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汽車電子連接器

 

電動(dòng)汽車實(shí)施需要零部件制造商與原設(shè)備制造商的緊密合作。和電動(dòng)車并駕齊驅(qū),自動(dòng)駕駛汽車成為第二大挑戰(zhàn)。在不同的駕駛輔助系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)需要經(jīng)過大量的傳感器采集和處理,執(zhí)行器進(jìn)行相應(yīng)的控制。只有一個(gè)可靠、安全的網(wǎng)絡(luò)或連接,才可以實(shí)現(xiàn)多種系統(tǒng)之間的良好交互。在惡劣并通常接近發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境下,連接器系統(tǒng)不僅要盡可能緊湊,還要具有很強(qiáng)的抗振動(dòng)、密封、耐溫、大載流量能力及操作方便。為了達(dá)到這一目的,有許多適合汽車行業(yè)優(yōu)化的連接器解決方案。

 

 

歸根結(jié)底,電動(dòng)汽車和自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)要求汽車前所未有的連通性,而這就要求高性能、節(jié)省空間和可靠的連接器解決方案。應(yīng)用范圍從高靈敏的前后攝像頭解決方案,到有動(dòng)態(tài)彎道燈和安全氣囊的復(fù)雜前照燈系統(tǒng),可根據(jù)乘客體重進(jìn)行精確調(diào)整。類似于Koshiri的連接器被用于電子控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和前照燈范圍調(diào)節(jié)系統(tǒng)。節(jié)省空間的電纜連接器還可在倒車攝像頭和泊車輔助傳感器中找到。

很多情況下,相應(yīng)的連接器不僅有像ISOTS16949這樣的認(rèn)證或者符合Koshiri規(guī)范,而且還為處理小間距的較大的電流或者電壓提供足夠的設(shè)計(jì)余量。MiniBridge(1.27毫米間距)、MaxiBridge(2.54毫米)和MicroBridge(1.27毫米)電纜連接器也符合適用的LV214規(guī)范。在29個(gè)試驗(yàn)中確定了電氣、氣候、機(jī)械和腐蝕所需承受的壓力。

電池組管理系統(tǒng)及與之相對(duì)應(yīng)的電力電子設(shè)備(逆變器)在電動(dòng)汽車中扮演重要角色。BMS保證電池充電放電安全并對(duì)電池單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)。它一般不是直接安裝在高壓電池內(nèi),而是通過去耦合總線系統(tǒng)(如CAN)連接。基本上,電荷輸入端的接觸電阻必須盡可能低。正因?yàn)槿绱?,這是連接器為何需有最小的接觸電阻,即使溫度升高也保持基本恒定的原因。這種情況可通過適當(dāng)?shù)慕佑|設(shè)計(jì)完成。

LED技術(shù)的市場(chǎng)滲透率不斷增加,是汽車照明系統(tǒng)的另一個(gè)增長(zhǎng)動(dòng)力。尤其在前燈方面,明顯傾向于轉(zhuǎn)向LED。根據(jù)車輛標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的相應(yīng)連接器系統(tǒng)必須確保各部件在各種天氣和路面條件下正常工作?;ユi性能好和SMD焊接點(diǎn)牢固,能抵抗劇烈震動(dòng)。甚至在前燈狹窄的空間內(nèi)(150℃)出現(xiàn)高溫,也不應(yīng)引起任何問題。靈活且小尺寸的線對(duì)板解決方案和高度的插接可靠性在這里是關(guān)鍵。

 

密閉空間

LED系統(tǒng)一般是有線或者模塊化地與印刷電路板相連。采用合適裝配的Mini Bridge電纜連接器,能夠適應(yīng)帶狀電纜和單電纜,實(shí)現(xiàn)特別簡(jiǎn)單、靈活、經(jīng)濟(jì)有效的安裝。在這類緊湊的照明任務(wù)中,Mini Bridge連接器也提供白色絕緣材料。有無色絕緣的連接器可避免在照明應(yīng)用中產(chǎn)生陰影效應(yīng),如LED燈條,采用透明漫射透鏡,保證光線分布均勻。

汽車業(yè)對(duì)連接件工藝可靠性的要求非常高。一定不能讓公連接器壞掉,特別是公母連接器接插歪斜的時(shí)候。Mini Bridge連接器的Koshiri版本確保在插配過程中滿足此要求。

