивања " за издржљиву везу између штампане плоче и конектор. Коришћењем паста за лемљење, конектор се леме на дефинисана контактна подручја на штампаној плочи, на лемне тачке. Само у такозваном пећ за лемљење претапањем лем се растопи и затим дозволи да се стврдне. SMT омогућава успостављање стабилних веза између конектора и штампане плоче. Међутим, за то мора да се испуни низ критеријума: прво, да би се обезбедило усаглашеност са стандардом IPC-A-610лемни спој, мора се одржати правилан однос SMT извод, лемна површина и паста за лемљење. Само на овај начин може да се успостави висококвалитетна веза која омогућава повезивање у складу са IPC Class 3 и стога је погодна за употребу у високоперформансној електроници. Неуспеси у преносу сигнала морају бити искључени у сваком тренутку у овој класи. Оптимални лемљени спој може се препознати по једноликом облику менискуса. Контакт мора бити потпуно окружен менискусом калаја како би се постигле најбоље силе приањања на штампаној плочи. (Сл. 9).
Копланарност контактних плочица је од суштинске важности за одличну везу; то је предмет 100% аутоматизоване инспекције током производног процеса.
Закључак

Тренутни развој у аутомобилској индустрији непрестано поставља нове захтеве пред конекторе (конектор) који се користе у возилима. На први поглед, чини се да улога ових конектора опада због смањеног броја управљачких јединица. Међутим, при ближем прегледу постаје јасно да њихова улога заправо добија на значају управо због овог померања ка централизованој обради података путем HPC: поузданост у преносу сигнала никада није била важнија него данас.

