来自 Molex 的坚固、可靠且小型化的连接器：让下一代车辆成为现实

如今，车辆拥有越来越多的连接功能。这对驾驶员来说非常令人兴奋，因为新增的安全和娱乐选项；但对设计师来说，添加额外的组件可能会带来挑战，因为所有这些功能都需要更多的空间。解决这一问题的有效方法之一是为电路设计选择紧凑、省空间的连接器。以下Molex的文章探讨了耐用的小型化连接器如何推动下一代汽车运输的发展。

随着汽车行业迎来替代动力源到完全自动驾驶车辆等新技术和功能的激增，电子设备如今通常占据了汽车价值的一半以上。每添加一个新功能都需要一个被称为电子控制单元（ECU）的新模块。最新的车辆使用 100 到 150 个这样的 ECU，每个 ECU 都有自己的专用连接和布线。这些 ECU 以及不断增长的传感器、电机和其他组件数量，创造了对连接解决方案的巨大需求。
 
汽车制造商面临一个关键挑战：车辆内的空间不足以容纳不断扩张的系统。连接数百个组件所需的布线意味着线束现在已经成为车辆制造中最复杂的结构之一，而下一代车辆将提供更多功能。随着车辆不断发展以提供更强大的功能，对能够经受恶劣条件的紧凑型高性能连接器的需求愈加迫切。

应对日益增长的复杂性

下一代车辆将由正在引入汽车行业的全新技术定义。制造商们热衷于利用最新的5G无线通信技术来提高安全性和用户体验。车辆将成为一个动态网络的一部分，在其中信息与其他道路使用者以及交通控制基础设施共享，以实现更安全、更高效的出行。这种车辆到万物（V2X）通信将需要车辆配备比以往更多的传感器、控制系统和计算能力。
 
特别是在备受关注且备受期待的向自动驾驶或无人驾驶车辆的迈进中，这将更加关键。高级驾驶辅助系统（ADAS）已经为驾驶者提供了复杂的道路安全解决方案。与其他道路使用者的互动将依赖于能够以最低可能的延迟收集、分析并处理周围环境信息的系统。
 
然而，汽车环境对安全关键系统来说是一个挑战。即使由于震动导致的短暂连接中断，也可能导致关键信息的显著丢失。设计师将需要一系列微型化连接器解决方案，这些解决方案必须能够抗震，同时提供远高于当前汽车领域的数据速度。

支持新型车辆架构

在每辆汽车中，大约有一英里的线缆和数百个连接器，铜缆的数量直接影响车辆性能，尤其是当前趋势鼓励更小、更高效的运输方式时。这种大量铜缆的重量会影响车辆的续航和性能。为解决这一问题，区域架构的概念应运而生。
 
区域架构是一种构建车辆电子系统的方法。与根据功能分组的域架构不同，区域架构提供了一种更高效的解决方案。车辆中的功能根据其位置分组为多个区域。每个区域负责安装在车辆特定部位的设备，并与附近的区域控制器或网关相连接。由于区域网关距离其控制的设备较近，所需连接的线缆长度相对较短，因此对这些短线缆的可靠微型连接器的需求增加。
 
每个区域网关与车辆核心的中央计算集群相连接。区域网关与中央计算机之间的通信类似于计算机网络。因此，区域间的通信可以通过小型、高速的网络线缆进行，从而显著减少必须安装在车辆周围的线束的数量和尺寸。
 
区域架构也在重新定义电力和高速通信的分配方式。传统车辆电力供应为12V，但采用高达48V的电压可以通过减少电流来向设备传递相同的能量。这一变化使设计者能够使用更小规格的线缆和连接器。例如，一个48V系统可以使用10 AWG线缆替代4 AWG线缆来传递与12V系统等量的能量。这可以使线缆本身的重量节省多达85%，在整个车辆线束中，这种重量节省可以对效率产生显著影响。

微型化连接器实现全面整合

区域架构对车辆制造引入了影响连接器设计的改变。设备与区域网关之间的连接将需要新一代能够同时传输电能和高速信号的混合或组合连接器，例如 Molex 的 stAK50h 连接器系统。它提供混合触点功能，允许设计者在每个连接器中同时集成信号、数据和电源功能，从而最大限度减少所需空间。其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，有助于简化采用过程。
 
并非所有连接器都暴露于外部环境中——“内部盒内”的新解决方案也同样必不可少。用于中央计算集群的连接器需要提供高密度和低轮廓，同时支持大量电路的连接。现有的线对板解决方案虽然满足了所需的连接性，但其无法提供足够的性能来承受汽车应用中持续不断的冲击和振动。
 
Molex 的 DuraClik 线对板连接器专为在需要强抗振能力的应用中提供稳定配合和高 PCB 固定力而设计。经过广泛测试的 DuraClik 连接器符合欧洲、中国及美国汽车市场的 LV214 和 ES91500-03 规格。
 
微型化连接器是实现功能扩展的关键。Molex 的 ConnTAK50 连接器系统提供单排和双排连接器系统，其小型封装尺寸使设计新功能变得更加容易。ConnTAK50 端子采用双件梁设计，增强了对振动的抵抗力，同时提供卓越的电气性能。ConnTAK50 系统支持最高达 22 个电路，每个触点的电流额定值最高达 6.0 安培，尽管如此，与 Molex 的 Mini50 连接器相比，其紧凑的封装仍可节省空间。

Molex：未来的解决方案

区域架构的引入代表了车辆设计数十年来最大的变革。采用区域架构的车辆将需要更少的线缆，从而节省重量和成本，同时提升性能能力。然而，下一代车辆日益增加的功能性将对空间带来更大的需求。设计人员需要在严苛的汽车环境中采用方法连接电力和实现高速数据传输，同时仍然提供消费者所期待的高可靠性。
 
Molex 的创新微型化连接解决方案能够在汽车环境的严苛条件下提供坚固且可靠的性能。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且轻便的产品。