Od samochodów osobowych po sprzęt inżynieryjny i rolniczy – nowoczesne pojazdy są wyposażone w złożone urządzenia elektroniczne, a wszystkie wymagają kompaktowych i niezawodnych, wzajemnie połączonych komponentów. Typowym przykładem jest akumulator pojazdu elektrycznego (EV). Wraz ze wzrostem gęstości akumulatorów projektanci są pod presją znalezienia elementów łączących, które pozwolą zaoszczędzić miejsce i uprościć proces montażu. Osiągnięcie tego celu nie jest łatwym zadaniem, ponieważ złącza nadal muszą zachować długoterminową niezawodność w trudnych warunkach.
Pojazdy przemysłowe i rolnicze stoją przed podobnymi wymaganiami. Rozważmy autonomiczny ciągnik z nawigacją satelitarną: w przypadku nieprawidłowego działania złącza jedyną bezpieczną reakcją może być zatrzymanie się i sprawdzenie. Jednak zbiory i pogoda nie będą czekać na przybycie techników serwisowych, a nieplanowane przestoje mogą skutkować utratą dochodów lub nawet całkowitym nieurodzajem plonów.
Wyzwania związane z okablowaniem współczesnych pojazdów
Zastosowania te stoją przed wspólnym wyzwaniem: w miarę jak urządzenia elektroniczne w pojazdach stają się coraz bardziej złożone, rośnie także liczba wzajemnie połączonych urządzeń. Wraz ze wzrostem liczby połączonych ze sobą urządzeń zwiększa się również objętość i liczba punktów zwarcia, co stwarza nowe wyzwania w zakresie okablowania i instalacji.
Aby sprostać tym wyzwaniom, połączone systemy muszą posiadać następujące cechy:
Kompaktowy i łatwy w integracji, odpowiedni do projektów o ograniczonej przestrzeni
Aby zapewnić niezawodność, styk powinien charakteryzować się dużą wytrzymałością mechaniczną i wysokimi właściwościami antywibracyjnymi
Przyjęcie projektu ochrony bezpieczeństwa, aby zapobiec porażeniu prądem i nieprawidłowemu podłączeniu podczas procesu konserwacji
W zastosowaniach konsumenckich elastyczne obwody drukowane (FPC) i elastyczne kable płaskie (FFC) od dawna są preferowanymi rozwiązaniami dla wielożyłowych połączeń wzajemnych o ograniczonej przestrzeni. W zastosowaniach motoryzacyjnych złącza powszechnie znane jako kable taśmowe zawsze były kwestionowane. Wręcz przeciwnie, projektanci systemów samochodowych mają tendencję do wybierania tradycyjnych wiązek przewodów, znanych ze swojej niezawodności.
Mając to na uwadze, firma Hirose wprowadziła na rynek wysokowydajne złącza do płytek FPC/FFC serii TB4. Ta seria złączy nie tylko znacznie zwiększa wytrzymałość elastycznych połączeń kablowych i zapewnia niezawodność tradycyjnych wiązek przewodów, ale także ma bardzo kompaktowy i łatwy w montażu wygląd.
Efektywne metody budowy połączeń pojazdów
System połączeń wzajemnych serii TB4 (rysunek 1) składa się z trzech części, w tym wbudowanego gniazda, centralnej wtyczki zapewniającej niezawodne połączenie bez konieczności stosowania dodatkowych elementów złącznych oraz pomarańczowego elementu ustalającego, który może zablokować kable FPC lub FFC. Taka konstrukcja pozwala zaoszczędzić miejsce: wysokość połączenia poziomego złącza wynosi tylko 4,5 milimetra (mm), a odstęp między stykami wynoszący 1 mm minimalizuje w największym możliwym stopniu całkowitą szerokość.
Rysunek 1: System połączeń serii TB4 ma prostą, trzyczęściową strukturę, która pozwala uzyskać ultracienkie i solidne połączenie na poziomie pojazdu. (Źródło obrazu: Hirose)
Seria TB4 ma prąd znamionowy 1,0 ampera (A) i napięcie znamionowe 100 woltów i może spełniać różne wymagania dotyczące połączeń wzajemnych pojazdów. Oprócz specyfikacji elektrycznych projekt uwzględnia także kluczową kwestię stosowania elastycznych kabli w trudnych warunkach. Specyficzne cechy są następujące:
W każdym gnieździe zastosowano dwupunktowy, pozłacany mechanizm stykowy, który zapewnia wysoką integralność sygnału nawet w przypadku cykli termicznych i wibracji
Funkcja łączenia jednokierunkowego może zapobiec nieprawidłowemu włożeniu i poprawić bezpieczeństwo podczas konserwacji
Ochrona szyny prowadzącej pomaga zapobiegać przypadkowemu kontaktowi palców i zmniejsza ryzyko porażenia prądem
Przyjęcie konstrukcji zgodnej z normami palności RoHS3, bezhalogenowymi i UL94V-0 oraz spełniającymi wymagania USCAR-2 dla systemów złączy elektrycznych klasy samochodowej
Użycie dwóch typów kodów klucza, czarnego i szarego, pomaga zapobiegać nieprawidłowym połączeniom podczas korzystania z wielu komponentów TB4 z bliskiej odległości
Wszystkie te cechy razem sprawiają, że elastyczne połączenia kablowe są tak samo niezawodne jak tradycyjne wiązki przewodów i znacznie zmniejszają zajmowaną przestrzeń.
Sprawdź złącza serii TB4
Seria TB4 oferuje różne rozmiary i opcje konfiguracji, aby dostosować się do różnych zastosowań. Gdy wymagane są większe urządzenia łączące, gniazdo 26-TB4-30S-1H (800) (rysunek 2) umożliwia obsługę 30 styków w kompaktowym rozmiarze 8,75 × 37,9 mm. To gniazdo ma mały znak polaryzacji, który pomaga technikom serwisowym sprawdzić, czy kierunek łączenia jest prawidłowy. Podobne oznaczenia znajdują się na odpowiednich wtyczkach.