Board-to-board-kontakt i arkitekturer for bilkjøretøyets elsystem
Flyvertinner og flyvert
Moderne kjøretøyets elsystemer er i endring, særlig på grunn av kravene knyttet til elektrisk mobilitet, autonom kjøring og 4K-HD-infotainment. «kort-til-kort-kontakt» spiller en nøkkelrolle i å håndtere denne endringen med sine spesielle egenskaper, slik at høye datahastigheter med korte forsinkelser sikres.
Som kjent er et kjøretøys kjøretøyets elsystem et komplekst nettverk av elektriske forbindelser som knytter alle elektriske og elektroniske komponenter sammen. Dette omfatter styreenheter, sensorer, aktuatorer, belysningssystemer, infotainment og også kontakt.
De tre store trendene i bilindustrien i dag – automatisert, elektrisk og nettverkstilkoblet kjøring – krever en grunnleggende endring av den nåværende elektrisk-elektroniske (E/E-)arkitekturen. Dette skyldes at E/E-arkitekturene er i ferd med å endres fra en klassisk, desentralisert struktur bestående av opptil 100 styreenheter, til en domenearkitektur der styreenhetene er samlet i funksjonsområder. Hvert domene har en koordinerende høyytelsesdatamaskin (HPC), slik at kabling og installasjonsarbeid, samt kostnader og vekt, reduseres. sonearkitektur i kjøretøyet er en nyhet, der funksjoner er samlet i en lokal sonekontroller, noe som reduserer antall styreenheter og kablingarbeidet.
De tre store trendene i bilindustrien i dag – automatisert, elektrisk og nettverkstilkoblet kjøring – krever en grunnleggende endring av den nåværende elektrisk-elektroniske (E/E-)arkitekturen. Dette skyldes at E/E-arkitekturene er i ferd med å endres fra en klassisk, desentralisert struktur bestående av opptil 100 styreenheter, til en domenearkitektur der styreenhetene er samlet i funksjonsområder. Hvert domene har en koordinerende høyytelsesdatamaskin (HPC), slik at kabling og installasjonsarbeid, samt kostnader og vekt, reduseres. sonearkitektur i kjøretøyet er en nyhet, der funksjoner er samlet i en lokal sonekontroller, noe som reduserer antall styreenheter og kablingarbeidet.



kontakt i systemarkitekturen for kjøretøyets elsystem
Slike strukturelle endringer endrer også kravene til en «kort-til-kort-kontakt», som støtter og implementerer disse arkitekturene. Oppgaven med å overføre betydelig større datastrømmer og behandle disse til et helhetsbilde i en enda kraftigere «styreenhet» endrer kontaktens ytelsesfaktorer betydelig.
Ansvaret for dataoverføring omfatter også de ulike overføringsteknologiene som må sikre båndbredden. Disse inkluderer:
Ansvaret for dataoverføring omfatter også de ulike overføringsteknologiene som må sikre båndbredden. Disse inkluderer:
- LIN (Local Interconnect Network) er en svært kostnadseffektiv teknologi for ikke-sikkerhetskritiske og ikke-tidsavhengige applikasjoner som dørlåser, belysning eller klimaanlegg
- CAN (Controller Area Network) som den mest brukte overføringsteknologien for styring av motor, girkasse, starter eller for batteristyringssystemer
- FlexRay med en tvunnet dobbel ledning for dataoverføring til tids- og/eller sikkerhetskritiske applikasjoner som styring eller bremser
- MOST (Media Oriented System Transport) som fiberoptisk kabel for multimedia- og infotainmentsystemer
- Automotive Single Pair Ethernet (SPE) som en relativt ny teknologi som blir stadig mer akseptert på
- grunn av båndbreddekapasiteten SerDes (Serializer/Deserializer) for høye dataoverføringer, ideelt for kameraer eller skjermer
Det ligger i bilindustriens interesse å bruke så få forskjellige overføringsteknologier som mulig for å holde kompleksiteten i kablingen lav. I denne sammenhengen spiller Automotive Ethernet en større rolle, samtidig som man også satser på CAN (CAN FD og CAN XL) samt LIN og SerDes. Sentrale krav til «board-to-board»-kontakt kan utledes av dette, og standarden LV214 gir også innsikt i egenskapene.
Høy hastighet, EMC-beskyttelse samt robusthet og miniatyrisering

