目前信息化社会中的智能互联产品越来越普及,数据流量空前庞大。5G通讯,物联网,车联网,无人驾驶,人工智能。。。网络互联时代已深入生活的各个方面。连接器和线缆需要同时供电和传输信号并不能互相干扰。智能化带来内部结构的复杂设计对连接器尺寸的要求日趋小型化。高密度传输和小型化通常是矛盾的,两者之间如何平衡对于设计师是一个新的巨大挑战。
工业和国防军工等应用环境愈加严苛,对连接器可靠性的要求和标准越来越高。
连接器设计发展已经需要综合各种科技科技产品,连接器与芯片、传感器、柔性PCB,显示屏,柔性开关等融合成模组是现代高科技产品的必然选择.
从市场端来看,客制化产品更受欢迎,附加值更高,竞争力更强。客制化产品设计能力的提高是公司做大做强的重要因素。
所以探讨未来连接器设计的趋势是相当复杂的。我们先从连接器的应用上做初步的分析。
太阳能市场正稳步增长,GTM研究指出2017年全球太阳能市场达到85千兆瓦,全球总装机容量超过300兆瓦。随着技术的不断成熟,太阳能在清洁能源上将占据重要的份额。
太阳能连接器集中在面板,配电箱,线缆连接等部分。连接器在户外恶劣环境中的可靠性和使用寿命上要求更高;对于逆变器AC连接的微型化、配电箱DC连接的灵活拔插、网格的耐高温,耐臭氧,自清洁等性能都需要精巧的设计和独创的思维。
Amphenol太阳能连接器
风力发电装机在2017年继续扩大,特别在美国、土耳其、法国、英国和印度等地,新增运力迅速。中国风电增长同样强劲,比如广东江门阳江等地,已经开辟新的风电场。
这个年轻的行业的技术仍在不断完善;对设备寿命、能量储存、涡轮机设计和补充系统的优化、以及环境保护等关键技术仍需持续创新。
风电的互连方案的设计必须要承受极端工作环境,高温,高腐蚀,频繁雷电等。另一个挑战是发电系统的热管理。这对于连接系统的设计需要:
*模块化设计,提高性能和系统的安装更换灵活性,
*小型化,
*高强度耐用、耐腐蚀外壳,
*电源、信号和/或数据传输能力
*在恶劣的环境条件下的可靠性,包括极端温度、高振动、液体、灰尘/污垢、闪电等·
*过流过压保护以及电磁屏蔽与防雷
*坚固的密封
*便捷正确快速装配
TE和广濑的风电连接器
风电连接器的设计要满足苛刻环境下的可靠稳定性,使系统更为有效。
核电技术中国近年发展很快,但2011年福岛核灾难激发了全球对核电站的重新评估,促使不少核电站关闭,以及大力推行在恶劣核环境下工作的机器人。在这些极端恶劣的环境中,连接器除了需要坚固耐用性能可靠,还需要耐辐射、耐高温、耐腐蚀等的优质材料。同时基于安全的考虑整个连接器设计的标准将提高到航天航空等级。
TE DEUTSCH DCIN S系列核电连接器
由于核电环境机器人的特殊性,核电机器人所用互连方案需要高可靠性,在严苛环境下极长的使用寿命,设计者还要独创更多的特殊正确的咬合结构。这对设计团队同样是个艰巨挑战。
未来新能源车将会迅速增长,从工信部对燃油车实行“积分制”的限制和大力发展新能源车的政策扶持,到美国、欧洲的新能源车发展布局,以及环境保护、节能减排的要求等来看。新能源车必将逐步占据未来大部分汽车市场。
在医疗设备和产品设计中,工程师将会面对许多在其他产业不至于发生的各种考验以及极其复杂的选择。医疗设备需要具备足够的耐用性和可靠性,而且使用条件则往往非常严苛,其中的影响因素包括液体、消毒杀菌、电磁干扰,以及极高的插拔次数等。
这些医疗设备都高度依赖可靠的电子互连系统。连接器的设计至关重要。客制化设计往往更有效。比如一次病患抢救的设备通常需要能耐受5,000到8,000伏的心脏电击脉冲;这种设备,绝缘、间距、材料和气隙等都要定制才满足应用需求。
电子连接器制造商面临的挑战是开发能够可靠地与非传统材料相匹配的互连连接器。市场上正在开发许多医疗和健身传感器所需的包括各种弹性体的薄膜基材,
新材料互连解决方案需要新思路
将电源、传感器、分析芯片和蓝牙发射器集成到一个小片中。这种基于高密度互连的微机电技术大有可为。
互联网使远程医疗监控检测,诊断,智能健身,科学护理等成为趋势。医疗设备小型家庭化、个人化、功能性可穿戴电子设备普及化等都对连接器的设计提出更高的要求。和IC,传感器,新型材料的融合是必然选择。
(待续......)