HPC Landingpage Teaserbild 2000x701
Letër e bardhë

Grumbuj kabllosh për automjete

Kompleksiteti i shtuar elektrik, i nxitur nga kalimi drejt mobilitetit elektrik, drejtimit autonom dhe sistemeve të infotainment-it me rezolucion 4K HD, kërkon arkitektura të reja të sistemeve elektrike në bord në inxhinierinë automobilistike. Arkitektura tradicionale e decentralizuar on-sistem elektrik i automjetit po arrin kufijtë e saj për shkak të kompleksitetit dhe aftësive të kërkuara me shpejtësi të lartë. ept ofron konektor board-to-board e duhur për t'u përballur me këto sfida.

Definicion i 'sistem elektrik i automjetit': Arkitekturë e decentralizuar, e bazuar në domen dhe zonë

HPC Bordnetze
Fig. 1: Përfaqësim skematik i arkitekturave të ndryshme të in-sistem elektrik i automjetit
Arkitektura klasike e decentralizuar në sektorin automobilistik përbëhet nga deri në 100 Steuergeräte, ku secilit njësi kontrolli elektronike i caktohet një funksion i përcaktuar: kontrolli i motorit, airbag, ABS/ESP, rregullimi i sediljeve, kondicionimi i ajrit, … Çdo njësi kontrolli elektronike funksionon në mënyrë të pavarur dhe komunikon me Steuergeräte të tjera përmes portave.  
Gjatë dekadave të fundit, arkitektura e decentralizuar ka pësuar një rritje historike, me çdo funksionalitet të ri që plotësohej me një njësi kontrolli elektronike shtesë. Sot, megjithatë, ajo po arrin kufijtë e saj: rritja e funksionaliteteve rrit ndjeshëm kostot e instalimit dhe të kabllimit brenda automjetit.
Në arkitekturën e bazuar në domena, Steuergeräte gruposen në fusha të ndryshme funksionale. Çdo domen është përgjegjës për një zonë specifike të automjetit, si p.sh. grupi i transmetimit të fuqisë (powertrain), infotainment ose siguria. Kontrolli i përgjithshëm i një domeni kryhet nga një kompjuter i pavarur me performancë të lartë (HPC). Ky koordinon njësitë e kontrollit brenda domenit të tij. Për zonën funksionale të sigurisë, kjo do të përfshinte, për shembull, njësitë e kontrollit për sistemet e asistencës së drejtuesit, ABS/ESP dhe sistemet e drejtimit.
Në krahasim me arkitekturën e decentralizuar, numri më i vogël i njësive të kontrollit të instaluara redukton sasinë e kabllimit dhe punën e instalimit të nevojshëm. Prandaj, arkitektura e domenit mund të kontribuojë gjithashtu në mënyrë efektive në reduktimin e kostove dhe peshës krahasuar me arkitekturën e decentralizuar. Për më tepër, funksione shtesë mund të integrohen në një fazë të mëvonshme me përpjekje minimale.
Në arkitekturën zonale (arkitekturë zonale), struktura është e organizuar jo sipas domenëve, por sipas zonave lokale. Për shembull, disa funksionalitete janë grumbulluar brenda një zone të vetme në një makinë. Si pasojë, funksione të tilla si sistemi i transmetimit të fuqisë dhe infotainment mund të kombinohen dhe përpunohen me siguri brenda një kontrollues zone të vetëm. Të ndryshmit kontrollues zone-ë menaxhohen nga një HPC qendror. Përparësia është e qartë: një reduktim i numrit të njësive të kontrollit dhe kabllimit të tyre deri në 50 për qind.

Kërkesat për HPC-në dhe konektor-in e saj

Augendiagramm Colibri
Fig. 2: Diagrami i syritdiagram syri lejon vlerësimin e cilësisë së sinjalit të një transmetimi të të dhënave digjitale
Kërkesat që rrjedhin për një HPC janë të konsiderueshme: veçanërisht, përpunimi i të dhënave të imazheve në sektorin e infotainmentit ose në sistemet e kamerave për vozitje autonome kërkon transmetim të sigurt të të dhënave me shpejtësi të lartë dhe me vonesë të ulët. Në të njëjtën kohë, transmetimi i sinjalit nuk duhet të dështojë në asnjë rrethanë – besueshmëria e tij duhet të garantohet në çdo kohë.  