På grunn av sensorutviklingen og den presenterte E/E-arkitekturen tenderer datamengdene som skal overføres i stadig større grad mot høyhastighet, noe som hovedsakelig avhenger av styringen av kontaktenes impedans. Hvis denne svinger, oppstår det resonanser, som igjen fører til tap i signaloverføringen. En kontakt utgjør på grunn av sin geometri alltid en potensiell risiko for impedanssvingninger, som blant annet forårsakes av endringer i materiale eller geometri. Impedansen bestemmes
nemlig av induktive og kapasitive egenskaper, som er avhengige av størrelsen, plasseringen og utformingen av pinnene. Spesielt endringer i tverrsnittet har en negativ innvirkning, og derfor må disse minimeres så langt det er mulig. Videre kan også dielektrika (elektrisk svakt ledende eller ikke-ledende stoffer) i nærheten av signalveien ha negative effekter, og derfor er valg av riktig isolasjonsmateriale like viktig. I tillegg er det også påvirkninger fra koblingstap, det vil si tap ved kontaktpunktet mellom kniv og fjær. Til slutt kan impedanssvingninger forårsakes av utstående ledningselementer som fungerer som antenner. Alle disse effektene oppsummeres som «insertion loss» (forholdet mellom utgående og innkommende signal), også kalt «innsettingstap». I tillegg finnes det «return loss» (returtap), som beskriver andelen av det tilbakesendte signalet i forhold til det signalet som skal overføres.Når det gjelder den stadig økende miniatyriseringen av komponentene, spiller EMC-beskyttelse en særlig viktig rolle: De høyfrekvente signalene som oppstår i denne sammenhengen er nemlig spesielt utsatt for forstyrrelser fra uønskede elektromagnetiske effekter. Selv de minste forstyrrelser er nok til å forårsake omfattende forvrengning av dataoverføringen, feilaktige målesignaler fra sensorene og feilaktige styrekommandoer – et scenario som er helt uakseptabelt når det gjelder sikkerhet.
En skjermet kontakt hjelper, for i en komponent fungerer en kontakt alltid både som en støtdempere og som en stødkilde. Komponenten kan også forstyrres av andre komponenter, og den påvirker selv omgivende komponenter elektromagnetisk. En skjerming reduserer her begge effektene med omtrent en faktor på 100 til 200.
nemlig av induktive og kapasitive egenskaper, som er avhengige av størrelsen, plasseringen og utformingen av pinnene. Spesielt endringer i tverrsnittet har en negativ innvirkning, og derfor må disse minimeres så langt det er mulig. Videre kan også dielektrika (elektrisk svakt ledende eller ikke-ledende stoffer) i nærheten av signalveien ha negative effekter, og derfor er valg av riktig isolasjonsmateriale like viktig. I tillegg er det også påvirkninger fra koblingstap, det vil si tap ved kontaktpunktet mellom kniv og fjær. Til slutt kan impedanssvingninger forårsakes av utstående ledningselementer som fungerer som antenner. Alle disse effektene oppsummeres som «insertion loss» (forholdet mellom utgående og innkommende signal), også kalt «innsettingstap». I tillegg finnes det «return loss» (returtap), som beskriver andelen av det tilbakesendte signalet i forhold til det signalet som skal overføres.Når det gjelder den stadig økende miniatyriseringen av komponentene, spiller EMC-beskyttelse en særlig viktig rolle: De høyfrekvente signalene som oppstår i denne sammenhengen er nemlig spesielt utsatt for forstyrrelser fra uønskede elektromagnetiske effekter. Selv de minste forstyrrelser er nok til å forårsake omfattende forvrengning av dataoverføringen, feilaktige målesignaler fra sensorene og feilaktige styrekommandoer – et scenario som er helt uakseptabelt når det gjelder sikkerhet.
En skjermet kontakt hjelper, for i en komponent fungerer en kontakt alltid både som en støtdempere og som en stødkilde. Komponenten kan også forstyrres av andre komponenter, og den påvirker selv omgivende komponenter elektromagnetisk. En skjerming reduserer her begge effektene med omtrent en faktor på 100 til 200.

