傳感器、邊緣控制器和移動(dòng)設(shè)備等終端產(chǎn)品的尺寸不斷縮小,給連接器設(shè)計(jì)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

電子產(chǎn)品不斷變得越來(lái)越小。工業(yè)應(yīng)用要求機(jī)器占用更少的空間。汽車(chē)、交通運(yùn)輸和航空航天應(yīng)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(fèi)者對(duì)便捷性的需求,手機(jī)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(shí)尚的墻面裝飾。然而,所有這些應(yīng)用仍然需要可靠的性能。連接器是確保設(shè)備和裝置的質(zhì)量、功能和耐用性的重要組成部分。
“隨著工業(yè)系統(tǒng)越來(lái)越趨向模塊化和設(shè)備小型化,連接器技術(shù)解決方案必須同步發(fā)展,支持在狹小空間內(nèi)實(shí)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(shù)的進(jìn)步繼續(xù)適應(yīng)這一趨勢(shì),面對(duì)小型化帶來(lái)的連接挑戰(zhàn)也不例外。如傳感器、邊緣控制器和移動(dòng)設(shè)備的體積持續(xù)減小,Hung解釋說(shuō),連接設(shè)計(jì)必須提供解決這些常見(jiàn)問(wèn)題的方案:
* 有限的PCB和面板空間
設(shè)備必須在更小的占地面積內(nèi)集成更多功能,嚴(yán)重限制了連接器的尺寸和數(shù)量。
* 設(shè)計(jì)復(fù)雜性增加
當(dāng)電源和數(shù)據(jù)需要不同的連接器設(shè)計(jì)時(shí),內(nèi)部布線和安裝的復(fù)雜性顯著增加,影響生產(chǎn)效率和維護(hù)成本。
* 重量和移動(dòng)性
在移動(dòng)設(shè)備中,如AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車(chē))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(qiáng)的環(huán)境耐久性要求
即使尺寸減小,連接器設(shè)計(jì)也必須保持工業(yè)級(jí)防護(hù)能力,抵御灰塵、水和振動(dòng)等影響,從而確保在惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行。
“基于連接器設(shè)計(jì)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(shí)保持高速傳輸和機(jī)械耐用性。這些集成解決方案不僅解決了空間限制,還簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)并提高了整體連接器產(chǎn)品可靠性。”Hung說(shuō)道。

兩個(gè)重要的連接器技術(shù)發(fā)展是單對(duì)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(jié)合使工程師能夠設(shè)計(jì)出尺寸更小、功能更強(qiáng)的智能工業(yè)設(shè)備,同時(shí)不會(huì)影響可靠性或其它性能!盚ung說(shuō)道。
SPE是目前滿足小型化需求的最重要技術(shù)之一。由于SPE僅使用單根雙絞線進(jìn)行以太網(wǎng)通信,因此減少了線纜直徑、重量和整體布線復(fù)雜度,同時(shí)支持從10 Mb/s到1 Gb/s的數(shù)據(jù)速率。通過(guò)數(shù)據(jù)線供電(PoDL),SPE可以在同一接口上同時(shí)傳輸電力和數(shù)據(jù),大大簡(jiǎn)化了設(shè)備架構(gòu)。微型圓形連接器的實(shí)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(biāo)準(zhǔn),也對(duì)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(hù)等級(jí)、卓越的機(jī)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(yīng)用中展現(xiàn)出巨大潛力,例如遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)z像頭。它能夠同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電力,非常適合用于倉(cāng)庫(kù)、戶外監(jiān)控或其它長(zhǎng)距離部署場(chǎng)景。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中,這種連接器產(chǎn)品可以為自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械與云系統(tǒng)的集成提供關(guān)鍵支持。該連接器適用于配備高精度GPS導(dǎo)航的自主農(nóng)業(yè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)和電力傳輸,促進(jìn)實(shí)時(shí)環(huán)境分析和自動(dòng)決策。
緊湊的連接器設(shè)計(jì)和IP67防護(hù)等級(jí)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(jī)器與云端之間的實(shí)時(shí)連接,增強(qiáng)土壤、氣候和作物健康數(shù)據(jù)的分析,以及機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)協(xié)作,最終優(yōu)化農(nóng)業(yè)策略并減少資源浪費(fèi)。

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(shè)計(jì)代表了先進(jìn)的單對(duì)以太網(wǎng)(SPE)技術(shù),滿足現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用的嚴(yán)格要求。這些高性能連接器產(chǎn)品采用先進(jìn)的SPE體系結(jié)構(gòu),提供緊湊、輕便且經(jīng)濟(jì)高效的以太網(wǎng)傳輸解決方案,同時(shí)具有增強(qiáng)的安全功能。
組件越來(lái)越小,給系統(tǒng)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。
* 機(jī)械耐久性
較小的連接器產(chǎn)品更容易受到振動(dòng)、錯(cuò)位和重復(fù)接合/拆卸操作的損壞。
* 信號(hào)完整性
通過(guò)同一緊湊接口傳輸功率和數(shù)據(jù)會(huì)增加EMI和信號(hào)退化風(fēng)險(xiǎn)。
* 裝配精度
微型連接器設(shè)計(jì)要求更嚴(yán)格的制造公差和更堅(jiān)固的應(yīng)力釋放機(jī)制,確保可靠性能。
為了克服這些挑戰(zhàn),現(xiàn)代連接器設(shè)計(jì)采用了高精度鎖定機(jī)制,可以確保在機(jī)械應(yīng)力下安全對(duì)接。屏蔽接觸結(jié)構(gòu),減少電磁干擾并保持信號(hào)穩(wěn)定性。通過(guò)嚴(yán)格的工業(yè)測(cè)試驗(yàn)證,保證耐久性和長(zhǎng)期可靠性!斑@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(shè)計(jì)中也能提供高性能和韌性,”Hung說(shuō)道。
雖然設(shè)備要求使連接器設(shè)計(jì)最終會(huì)達(dá)到最小尺寸的極限,但人們對(duì)連接器產(chǎn)品的期望值可能會(huì)繼續(xù)增加。跟隨連接器技術(shù)的發(fā)展將繼續(xù)是一段有趣的旅程。 |