Transmetimi i të dhënave me performancë të lartë, i shpejtë dhe, mbi të gjitha, i besueshëm – ndonjëherë në kushte të pafavorshme mjedisore – janë kërkesa që i vendosen edhe konektorëve konektor të përdorur.

'Lexueshmëria' e një sinjali mund të ilustrohet duke përdorur atë që njihet si diagrami i syrit. Ky tregon nëse një sinjal i transmetuar mund t'i caktohet në mënyrë të pakundërshtueshme gjendjeve digjitale 1 ose 0 në marrës.

Për ta bërë këtë, një sinjal kalon përmes një rruge transmetimi të përcaktuar, gjatë së cilës ai regjistrohet, mbivendoset dhe shfaqet nga një osciloskop. Në këtë mënyrë, të gjitha formate valësh të mundshme të sinjalit mund të paraqiten 'njëra mbi tjetrën'. Në teori, tranzicionet midis gjendjeve logjike janë pafundësisht të pjerrëta dhe linjat e sinjalit shtrihen saktësisht njëra mbi tjetrën. Për shkak të ndërhyrjeve të jashtme dhe çrregullimeve të brendshme që ndikojnë në çiftet e sinjaleve, ngritja e sinjalit sheshohet dhe amplituda ndryshon. Kjo rezulton në modelin me formë syri që i jep diagramës emrin e saj.
Colibri
Fig. 3: Dizajni i optimizuar i kontaktit të Colibri-t mundëson transmetim të të dhënave me shpejtësi të lartë dhe humbje të ulët
Në qendër të diagramës mund të shihet e ashtuquajtura 'maskë e syrit'. Nuk është e mundur të identifikohet qartë sinjali në këtë zonë.

Dy diagramet e syrit ilustrojnë efektet e gjatësisë së gjurmës dhe impedancës duke përdorur shembullin e konektorëve ept Colibri në versionet 16+ Gbit/s dhe 10 Gbit/s. Shembulli tregon se si u arrit një përmirësim i konsiderueshëm i integritetit të sinjalit (integritet i sinjalit) përmes zhvillimit të mëtejshëm të dizajnit të kontaktit (shih Fig. XX). Falë gjatësisë më të shkurtër të kabllit dhe impedancës 100 Ω, modeli i syrit i versionit 16+ Gbit/s të Colibri është më i qartë se ai i versionit të mëparshëm 10 Gbit/s – çiftet e sinjaleve mund të interpretohen në mënyrë të pakundërshtueshme.
Burst geschirmt und ungeschirmt Screen
Fig. 4: Ndërhyrje sinjali në një konektor të mbrojtur (majtas) dhe të pambrojtur (djathtas)
Duke qenë se sinjalet me shpejtësi të lartë janë veçanërisht të ndjeshme ndaj ndërhyrjeve elektromagnetike, ato kërkojnë mbrojtje të veçantë të sinjalit. Një konektor mund të veprojë si burim ndërhyrjesh dhe si thithës. Për këtë arsye, rekomandohet mbrojtja e sinjalit duke përdorur një pllakë ekranimi për të mbrojtur sinjalet e ndjeshme nga ndikimet e jashtme.
Figura 4 ilustron se edhe një puls i vogël elektrik mund të shtrembërojë sinjalin e dobishëm. Pranuesi nuk është më në gjendje të interpretojë në mënyrë të qartë gjendjet digjitale të sinjalit HDMI edhe pas një impulsi të shkurtër goditës prej 0.5 kV, ndërsa transmetimi i sinjalit përmes lidhësit të mbrojtur mbetet i qëndrueshëm edhe në 4.4 kV.


Abbildung3
Fig. 5: Konektorët (konektor) në versione të pa-mbrojtura (majtas) dhe të mbrojtura (djathtas)
Duke përdorur induktancën e lidhjes (induktivitet i ndërsjellë, LK) si parametër EMC, lidhësi mund të përshkruhet duke analizuar kushtet elektrike në të dy funksionet – burim dhe thithës. Për këtë qëllim përdoret njësia Henry. Kjo vlen si për imunitetin (imunitet) ashtu edhe për emetimet (emetim elektromagnetik). Nëse tensioni i induktuar (Uind), tensioni i gjeneratorit (UGen) dhe konstanta e gjeneratorit (kGen) janë të njohura, induktanca specifike maksimale e lejuar e lidhjes (L) për një aplikim të caktuar mund të përcaktohet duke përdorur formulën e mëposhtme:

LK = Uind / (UGen * kGen)