Nøkkelord: robusthet: Støt og vibrasjon utgjør en trussel mot stabiliteten i dataoverføringen, på samme måte som kjemiske og termiske miljøpåvirkninger fra ekstreme temperaturer, store temperatursvingninger, skadelige gasser, fuktighet og smuss. kontaktflate er avgjørende for kontaktens levetid, fordi det under drift oppstår mikrobevegelser mellom de to delene av kontakten, som over tid fører til overflateslitasje og dermed til økt kontaktresistans og følgelig en mindre effektiv signaloverføring. En høykvalitets og holdbar kontaktplettering bidrar til å redusere denne overflateslitasjen til et minimum.
I kontaktsystemet fungerer en dobbeltsidig «hunnkontakt» godt, fordi det til enhver tid er garantert et kontaktpunkt, uavhengig av ytre påvirkninger. Det blir enda mer robust med et «hermafroditisk» kontaktsystem, fordi kontaktene fletter seg inn i hverandre når de settes sammen og dermed sikrer maksimal kontaktsikkerhet.
I kontaktsystemet fungerer en dobbeltsidig «hunnkontakt» godt, fordi det til enhver tid er garantert et kontaktpunkt, uavhengig av ytre påvirkninger. Det blir enda mer robust med et «hermafroditisk» kontaktsystem, fordi kontaktene fletter seg inn i hverandre når de settes sammen og dermed sikrer maksimal kontaktsikkerhet.
Ved en endelt kontakt unngår man et sårbart kontaktområde, noe som gir maksimal motstandsdyktighet mot ytre påvirkninger. Tilkoblingen skjer ved hjelp av «press-fit-teknologi», hvor en «press-fit-pinne» presses inn i et «gjennomplettert hull» i kretskortet, noe som fører til kaldsveising mellom kobberhylsen og «press-fit-sone». Slik oppstår en gasstett, støpbar forbindelse med kretskortet, som gir en ti ganger bedre «feilrate» enn automatisert loddede «kontakt».

Med begrenset monteringsplass i biler er det trangt for sensorer og styreenheter, noe som igjen betyr at kontaktene (kontakt) må reduseres i størrelse ytterligere, samtidig som ytelsen forblir den samme eller til og med økes. Dette er ideelt for overflatemonteringsteknologi (SMT), da den, i motsetning til innpressingsteknikken (press-fit-teknologi), muliggjør et betydelig mindre raster (pitch) samt montering på begge sider av kretskortet.
Tendensen til å montere stadig flere og stadig mindre kontakt i komponentene fører til at toleransekjedene blir lengre, og at kontakt må kompensere for stadig større toleranser både ved montering og under drift. For dette formålet finnes det allerede kontakt som kan absorbere støt og vibrasjoner enda bedre.
Tendensen til å montere stadig flere og stadig mindre kontakt i komponentene fører til at toleransekjedene blir lengre, og at kontakt må kompensere for stadig større toleranser både ved montering og under drift. For dette formålet finnes det allerede kontakt som kan absorbere støt og vibrasjoner enda bedre.
Tre passende produktfamilier fra ept

Zero8-produktene tilbyr maksimal skalerbarhet med individuelt tilpassbare typer, stablehøyder og poltall, og muliggjør kortavstander for kretskort fra 6 til 21 mm og varierende poltall fra 12 til 80. Koblingene er innstikkbare med hverandre og kan kombineres fritt, med skjerming på én eller begge sider. Den robuste ScaleX-tilkoblingsteknologien sikrer pålitelig kontakt ved støt og vibrasjon, kompenserer for toleranser og gir EMC-beskyttelse for en datahastighet på 16 Gbit/s.
Detaljer om Zero8
Detaljer om Zero8

Colibri-produktene er skjermede, to-radede SMT-kontakt med 0,5 mm pitch, som er kompatible med PICMG COM Express®, SFF-SIG CoreExpress® og nano-ETXexpress. Receptacles for COM-moduler har 196 signalpinner og 24 jordpinner, mens pluggene for bærerkort er tilgjengelige med guidepinner, skjerming og SMT-feste som tilvalg. COM Express-systemet Colibri tilbyr enestående signalintegritet for mer enn 25 Gbit/s, ideelt for høyhastighetsapplikasjoner med begrenset monteringsplass.
Detaljer om Colibri
Detaljer om Colibri

Som den tredje produktfamilien tilbyr One27 robuste og kompakte kretskortforbindelser i SMT-utførelse med et pitch-kortavstand på 1,27 mm. De støtter kortavstander fra 8 til 20 mm og er tilgjengelige med 12 til 80 kontakter samt som kabelkonfeksjonering. Både parallelle og vinklede tilkoblinger er mulige; de er spesielt robuste og enkle å håndtere, samtidig som pålitelig kontakt og stor fleksibilitet i plasseringen av kretskortene er garantert.
Detaljer om One27
Detaljer om One27
Ser man fremover, vil autonom kjøring være tett knyttet til videreutviklingen av dataoverførings- og kommunikasjonsteknologier. Nøkkelaspekter som 5G-tilkobling, cybersikkerhet, V2X-kommunikasjon samt edge computing og blockchain-teknologi vil prege dataoverføringen i stor grad, men det som er sikkert, er at bilnettverk og kontakter vil fortsette å eksistere side om side, noe som en dag vil gjøre en bil uten ratt til virkelighet.
Leter du etter en bestemt kontakt?
Produktliste


