8-2024

Komponenten/Stromversorgung
Bild 2: Vergleich eines geschirmten (links) und eines ungeschirmten Steckverbinders (rechts)
EMV-Schutz
Bezüglich einer fortschreitenden Miniaturisierung
der Baugruppen kommt dem EMV-Schutz
eine besondere Rolle zu: Denn die hierbei auftretenden
hochfrequenten Signale sind besonders
anfällig für eine Störung durch ungewollte
elektromagnetische Effekte. Schon kleinste Störungen
reichen für eine weitreichende Verfälschung
der Datenübertragung, inkorrekte Messsignale
der Sensoren und unpassende Steuerbefehle
– ein für die Sicherheit absolut unzulässiges
Szenario.
Ein geschirmter Steckverbinder hilft, denn
in einer Baugruppe wirkt ein Steckverbinder
immer als Störsenke als auch als Störquelle.
Auch lässt sich das Bauteil durch andere Komponenten
stören, wirkt auch selbst elektromagnetisch
auf umliegende Bauteile. Eine Schirmung
reduziert hier beide Effekte etwa um den
Faktor 100 bis 200 (Bild 2).
Stichwort Robustheit
Schock und Vibration gefährden die Stabilität
der Datenübertragung ebenso wie chemische
und thermische Umwelteinflüsse durch
Extremtemperaturen, starke Temperaturschwankungen,
Schadgas, Feuchtigkeit und Schmutz.
Die Kontaktoberfläche bestimmt maßgeblich
die Lebensdauer des Steckverbinders, denn im
Betrieb treten Mikrobewegungen zwischen den
beiden Teilen des Steckverbinders auf, die auf
Bild 4: Das genderneutrale Kontaktsystem des
Zero8-Steckverbinders
Dauer zu einem Oberflächenabrieb und so zu
einem erhöhten Übergangswiderstand und folglich
einer ineffektiveren Signalübertragung führen.
Eine hochwertige und haltbare Kontaktbeschichtung
hilft, diesen Oberflächenabrieb auf
ein Minimum zu reduzieren.
Doppelseitige Federleiste
Beim Kontaktsystem leistet eine doppelseitige
Federleiste (Bild 3) gute Dienste, denn zu
jedem Zeitpunkt ist unabhängig von äußeren
Einflüssen immer ein Kontaktpunkt garantiert.
Noch robuster wird es mit einem „genderneutralen“
Kontaktsystem (Bild 4) , denn die Kontakte
verschränken sich beim Stecken ineinander
und sorgen so für eine maximale Kontaktsicherheit.
Kein vulnerabler Kontaktbereich
Bei einteiligen Steckverbindern verzichtet
man auf einen vulnerablen Kontaktbereich,
woraus eine höchste Widerstandsfähigkeit
gegen äußere Einflüsse entsteht. Per Einpresstechnik
erfolgt der Anschluss, bei dem ein Einpressstift
in ein durchkontaktiertes Loch in der
Leitplatte gepresst wird, wobei es zu Kaltverschweißungen
zwischen der Kupferhülse und
der Einpresszone kommt. So entsteht eine gasdichte,
vergießbare Verbindung mit der Leiterplatte,
die eine zehnmal bessere Ausfallrate als
automatisiert gelötete Steckverbinder bietet.
Immer kleinere Steckverbinder
Bei begrenzten Bauraum im Automobil herrscht
Enge für Sensoren und Steuergeräte, was wiederum
für die Steckverbinder bedeutet, bei
gleicher oder gar höherer Leistung die Maße
noch mehr zu reduzieren. Ideal für die Surface-
Mount-Technologie (SMT), denn sie ermöglicht
im Gegensatz zur Einpresstechnik ein deutlich
kleineres Raster sowie eine beidseitige Bestückung
der Leiterplatte.
Die Tendenz, in den Baugruppen immer mehr
und immer kleinere Steckverbinder zu verbauen,
hat zur Konsequenz, dass die Toleranzketten
länger werden und die Steckverbinder sowohl
bei der Montage als auch im Betrieb immer größere
Toleranzen ausgleichen müssen. Hierfür
Bild 3: Doppelseitiger Federkontakt ohne (links)
und mit Schockeinwirkung (rechts)
gibt es bereits Steckverbinder, die noch besser
Schocks und Vibrationen absorbieren können.
Bild 5 zeigt einen alten DIN-Stecker der
Reihe D im Raster 5,08 mm und darunter den
neuen Zero8 im Raster 0,8 mm.
In der Praxis umgesetzt…
… bietet ept drei passende Produktfamilien an,
die für die Bordnetz-Anforderungen den Datentransfer
bewerkstelligen.
Bild 5: Ein alter DIN-Stecker der Reihe D im Raster 5,08
mm und darunter der neue Zero8 im Raster 0,8 mm
Zero8-Produkte
Die Zero8-Produkte (Bild 6) bieten höchste
Skalierbarkeit mit individuell anpassbaren Bauformen,
Stapelhöhen und Polzahlen, wobei sie
Leiterplattenabstände von 6 bis 21 mm und variable
Polzahlen von 12 bis 80 ermöglichen. Die
Stecker sind untereinander steckkompatibel
und frei kombinierbar, mit ein- oder beidseitiger
Schirmung. Die robuste ScaleX-Anschlusstechnologie
gewährleistet sichere Kontaktierung bei
Schock und Vibration, kompensiert Toleranzen
und bietet EMV-Schutz für eine Datenübertragungsrate
von 16 Gbit/s.
Colibri-Produkte
Bei den Colibri-Produkten (Bild 7) handelt es
sich um geschirmte, zweireihige SMT-Steckverbinder
im 0,5 mm Raster, die mit PICMG COM
Express, SFF-SIG CoreExpress und nano-ETXexpress
kompatibel sind. Die Receptacles für COM
36 PC & Industrie 8/2024