Induktanca e lidhjes (induktivitet i ndërsjellë) gjithashtu i ndihmon përdoruesit të zgjedhë konektorin e duhur (konektor) në aspektin e përputhshmërisë elektromagnetike dhe të shmangë testimin e kushtueshëm dhe kohëzgjatës me metodën provë-dhe-gabim në laboratorin e EMC. Ja një shembull: Për një sinjal HDMI, një 'induktivitet i ndërsjellë' maksimale specifike për rastin prej 47 pikofarad (pH) u përcaktua në një tension prej 4.4 kV. Nëse vlera tejkalon këtë, sinjali nuk mund të transmetohet më pa ndërhyrje.
Megjithatë, nuk është vetëm ndërhyrja elektromagnetike që rrezikon transmetimin e sinjaleve me shpejtësi të lartë. Veçanërisht në aplikimet automobilistike, lidhësit ekspozohen përsëritësisht ndaj kushteve ekstreme mjedisore si dridhjet dhe goditjet. Për t'u siguruar që transmetimi i sinjaleve të mbetet i pandërprerë edhe në mjedise të vështira, lidhësi (konektor) duhet të jetë veçanërisht i qëndrueshëm. Në këtë drejtim, dizajni i kontaktit, sistemi i kontaktit dhe teknika e lidhjes (teknologji lidhjeje) luajnë një rol vendimtar.

Sistemi i kontaktit si faktor ndikues

Doppelseitiger Federkontakt
Fig. 6: Kontakt me pranvera me dy anë (kontakt femër) pa (majtas) dhe me (djathtas) ndikim në diametrin e vrimës së shpimit
' konektor ' tradicionale me dy pjesë përbëhen nga një 'Messer-' dhe një ' kontakt femër'. Megjithatë, në rast të një goditjeje të fortë, ' konektor mashkull ' mund të shkëputet nga ' konektor femër '. Për të parandaluar një ' ndërprerje e kontaktit ' të tillë, mund të përdoret një ' konektor femër ' me dy anë për të siguruar redundancë dhe kështu për të garantuar kontakt të besueshëm, pasi pranvera e dytë siguron që transmetimi i sinjalit të mbahet në çdo kohë përmes të paktën një pike kontakti (Fig. 5).
Schnitt Doppelkontakt
Fig. 7: Një prerje transversale e Zero8 konektor tregon sistemin e kontaktit gjinisëhqiptar
konektor me një sistem kontakti të ashtuquajtur 'gjinia-neutral' janë, përkundrazi, edhe më të qëndrueshëm. Karakteristika dalluese këtu qëndron në gjeometritë identike të kontaktit të palëve të Plug – Plug dhe Socket. Të dyja për rrjedhojë kanë si një pranverë ashtu edhe një teh. Kjo do të thotë që çdo pin kontaktohet nga dy pranvera, ndërsa Plug dhe Socket janë të kyçura me njëra-tjetrën dhe nuk mund të ndahen nga njëra-tjetra. Ndërsa një shirit kontakti me pranvera me dy anë (konektor femër) gjithmonë siguron të paktën një pikë kontakti nën stres mekanik, gjeometritë ndërlidhëse në sistemet e kontaktit gjini-neutral garantojnë që transmetimi i sinjalit gjithmonë të ndodhë përmes dy pikave të kontaktit. Ky nivel i lartë i mbingarkesës kështu siguron besueshmërinë maksimale të kontaktit (Fig. 5).
Meniskusbildung
Fig. 8: Formimi i meniskut të njëtrajtshëm rreth këmbë saldimi
Teknologjia e montimit në sipërfaqe (SMT) rekomandohet si një ' teknologji lidhjeje ' për një lidhje të qëndrueshme midis bordit të qarkut të printuar dhe konektor. Duke përdorur pastë saldimi, konektor saldohen në zona të përcaktuara lidhjeje në bordin e qarkut të printuar, në padet e saldimit. Vetëm në një të ashtuquajtur furrë reflow saldi shkrin dhe më pas lejohet të ngurtësohet. SMT mundëson krijimin e lidhjeve të qëndrueshme midis konektorit dhe bordit të qarkut të printuar. Megjithatë, për këtë duhet të plotësohen disa kritere: së pari, për të siguruar njëpikë saldimi në përputhje me standardin IPC-A-610, duhet të mbahet raporti i saktë i këmbë saldimi, pad saldimi dhe pastë saldimi. Vetëm në këtë mënyrë mund të krijohet një lidhje me cilësi të lartë që mundëson një lidhje në përputhje me IPC Class 3 dhe është për këtë arsye e përshtatshme për përdorim në elektronikë me performancë të lartë. Dështimet në transmetimin e sinjalit duhet të përjashtohen në çdo kohë në këtë klasë. lidhje e salduar optimale mund të njihet nga formimi i njëtrajtshëm i meniskut. Kontakti duhet të jetë plotësisht i rrethuar nga një menisk saldim për të arritur forcat më të mira të mbajtjes në bordin e qarkut të printuar. (Fig. 9).
Koplanariteti i kontakt-padeve është thelbësor për një lidhje të shkëlqyer; ai i nënshtrohet një inspektimi 100% të automatizuar gjatë procesit të prodhimit.

