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