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連接器迎來新一輪挑戰 系統的重要性日益提升

發布時間:2021-10-10 10:00:23 人氣:232

  各行各業的技術發展為生產更小、更快、更輕、更便宜的連接器的持續發展增添了新的元素。智能連接器——今天的流行語試圖找到將智能和電子設備集成到普通無源連接器中的方法,以使它們更具互動性,并為用戶提供更多反饋。這里存在很多的挑戰。

   電子移動、工業4.0、邊緣計算、人工智能和增強現實等新一波技術將為我們今天的工作方式帶來重大變化。第四次工業革命正在我們身上。機器人、自動化、實時數據和物聯網連接在地板、農場或工廠中的設備之間的集成,正在改變制造體驗。高速5G通信是自動駕駛被廣泛采用的關鍵。高速連接器、光纖布線和物聯網都將發揮至關重要的作用。

   不過,行業特定的挑戰使設計師們保持警惕。新的汽車技術正在改變汽車的連接方式。隨著連接性成為中心舞臺,系統的重要性日益提升。這些關鍵組件必須在各種條件下可靠地傳輸功率、信號和數據?;旌蟿恿﹄妱悠嚭碗妱悠嚕℉EV / EV)市場正在快速發展。今天,強大連接器技術的應用需求正在從賽車擴展到自動駕駛車輛的機器技術。這種采用受到設計和材料開發的推動,與標準連接器設計相比,其重量減少了20%至30%。

   一些公司正在制造邊緣計算電源連接器,這使得高度敏感的數據能夠從設備傳輸到云端,并再次傳輸回來。在制造AI和增強現實的連接器方面也做了同樣的工作。連接器公司(包括光纖連接器)為物聯網和IIoT應用做了大量工作。本文為制造商找打了解決不斷增長的挑戰的方案:

新技術的挑戰和解決方案

   談到連接器新技術的挑戰和解決方案,SAMTEC印度公司區域經理Ravindra Kumar表示:“對我們的客戶來說,最大的挑戰可能是帶寬。下一代帶寬要求高得令人難以置信。我們目前的連接器系統額定速率為112 Gbps PAM4。隨著帶寬需求的增加,設計工程師面臨著要通過PCB傳輸這些不斷增長的信號速率的挑戰。為了達到這些速度,設計人員通常不得不使用具有較低介電常數和耗散因數的特殊板層壓材料,但這些材料非常昂貴。另一個挑戰是電路板上的走線長度仍然相對較短。為了解決這個問題并允許在較高速度下使用可用的走線長度,所以沿信號路徑每隔幾英寸通常需要多個昂貴的‘重定時器’芯片。因此,系統架構師現在正在使用另一種方法,在中間板高速電纜組件上傳輸信號?!?/p>

   Samtec的Flyover技術應運而生。連接器位于FPGA或處理器旁邊,可將信號發射出PCB。信號通過分立或帶狀雙軸電纜傳輸到電路板上的另一個位置。Flyover簡化了電路板設計,減少了熱量挑戰,省去了昂貴的重定時器,減少了PCB層數,從而節省了成本,設計人員無需使用昂貴的奇異PCB材料。由于Samtec的IP保護的質量和可靠性,這種設計策略正在獲得認可。

   Wago公司營銷經理Amit Tiwari提到,“數字技術的進步從未如此迅速。每天我們都看到各行各業,從日常工作到工業運營的不斷演變。工業4.0或智能工廠的概念將重點放在工業物聯網(IIoT)支持的制造技術的數據交換上——網絡物理系統和云計算。雖然數字化和網絡化改變了我們看待工業和制造業運營的方式,為組織提供了巨大的機會,但也存在各種挑戰。

   由于目前各部門的解體運作的限制,因此難以實現制定重組組織和流程,并以最大限度地實現新成果的共同愿景。許多組織仍在尋找方法來抓住工業4.0提供的機會,而不會破壞現有的運營。雖然沒有一體化解決方案,但智能產品、方法、合作伙伴以及使其發揮作用的承諾,將有助于推動業務數字化,使所有相關方受益?!?/p>

