Desde turismos hasta equipos de ingeniería y agrícolas, los vehículos modernos están equipados con complejos dispositivos electrónicos, todos los cuales requieren componentes interconectados compactos y confiables. El paquete de baterías del vehículo eléctrico (EV) es un ejemplo típico. A medida que aumenta la densidad de la batería, los diseñadores se ven presionados a encontrar componentes de conexión que puedan ahorrar espacio y simplificar el proceso de ensamblaje. Lograr este objetivo no es una tarea fácil, ya que los conectores aún deben mantener su confiabilidad a largo plazo en condiciones difíciles.
Los vehículos industriales y agrícolas enfrentan demandas similares. Consideremos un tractor autónomo con navegación por satélite: si el conector no funciona correctamente, la única respuesta segura puede ser detenerse y comprobarlo. Sin embargo, los cultivos y el clima no esperarán a que lleguen los técnicos de servicio, y las paradas no planificadas pueden provocar pérdidas de ingresos o incluso la pérdida total de las cosechas.
Los desafíos del cableado de los vehículos modernos
Estas aplicaciones se enfrentan a un desafío común: a medida que los dispositivos electrónicos de los vehículos se vuelven cada vez más complejos, también aumenta el número de dispositivos interconectados. Con el aumento en la cantidad de dispositivos interconectados, el volumen también aumenta y la cantidad de puntos de falla también aumenta, lo que trae nuevos desafíos al cableado y la instalación.
Para superar estos desafíos, los sistemas interconectados deben tener las siguientes características:
Compacto y fácil de integrar, adecuado para diseños con limitaciones de espacio
El contacto debe tener alta resistencia mecánica y altas características antivibración para garantizar la confiabilidad.
Adoptar un diseño de protección de seguridad para evitar descargas eléctricas y conexiones incorrectas durante el proceso de mantenimiento.
En aplicaciones de consumo, los circuitos impresos flexibles (FPC) y los cables planos flexibles (FFC) han sido durante mucho tiempo las soluciones preferidas para interconexiones de múltiples conductores con limitaciones de espacio. En aplicaciones automotrices, estas interconexiones comúnmente conocidas como cables planos siempre han sido cuestionadas. Por el contrario, los diseñadores de sistemas automotrices tienden a elegir mazos de cables tradicionales conocidos por su confiabilidad.
En vista de esto, Hirose ha lanzado los conectores de placa FPC/FFC de alto rendimiento de la serie TB4. Esta serie de conectores no sólo mejora significativamente la robustez de la interconexión de cables flexibles y proporciona la confiabilidad de los mazos de cables tradicionales, sino que también tiene una apariencia muy compacta y fácil de ensamblar.
Métodos efectivos para construir interconexión de vehículos.
El sistema de interconexión de la serie TB4 (Figura 1) consta de tres partes, que incluyen un enchufe integrado, un enchufe de bloqueo central que garantiza una conexión confiable sin necesidad de sujetadores adicionales y un fijador naranja que puede bloquear los cables FPC o FFC en su lugar. Este diseño ahorra mucho espacio: la altura de acoplamiento del conector horizontal es de solo 4,5 milímetros (mm) y el espacio entre contactos de 1 mm minimiza el ancho total en la mayor medida posible.
Figura 1: El sistema de interconexión de la serie TB4 adopta una estructura simple de tres partes, que puede lograr una interconexión a nivel de vehículo ultradelgada y robusta. (Fuente de la imagen: Hirose)
La serie TB4 tiene una corriente nominal de 1,0 amperio (A) y una tensión nominal de 100 voltios, y puede soportar diversos requisitos de interconexión de vehículos. Además de estas especificaciones eléctricas, el diseño también aborda la cuestión clave del uso de cables flexibles en entornos hostiles. Las características específicas son las siguientes:
Se utiliza un mecanismo de contacto chapado en oro de dos puntos en cada enchufe para mantener una alta integridad de la señal incluso bajo ciclos térmicos y vibraciones.
La función de acoplamiento unidireccional puede evitar una inserción incorrecta y mejorar la seguridad durante el mantenimiento.
Proteger el riel guía ayuda a prevenir el contacto accidental con los dedos y reducir el riesgo de descarga eléctrica.
Adoptar una estructura que cumple con los estándares de inflamabilidad RoHS3, libre de halógenos y UL94V-0, y cumple con los requisitos USCAR-2 para sistemas de conectores eléctricos de grado automotriz.
El uso de dos tipos de códigos clave, negro y gris, ayuda a evitar conexiones incorrectas cuando se utilizan múltiples componentes TB4 a corta distancia.
Todas estas características combinadas hacen que las conexiones de cables flexibles sean tan confiables como los mazos de cables tradicionales y reducen significativamente la ocupación de espacio.
Verifique los conectores de la serie TB4
La serie TB4 ofrece una variedad de tamaños y opciones de configuración para adaptarse a diferentes aplicaciones. Cuando se requieren dispositivos de interconexión más grandes, el zócalo 26-TB4-30S-1H (800) (Figura 2) logra 30 posiciones de pines en un tamaño compacto de 8,75 × 37,9 mm. Este enchufe tiene una pequeña marca de polarización que ayuda a los técnicos de servicio a verificar si la dirección de acoplamiento es correcta. Hay marcas similares en los enchufes correspondientes.