连接器迎来新一轮挑战 系统的重要性日益提升

发表于 2019-10-09 15:58:54 收藏 已收藏
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连接器迎来新一轮挑战 系统的重要性日益提升

发表于 2019-10-09 15:58:54
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各行各业的技术发展为生产更小、更快、更轻、更便宜的连接器的持续发展增添了新的元素。智能连接器——今天的流行语试图找到将智能和电子设备集成到普通无源连接器中的方法,以使它们更具互动性,并为用户提供更多反馈。这里存在很多的挑战。

电子移动、工业4.0、边缘计算、人工智能和增强现实等新一波技术将为我们今天的工作方式带来重大变化。第四次工业革命正在我们身上。机器人、自动化、实时数据和物联网连接在地板、农场或工厂中的设备之间的集成,正在改变制造体验。高速5G通信是自动驾驶被广泛采用的关键。高速连接器、光纤布线和物联网都将发挥至关重要的作用。

不过,行业特定的挑战使设计师们保持警惕。新的汽车技术正在改变汽车的连接方式。随着连接性成为中心舞台,系统的重要性日益提升。这些关键组件必须在各种条件下可靠地传输功率、信号和数据。混合动力电动汽车和电动汽车(HEV / EV)市场正在快速发展。今天,强大连接器技术的应用需求正在从赛车扩展到自动驾驶车辆的机器技术。这种采用受到设计和材料开发的推动,与标准连接器设计相比,其重量减少了20%至30%。

一些公司正在制造边缘计算电源连接器,这使得高度敏感的数据能够从设备传输到云端,并再次传输回来。在制造AI和增强现实的连接器方面也做了同样的工作。连接器公司(包括光纤连接器)为物联网和IIoT应用做了大量工作。本文为制造商找打了解决不断增长的挑战的方案:

连接器迎来新一轮挑战 系统的重要性日益提升

新技术的挑战和解决方案

谈到连接器新技术的挑战和解决方案,SAMTEC印度公司区域经理Ravindra Kumar表示:“对我们的客户来说,最大的挑战可能是带宽。下一代带宽要求高得令人难以置信。我们目前的连接器系统额定速率为112 Gbps PAM4。随着带宽需求的增加,设计工程师面临着要通过PCB传输这些不断增长的信号速率的挑战。为了达到这些速度,设计人员通常不得不使用具有较低介电常数和耗散因数的特殊板层压材料,但这些材料非常昂贵。另一个挑战是电路板上的走线长度仍然相对较短。为了解决这个问题并允许在较高速度下使用可用的走线长度,所以沿信号路径每隔几英寸通常需要多个昂贵的‘重定时器’芯片。因此,系统架构师现在正在使用另一种方法,在中间板高速电缆组件上传输信号。”

Samtec的Flyover技术应运而生。连接器位于FPGA或处理器旁边,可将信号发射出PCB。信号通过分立或带状双轴电缆传输到电路板上的另一个位置。Flyover简化了电路板设计,减少了热量挑战,省去了昂贵的重定时器,减少了PCB层数,从而节省了成本,设计人员无需使用昂贵的奇异PCB材料。由于Samtec的IP保护的质量和可靠性,这种设计策略正在获得认可。

Wago公司营销经理Amit Tiwari提到,“数字技术的进步从未如此迅速。每天我们都看到各行各业,从日常工作到工业运营的不断演变。工业4.0或智能工厂的概念将重点放在工业物联网(IIoT)支持的制造技术的数据交换上——网络物理系统和云计算。虽然数字化和网络化改变了我们看待工业和制造业运营的方式,为组织提供了巨大的机会,但也存在各种挑战。

由于目前各部门的解体运作的限制,因此难以实现制定重组组织和流程,并以最大限度地实现新成果的共同愿景。许多组织仍在寻找方法来抓住工业4.0提供的机会,而不会破坏现有的运营。虽然没有一体化解决方案,但智能产品、方法、合作伙伴以及使其发挥作用的承诺,将有助于推动业务数字化,使所有相关方受益。”