適用于工業4.0的技術和產品

   關于工業4.0的技術和產品,SAMTEC India公司的Ravindra Kumar認為,“工業4.0領域的許多設計師都關注速度/數據速率和堅固性。Samtec為這些類型的設計提供各種微間距、高速、堅固的產品。其中一個案例包含了Edge Rate插座和端子組、ERM8和ERF8。首先,它們是高速的,根據配置,它們的額定值為28 Gbps或56 Gbps PAM4。其次,與其他帶有整體接地層的高速連接器相比,它們的占地面積更小,它們的占地面積比其他系統小約15%。觸點設計堅固耐用,可以處理高周期應用。

   Amit TIwari介紹道,“在指數復雜和數字速度的世界中,需要在每個接口上提供可靠的連接。隨著每一個小步驟都可帶來更可靠的電氣和數據流,我們就更接近我們的愿景:成為智能互聯世界的支柱?!?憑借其互連、接口電子和自動化控制產品系列,WAGO支持從信號和數據中無縫連續采集有價值的信息。這些信息可以匯總并用于分析,為組織提供附加值——無論是為了最佳地利用和監控工業流程,提高內部生產效率,實施能源管理,還是開發更多的終端客戶服務, TIwari表示。 他進一步表示,“企業可以利用WAGO解決方案實現輕松安全的連接。通過幾個步驟,用戶可以對所有相關信息進行獨立于站點的概述,并可以識別優化的可能性并直接啟動更改?!?/p>

用于高速連接

   關于高速連接,Ravindra Kumar認為,“AcceleRate HD是一款0.635mm間距的多排互連系統,可提供超高密度接口和下一代帶寬。ADM6和ADF6系列在僅1.88平方英寸的PCB空間中提供高達240個I / O,并且堆疊高度僅為5mm(在主動開發中具有7mm和10mm選項)。該系統采用邊緣速率接觸系統,該系統針對信號完整性進行了優化,額定為56Gb / s PAM4調制。用于簡化處理的焊球技術是標準的,對準引腳和體極化也是標準的。該產品符合RoHS標準,無鉛可焊接,也可作為業界最纖薄的電纜組件,體寬7.6mm,非常適合靠近IC。高密度,雙排電纜組件設計提供8和16對配置,0.635mm間距,每平方英寸多達92對,并通過Samtec Flyover技術擴展性能,范圍和系統靈活性通過超低偏斜twinax Eye Speed電纜實現有損PCB 。

   TIwari致力于高速連接,“WAGO產品廣泛應用于電力和工藝技術,樓宇自動化,機械和設備,以及工業和運輸應用?!?/p>

   “在交通運輸領域,WAGO已為鐵路提供了40多年的主要產品。WAGO電氣互連技術具有出色的獨立于操作員的質量,其操作快速簡便,這只是這種防振彈簧壓力連接技術成為行業的原因之一。在電動和內燃機車,客運鐵路車輛和雙層車輛,以及區域、本地和高速列車,手推車和地鐵的牽引車上,您都可以找到我們的技術,”TIwari表示。

   Tiwari進一步表示,“從點操作系統、信號技術、含有照明裝置的機艙技術、空調技術、驅動器和轉換器、開關和保險絲面板、電池充電器、接線盒,到現代化的基站基礎設施,WAGO都提供了合適可靠的電氣互連、接口電子和自動化解決方案,適用于所有可快速輕松安裝的應用?!?/p>

連接器小型化

   關于連接器小型化,Ravindra Kumar說:“是的,對小型設備和組件的需求將繼續增長。 Samtec連接器現在間距可以小到0.4毫米,堆疊高度低至2.5毫米。未來需要持續不斷去權衡尺寸、性能與耐久性。這些因素可以在連接器設計中考慮,設計人員也可將元件集成到PCB中以滿足其系統要求。Samtec通過接觸設計、絕緣體設計和放置以及建議的PCB布線策略解決了這些問題?!?/p>

   嵌入式和機器視覺應用的連接器的未來

   關于嵌入式和機器視覺應用連接器的未來,Ravindra Kumar介紹道,“Samtec擁有許多用于高速、嵌入式和機器視覺應用的連接器產品。其常見特性包括微間距、高帶寬、高密度以及多種板堆疊靈活性選項?!?/p>


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