它的4引腳版本的大小只有10mmx10mmx3mm,使用合適的電纜時(shí)能夠在-55°C到+125°C的寬溫范圍內(nèi)達(dá)到很高的載流容量,這是由于使用一種特殊的接觸材料。具有直角、直角公連接器、帶有直角和直電纜出口的母連接器適用范圍廣。公接器有SMT端子,用于經(jīng)濟(jì)加工,而母連接器采用絕緣位移接觸(IDC)技術(shù)。該產(chǎn)品也提供了具有可靠互鎖能力的母接器,可適應(yīng)特高的振動(dòng)、沖擊負(fù)荷。

 

最初就是專門針對(duì)汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)

ERNI在開發(fā)MicroBridge電纜連接器時(shí),始終能滿足汽車行業(yè)客戶的需求。最初,線對(duì)板連接器的發(fā)展符合嚴(yán)格的汽車測(cè)試規(guī)范VW75174和USCAR-2。Koshiri安全性,可選的電子CPA(連接器位置保證)和任意數(shù)量的針腳的顏色和機(jī)械編碼都能確保安全、可靠和正確的連接。對(duì)于Micro Bridge,母接器的舌片和公接器上的溝槽可使連接器外殼預(yù)先對(duì)齊,以確保精確的連接過程。公接件的插頭不會(huì)被錯(cuò)誤的歪斜插接破壞。即便是在協(xié)同期間,電氣CPA也能測(cè)試母連接器與公連接器之間的安全接觸。為了達(dá)到這個(gè)目的,公連接器采用沒有信號(hào)和電源功能的縮短的測(cè)試針。以上所述高配合完整性和可靠接觸的功能特點(diǎn),有助于降低生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的故障。

雖然僅僅是小小的1.27毫米間距,Micro Bridge還是很結(jié)實(shí)。這就是說,這種連接器能夠承受在車輛內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)或沖擊負(fù)荷(如VW75174所述)和高溫所造成的惡劣環(huán)境。這個(gè)點(diǎn)是由兩側(cè)的鎖緊機(jī)構(gòu)和耐熱性來確定的。在協(xié)同過程中,兩個(gè)殼體鎖緊機(jī)構(gòu)提供互鎖的聲音和觸覺反饋。不需要任何工具就可以釋放鎖定裝置。公連接器的焊接夾具吸收機(jī)械應(yīng)力,抗沖擊及振動(dòng)負(fù)荷。其耐高溫性能高達(dá)150°C,使得連接器可以在嚴(yán)酷的溫度條件下使用,如靠近前照燈的LED。每一個(gè)接觸點(diǎn)的額定電流是9.0A,20°C(2針形式)。

Micro Bridge可以用作直型和斜角SMT版本的單排公連接器。公連接器采用卷帶包裝的形式,用于自動(dòng)裝配。單列母連接器可以作為絕緣位移接觸(IDC)。他們現(xiàn)在的出口電纜為90°,符合國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。雙重設(shè)計(jì)的絕緣位移端子,確保觸點(diǎn)的可靠性。另外,整體應(yīng)變消除了因電纜運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的絕緣位移應(yīng)力。

 

雙重安全

間隔為1.27mm的SMC系列還建議在汽車行業(yè)中對(duì)空間要求很高的場(chǎng)合使用。舉例來說,SMC連接器系列還提供了具有Secure Lock鎖功能的50插腳版本。在使用了很久的雙梁母觸點(diǎn)后,Secure Lock版本可以提供高度可靠的電氣接觸。為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)部件的安全機(jī)械連接,已經(jīng)對(duì)線對(duì)板解決方案(帶IDC母連接器和SMT公連接器的連接器系統(tǒng))進(jìn)行了相應(yīng)的修改和優(yōu)化。這就是說,即便是最苛刻的應(yīng)用,比如電動(dòng)/混合動(dòng)力車輛的逆變器,也可以解決。鎖態(tài)的可靠性(如在振動(dòng)和沖擊載荷下)與精確無誤地插入過程一樣重要。

傾角IDC母連接器和SMT公連接器的特殊結(jié)構(gòu)要求有一定的力,以便將線對(duì)板連接起來。這樣,使用者將得到明確的確認(rèn)(聽覺、觸覺),表明連接是安全建立的。采用附加導(dǎo)軌和加寬鎖桿,在配合過程中幾乎不可能破壞接觸。用經(jīng)濟(jì)有效的解鎖工具來釋放連接。

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