与以往任何时候相比，车辆的联网功能越来越多。这让驾驶员兴奋不已，因为可以增加安全和娱乐选项；但对于设计人员来说，增加额外的组件是一项挑战，因为所有这些功能都需要更多的空间。解决此问题的一个行之有效的方法是选择紧凑、节省空间的电路设计连接器。下面的 Molex 文章探讨了坚固耐用的小型连接器如何支持下一代汽车运输。
随着汽车行业从替代能源到全自动汽车等新技术和新功能的不断涌现，电子产品现在通常占汽车价值的一半以上。添加每个新功能都需要一个新模块，称为电子控制单元 (ECU)。最新的汽车采用了 100 到 150 个这样的 ECU，每个 ECU 都有自己的专用连接和线路。这些功能以及不断增加的传感器、电机和其他组件，对连接解决方案产生了巨大的需求。
汽车制造商面临着一个严峻的挑战：车内空间越来越小，无法容纳这些不断扩展的系统。连接数百个组件所需的布线意味着电缆线束目前已成为汽车制造中最复杂的结构之一，而下一代汽车将提供更多功能。随着车辆性能的不断增强，对能够承受恶劣条件的紧凑、高性能连接器的需求也日益增加。
解决日益复杂的问题
下一代汽车将由汽车行业引入的新技术来定义。制造商热衷于利用最新的 5G 无线通信来提高安全性和用户体验。车辆将成为动态网络的一部分，该网络与其他道路使用者甚至交通控制基础设施共享信息，以使出行更加安全、高效。这种“车联网”(V2X) 通信要求车辆配备比以往更多的传感器、控制装置和计算能力。
在备受关注和期待的自动驾驶汽车发展中，这一点将变得更加重要。高级驾驶辅助系统 (ADAS) 已经为驾驶员提供了先进的道路安全解决方案。与其他道路使用者的互动将取决于系统能否以尽可能低的延迟收集、分析周围环境信息并采取行动。
然而，汽车环境对于安全关键系统来说是一个挑战。即使是振动造成的瞬间连接中断，也会导致重要信息的严重丢失。设计人员需要一系列耐震的小型化连接器解决方案，并且能够提供比当今汽车领域高出许多倍的数据传输速度。
实现新的车辆架构
每辆车大约有一英里长的电线和数百个连接器，铜缆的体积直接影响了车辆的性能，尤其是在鼓励采用更小巧、更高效的交通工具的趋势下。如此大量铜缆的重量会损害车辆的行驶里程和性能。为解决这一问题，人们提出了分区架构的概念。
区域架构是构建车辆电子设备的一种方法。与按功能对系统进行分组的域架构相比，分区架构提供了一种更有效的解决方案。车辆内的功能按位置分为几个区域。每个区域负责安装在车辆特定部分的设备，并连接到附近的区域控制器或网关。由于分区网关与其控制的设备距离较近，因此连接这些设备所需的电缆长度相对较短，从而更加需要可靠的微型连接器来连接这些短电缆。
每个区域网关都连接到车辆核心的中央计算集群。区域网关和中央计算机之间的通信类似于计算机网络。因此，区间通信可通过小型高速网络电缆进行，从而大大减少必须安装在车辆周围的线束的数量和尺寸。
区域架构也创造了一种看待电力分配和高速通信的新方式。传统的车载电源电压为 12V，但采用高达 48V 的电压后，向设备提供相同能量的电流也会相应减少。这反过来又允许设计人员使用更小规格的电线和更小的连接器。例如，48V 系统可以使用 10 AWG 电线而不是 4 AWG 电线来提供与 12V 同等的能量。仅布线一项就可减轻高达 85% 的重量，对整个汽车线束的效率也有相当大的影响。
微型化连接器将一切融为一体
分区架构给汽车制造带来了变化，从而影响到连接器的设计。设备与分区网关之间的连接需要新一代混合或混合连接器，这种连接器可同时承载电源和高速信号，例如 Molex 的 stAK50h 连接器系统。它具有混合触点功能，允许设计人员在每个连接器中结合信号、数据和电源功能，最大限度减少所需的空间。它的堆叠外壳简化了线束设计和安装，并符合 USCAR-2 和全球汽车 OEM 标准，有助于简化采用。
并非所有连接器都暴露在外部条件下——还需要“盒内”的新解决方案。用于中央计算集群的连接器需要在提供大量电路的同时提供高密度和低剖面。现有的线对板解决方案提供了所需的连接，但缺乏强大的性能来承受汽车应用中的持续冲击和振动。
Molex 公司的 DuraClik 线对板连接器设计用于在需要强大抗振能力的应用中提供稳定的插配和高 PCB 保持力。经过广泛测试的 DuraClik 连接器符合欧洲、中国和美国汽车市场的 LV214 和 ES91500-03 规格。
小型化连接器是实现扩展功能的关键。Molex ConnTAK50 连接器系统提供单排和双排连接器系统，封装尺寸小，更易于设计新功能。ConnTAK50 端子采用两件式梁设计，具有更强的抗振能力，同时具有卓越的电气性能。ConnTAK50 系统具有多达 22 个电路和每个触点高达 6.0 安培的额定电流，即使与 Molex Mini50 连接器相比，其紧凑的封装也能节省空间。
Molex：面向未来的解决方案
区域架构的引入代表了几十年来车辆设计的最大变革。采用分区结构的车辆将需要更少的布线，从而在提高性能的同时减轻重量、降低成本。然而，下一代汽车的功能日益增强，对空间的要求也越来越高。设计人员需要在恶劣的汽车环境中连接电源和高速数据的方法，同时还要提供消费者期望的高可靠性。
来自 Molex 的创新型小型化连接解决方案可为汽车环境的苛刻条件提供坚固可靠的性能。这些解决方案为汽车行业的整体效率和可靠性提供了紧凑、轻便的产品。