Përfundim

Bewerbungsprozess Icons 2000x1457px Gluehbirne FREI
Zhvillimet aktuale në industrinë automobilistike po vendosin vazhdimisht kërkesa të reja ndaj lidhësve (konektor) të përdorur në automjete. Në një vështrim të parë, roli i këtyre lidhësve duket se po zbehet në sfond për shkak të reduktimit të numrit të njësive të kontrollit. Megjithatë, në një vështrim më të afërt bëhet e qartë se roli i tyre në të vërtetë po fiton rëndësi pikërisht për shkak të këtij ndryshimi drejt përpunimit të centralizuar të të dhënave përmes HPC: besueshmëria në transmetimin e sinjalit nuk ka qenë kurrë më e rëndësishme se sot.
Faleminderit shumë!

Do të jemi në kontakt së shpejti për të diskutuar kërkesat tuaja. Do të përgatisim dhe t'ju dërgojmë një raport të detajuar mbi karakteristikat me shpejtësi të lartë, si dhe parametrat Sparametër S për simulimin e dizajnit tuaj.

Kërkoni specifikimet HighSpeed dhe parametër S për të simuluar dizajnin tuaj

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme.
Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Mesazhi juaj është dërguar.

Faleminderit për interesimin – do ta përpunojmë kërkesën tuaj sa më shpejt të jetë e mundur.

Formulari i kontaktit

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme.

Të dhëna personale

Mesazhi juaj

Mbrojtja e të dhënave

Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Mesazhi juaj është dërguar.

Faleminderit për interesimin – do ta përpunojmë kërkesën tuaj sa më shpejt të jetë e mundur.

Formulari i kontaktit

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme.

Të dhëna personale

Kthim mbrapsht

Mesazhi juaj

Unë jam i interesuar për

Material informativ

Mbrojtja e të dhënave

Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Ju falenderojmë shumë për interesimin tuaj.

Mund ta shkarkoni dokumentin e bardhë këtu:

Shkarko dokumentin e bardhë

Para se të shkarkoni dokumentin e bardhë, ju lutemi plotësoni fushat e mëposhtme. Faleminderit.

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme.

Të dhëna personale

Mbrojtja e të dhënave

Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Mesazhi juaj është dërguar.

Ju falënderojmë shumë për interesimin tuaj për ngjarjen tonë të rrjetëzimit pas Electronica. Ne do të shqyrtojmë kërkesën tuaj dhe do të konfirmojmë pjesëmarrjen tuaj sa më shpejt të jetë e mundur.

Formulari i kërkesës

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme.

Të dhëna personale

Mbrojtja e të dhënave

Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Ju falënderojmë shumë për pyetjen tuaj.

Ne do të rishikojmë kërkesat tuaja dhe do t'ju kontaktojmë sa më shpejt të jetë e mundur.

Kërkesat tuaja për lidhësin e kërkuar

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme; ju lutemi plotësojini.

Personi i kontaktit

Kërkesa juaj

Format i gabuar i skedarit! Ju lutemi zgjidhni një skedar PDF ose JPG.
Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.

Ju falënderojmë shumë për pyetjen tuaj.

Ne do të rishikojmë kërkesat tuaja dhe do t'ju kontaktojmë sa më shpejt të jetë e mundur.

Pyete për personalizimin e konektor

Fushat e shënuara me * janë të detyrueshme; ju lutemi plotësojini.

Personi i kontaktit

Kërkesa juaj

Format i gabuar i skedarit! Ju lutemi zgjidhni një skedar PDF ose JPG.
Ju mund të shikoni politikën tonë të privatësisë këtu.