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連接器小型化應對新興應用領域的挑戰(zhàn)

    作者:宏拓新軟件
    發(fā)布日期:2025-06-03         
閱讀:45     
 
 

傳感器、邊緣控制器和移動設備等終端產(chǎn)品的尺寸不斷縮小,給連接器設計帶來了挑戰(zhàn)。

連接器小型化

電子產(chǎn)品不斷變得越來越小。工業(yè)應用要求機器占用更少的空間。汽車、交通運輸和航空航天應用因成本和能效的限制而存在尺寸和重量的限制。為了滿足消費者對便捷性的需求,手機從鞋盒大小縮小到口袋大小,電視也從笨重的家具變成了時尚的墻面裝飾。然而,所有這些應用仍然需要可靠的性能。連接器是確保設備和裝置的質量、功能和耐用性的重要組成部分。

“隨著工業(yè)系統(tǒng)越來越趨向模塊化和設備小型化,連接器技術解決方案必須同步發(fā)展,支持在狹小空間內實現(xiàn)高性能數(shù)據(jù)和電力傳輸,”ATTEND的產(chǎn)品經(jīng)理Leon Hung表示。連接器技術的進步繼續(xù)適應這一趨勢,面對小型化帶來的連接挑戰(zhàn)也不例外。如傳感器、邊緣控制器和移動設備的體積持續(xù)減小,Hung解釋說,連接設計必須提供解決這些常見問題的方案:

* 有限的PCB和面板空間

設備必須在更小的占地面積內集成更多功能,嚴重限制了連接器的尺寸和數(shù)量。

* 設計復雜性增加

當電源和數(shù)據(jù)需要不同的連接器設計時,內部布線和安裝的復雜性顯著增加,影響生產(chǎn)效率和維護成本。

* 重量和移動性

在移動設備中,如AGV(自動導引車)或可穿戴終端,減少電纜和連接器體積可有效降低整體重量,提高操作效率和電池壽命。

* 增強的環(huán)境耐久性要求

即使尺寸減小,連接器設計也必須保持工業(yè)級防護能力,抵御灰塵、水和振動等影響,從而確保在惡劣環(huán)境中可靠運行。

“基于連接器設計這些要求,客戶通常尋求具有高集成度(共享電源和數(shù)據(jù))和小型化外形尺寸的連接解決方案,同時保持高速傳輸和機械耐用性。這些集成解決方案不僅解決了空間限制,還簡化了系統(tǒng)架構并提高了整體連接器產(chǎn)品可靠性。”Hung說道。

連接器應用

兩個重要的連接器技術發(fā)展是單對以太網(wǎng)(SPE)和微型圓形連接器。“SPE與微型連接器產(chǎn)品的結合使工程師能夠設計出尺寸更小、功能更強的智能工業(yè)設備,同時不會影響可靠性或其它性能。”Hung說道。

SPE是目前滿足小型化需求的最重要技術之一。由于SPE僅使用單根雙絞線進行以太網(wǎng)通信,因此減少了線纜直徑、重量和整體布線復雜度,同時支持從10 Mb/s到1 Gb/s的數(shù)據(jù)速率。通過數(shù)據(jù)線供電(PoDL),SPE可以在同一接口上同時傳輸電力和數(shù)據(jù),大大簡化了設備架構。微型圓形連接器的實現(xiàn),特別是M8等尺寸,現(xiàn)已納入IEC 63171-6工業(yè)以太網(wǎng)標準,也對小型化成功產(chǎn)生了影響。

盡管體積小巧,這些連接器產(chǎn)品仍能保持IP67防護等級、卓越的機械耐用性和高速數(shù)據(jù)傳輸能力。

ATTEND的SPE M8 4針混合連接器產(chǎn)品在各種小型化應用中展現(xiàn)出巨大潛力,例如遠程監(jiān)控攝像頭。它能夠同時傳輸數(shù)據(jù)和電力,非常適合用于倉庫、戶外監(jiān)控或其它長距離部署場景。在現(xiàn)代農業(yè)中,這種連接器產(chǎn)品可以為自動化農業(yè)機械與云系統(tǒng)的集成提供關鍵支持。該連接器適用于配備高精度GPS導航的自主農業(yè)設備,實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)和電力傳輸,促進實時環(huán)境分析和自動決策。

緊湊的連接器設計和IP67防護等級確保其在惡劣戶外條件下的可靠性,而高速數(shù)據(jù)傳輸能力則支持機器與云端之間的實時連接,增強土壤、氣候和作物健康數(shù)據(jù)的分析,以及機器對機器(M2M)協(xié)作,最終優(yōu)化農業(yè)策略并減少資源浪費。

ATTEND的229B系列T1工業(yè)SPE連接器

ATTEND的229B系列T1工業(yè)SPE連接器

ATTEND的229B系列T1工業(yè)SPE連接器設計代表了先進的單對以太網(wǎng)(SPE)技術,滿足現(xiàn)代工業(yè)應用的嚴格要求。這些高性能連接器產(chǎn)品采用先進的SPE體系結構,提供緊湊、輕便且經(jīng)濟高效的以太網(wǎng)傳輸解決方案,同時具有增強的安全功能。

組件越來越小,給系統(tǒng)帶來了諸多挑戰(zhàn)。

* 機械耐久性

較小的連接器產(chǎn)品更容易受到振動、錯位和重復接合/拆卸操作的損壞。

* 信號完整性

通過同一緊湊接口傳輸功率和數(shù)據(jù)會增加EMI和信號退化風險。

* 裝配精度

微型連接器設計要求更嚴格的制造公差和更堅固的應力釋放機制,確保可靠性能。

為了克服這些挑戰(zhàn),現(xiàn)代連接器設計采用了高精度鎖定機制,可以確保在機械應力下安全對接。屏蔽接觸結構,減少電磁干擾并保持信號穩(wěn)定性。通過嚴格的工業(yè)測試驗證,保證耐久性和長期可靠性。“這些工程策略使得緊湊型連接器即使在空間最狹小的工業(yè)設計中也能提供高性能和韌性,”Hung說道。

雖然設備要求使連接器設計最終會達到最小尺寸的極限,但人們對連接器產(chǎn)品的期望值可能會繼續(xù)增加。跟隨連接器技術的發(fā)展將繼續(xù)是一段有趣的旅程。

 

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