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連接器微型化對汽車產業的意義
2023-09-14
當今和未來功能豐富、高度自動化的汽車需要大量的輸入和輸出——每個傳感器、執行器、外圍設備和顯示器都需要各自的電纜和連接器。原始設備制造商不斷增加功能，從而導致更多的輸入和輸出，例如雷達、攝像頭、信息娛樂屏幕和溫度傳感器等。但是車內電纜和電路板上端子的空間有限。
使用分區架構有助于減少車內的總布線量，因為在分區控制器上的連接被整合到電源和數據主干上。不過，這種方法會導致區域控制器上的連接密集。
雖然無線連接在消費類設備中非常普遍，但在汽車中卻僅限于小眾應用。盡管空間有限，但專用電纜和連接器仍然是為越來越多的絕大多數設備提供所需功能的最具成本效益的方法。
解決這一問題的方法之一是將連接器小型化，并縮小線規以實現更高的密度。連接器的尺寸正趨向于0.50毫米，小于20世紀80年代汽車電子開始興起時的1.5毫米。這種尺寸的連接器可容納從0.35mm2到0.13mm2的各種電纜，并保持高性能的電氣信號。從需要高帶寬的攝像頭到只需極少帶寬的轉向指示器，幾乎所有需要信號的設備都可以使用微型連接器。即使是低功率連接，只要儀表能承受所需的電流，也能實現一定程度的微型化。
進入自動化
微型連接器給汽車行業帶來了一些挑戰，其中最大的挑戰是它們太小，人類無法組裝。要達到如此高的精度，就需要對自動化設備進行資本投資，而這些設備是切割、剝離和端接散裝電纜所必需的。在汽車組裝過程中，可能還需要自動插接連接器。
要確保自動化設備能夠有效處理微型連接器，就需要對連接器和電纜進行精心設計，使其能夠與自動化設備良好配合。例如，雙絞線是橢圓形而非圓形的，因此必須對其進行正確的定位，以便對屏蔽層進行正確的剝離和修剪。自動化系統需要具備光學功能，以便查看橢圓形電纜的方向，或者在屏蔽層上設置某種機械擋塊，向系統發出方向正確的信號。
要成功實現微型化，就必須使布線和連接器與自動化系統以及它們之間相互配合良好。電纜工程設計必須與連接器工程設計合作，設計團隊必須與制造團隊緊密合作，將產品開發與工藝開發結合起來，以便在設計時考慮到自動化技術。
規劃未來
微型化的另一個挑戰是易碎性，因此設計人員必須考慮到組件的處理方式，以及在最終組裝前應如何保護它們不受傷害。例如，如果一個微型公連接器的端子突出12毫米，那么不需要多大的力量就能將端子弄彎。在這種情況下，可能需要一個可伸縮的公頭刀片穩定器。穩定器的板可保護端子，當公連接器與母連接器配對時可滑出。
其他行業，如IT和電信業，已率先使用微型連接器，事實上，它們使用的端子甚至更小，只有0.40毫米。隨著對更密集連接的要求不斷提高，汽車行業可能會在未來更仔細地研究這種更小的尺寸。
Aptiv在開發滿足當今和未來超級互聯汽車要求的堅固連接器方面處于領先地位。作為汽車“大腦”或計算以及電力和數據分配“神經系統”的唯一供應商，我們對電氣/電子架構有著全面而獨特的見解。此外，作為連接系統和線束的唯一供應商之一，我們對如何在優化性能和成本的同時，以最佳方式應對微型化和自動化挑戰有著獨特的見解。隨著行業的發展，這種大背景的重要性將不斷增加。