适用于工业4.0的技术和产品

关于工业4.0的技术和产品,SAMTEC India公司的Ravindra Kumar认为,“工业4.0领域的许多设计师都关注速度/数据速率和坚固性。Samtec为这些类型的设计提供各种微间距、高速、坚固的产品。其中一个案例包含了Edge Rate插座和端子组、ERM8和ERF8。首先,它们是高速的,根据配置,它们的额定值为28 Gbps或56 Gbps PAM4。其次,与其他带有整体接地层的高速连接器相比,它们的占地面积更小,它们的占地面积比其他系统小约15%。触点设计坚固耐用,可以处理高周期应用。

Amit Tiwari介绍道,“在指数复杂和数字速度的世界中,需要在每个接口上提供可靠的连接。随着每一个小步骤都可带来更可靠的电气和数据流,我们就更接近我们的愿景:成为智能互联世界的支柱。”

凭借其互连、接口电子和自动化控制产品系列,WAGO支持从信号和数据中无缝连续采集有价值的信息。这些信息可以汇总并用于分析,为组织提供附加值——无论是为了最佳地利用和监控工业流程,提高内部生产效率,实施能源管理,还是开发更多的终端客户服务, Tiwari表示。

他进一步表示,“企业可以利用WAGO解决方案实现轻松安全的连接。通过几个步骤,用户可以对所有相关信息进行独立于站点的概述,并可以识别优化的可能性并直接启动更改。”

用于高速连接

关于高速连接,Ravindra Kumar认为,“AcceleRate HD是一款0.635mm间距的多排互连系统,可提供超高密度接口和下一代带宽。ADM6和ADF6系列在仅1.88平方英寸的PCB空间中提供高达240个I / O,并且堆叠高度仅为5mm(在主动开发中具有7mm和10mm选项)。该系统采用边缘速率接触系统,该系统针对信号完整性进行了优化,额定为56Gb / s PAM4调制。用于简化处理的焊球技术是标准的,对准引脚和体极化也是标准的。该产品符合RoHS标准,无铅可焊接,也可作为业界最纤薄的电缆组件,体宽7.6mm,非常适合靠近IC。高密度,双排电缆组件设计提供8和16对配置,0.635mm间距,每平方英寸多达92对,并通过Samtec Flyover技术扩展性能,范围和系统灵活性通过超低偏斜twinax Eye Speed电缆实现有损PCB 。

Tiwari致力于高速连接,“WAGO产品广泛应用于电力和工艺技术,楼宇自动化,机械和设备,以及工业和运输应用。”

“在交通运输领域,WAGO已为铁路提供了40多年的主要产品。WAGO电气互连技术具有出色的独立于操作员的质量,其操作快速简便,这只是这种防振弹簧压力连接技术成为行业的原因之一。在电动和内燃机车,客运铁路车辆和双层车辆,以及区域、本地和高速列车,手推车和地铁的牵引车上,您都可以找到我们的技术,”Tiwari表示。

Tiwari进一步表示,“从点操作系统、信号技术、含有照明装置的机舱技术、空调技术、驱动器和转换器、开关和保险丝面板、电池充电器、接线盒,到现代化的基站基础设施,WAGO都提供了合适可靠的电气互连、接口电子和自动化解决方案,适用于所有可快速轻松安装的应用。”

连接器小型化

关于连接器小型化,Ravindra Kumar说:“是的,对小型设备和组件的需求将继续增长。 Samtec连接器现在间距可以小到0.4毫米,堆叠高度低至2.5毫米。未来需要持续不断去权衡尺寸、性能与耐久性。这些因素可以在连接器设计中考虑,设计人员也可将元件集成到PCB中以满足其系统要求。Samtec通过接触设计、绝缘体设计和放置以及建议的PCB布线策略解决了这些问题。”

嵌入式和机器视觉应用的连接器的未来

关于嵌入式和机器视觉应用连接器的未来,Ravindra Kumar介绍道,“Samtec拥有许多用于高速、嵌入式和机器视觉应用的连接器产品。其常见特性包括微间距、高带宽、高密度以及多种板堆叠灵活性选项。”

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