Highspeed Teaser
Бела књига

Висока брзина без ризика

Велики подаци и сродне технологије захтевају све веће брзине преноса података. Истовремено, електронске компоненте не само да морају да постану брже и паметније, већ и све мање и мање. То доводи до специфичних ризика у преносу података и, последично, нових изазова за технологију повезивања. На шта треба да обратите пажњу код својих конектор-а како бисте избегли сигналне сметње?
BILD 8a ohne EMV Schirm
Сл. 1: Електронске компоненте које делују и као пригушивачи и као извори интерференције у ограниченом простору.
Континуирана дигитализација у свим секторима – као што су Индустријски интернет ствари, Индустрија 4.0, Паметна мрежа и Паметни дом – захтева пренос података велике брзине од сензора до облака. Међутим, ово се односи не само на сензоре већ и на индустријске контролне системе и камерне системе, телекомуникационе и серверске апликације: сигнали морају поуздано да се преносе брзином од 20 Gbit/s и више. Поред велике брзине, Интернет индустријских ствари (IIoT), велики подаци и сродне технологије покрећу још један тренд: електронске компоненте не само што морају да постану све брже и паметније, већ и све мање. Ова континуирана минијатуризација отежава програмерима пролазак обавезних EMC тестова које захтева европска директива. То је зато што електронске компоненте у оквиру склопа могу деловати и као пригушивачи и као извори сметњи, а близина осетљивих компоненти повећава ризик од међусобних сметњи.

Дефиниција "електрични систем возила": децентрализована архитектура заснована на доменима и зонама

HPC Bordnetze
Шема представљања различитих архитектура унутар електрични систем возила-а
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.

Захтеви за HPC и њене конектор

Augendiagramm Colibri
Очно дијаграм (дијаграм ока) омогућава процену квалитета сигнала дигиталне преносе података
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.
Colibri
Оптимизовани дизајн контаката компаније Colibri омогућава пренос података високог брзинског режима са малим губицима.
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.
Burst geschirmt und ungeschirmt Screen
Сметање сигнала на оклопљеном (лево) и неоклопљеном (десно) прикључку (конектор)
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.


Abbildung3
конектор у нештитићеним (лево) и заштићеним (десно) верзијама
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.
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

Doppelseitiger Federkontakt
Двострани опружни контакт (женски контакт) без (лево) и са (десно) ударцем; пречник бушеног отвора
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).
Schnitt Doppelkontakt
Пресек Zero8 конектор показује родно неутралан контактни систем
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).
Meniskusbildung
Униформно формирање менискуса око SMT извод
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

Bewerbungsprozess Icons 2000x1457px Gluehbirne FREI
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.
Хвала вам пуно! Ускоро

ћемо вас контактирати да бисмо са вама разговарали о вашим захтевима. Припремићемо и послати вам детаљан извештај о карактеристикама високог брзинског преноса, као и S-параметар за симулацију вашег дизајна.

Затражите спецификације HighSpeed и S-параметар да бисте симулирали свој дизајн

Поља означена звездицом су обавезна.
Нашу политику приватности можете погледати овде.

Ваша порука је послата.

Хвала вам на интересовању – ваш упит ћемо обрадити што пре.

Контакт формулар

Поља означена звездицом су обавезна.

Лични подаци

Ваша порука

Заштита података

Нашу политику приватности можете погледати овде.

Ваша порука је послата.

Хвала вам на интересовању – ваш упит ћемо обрадити што пре.

Контакт формулар

Поља означена звездицом су обавезна.

Лични подаци

Повући

Ваша порука

Занима ме

Информациони материјал

Заштита података

Нашу политику приватности можете погледати овде.

Хвала вам пуно на интересовању

Овде можете преузети белу књигу:

Преузмите белу књигу

Пре него што преузмете белу књигу, молимо вас да попуните следећа поља. Хвала вам.

Поља означена звездицом су обавезна.

Лични подаци

Заштита података

Нашу политику приватности можете погледати овде.

Ваша порука је послата.

Хвала вам пуно на интересовању за наш догађај умрежавања након Electronica. Прегледаћемо ваш захтев и што пре потврдити ваш долазак.

Образац за упит

Поља означена звездицом су обавезна.

Лични подаци

Заштита података

Нашу политику приватности можете погледати овде.

Хвала вам пуно на вашем упиту.

Прегледаћемо ваше захтеве и јавити вам се што пре.

Ваши захтеви за потребни конектор

Поља означена звездицом су обавезна; молимо вас да их попуните.

Лице за контакт

Ваш захтев

Нетачан формат датотеке! Молимо изаберите PDF или JPG датотеку.
Нашу политику приватности можете погледати овде.

Хвала вам пуно на вашем упиту.

Прегледаћемо ваше захтеве и јавити вам се што пре.

Информашите се о прилагођавању конектор

Поља означена звездицом су обавезна; молимо вас да их попуните.

Лице за контакт

Ваш захтев

Нетачан формат датотеке! Молимо изаберите PDF или JPG датотеку.
Нашу политику приватности можете погледати овде.