坚固、可靠的微型连接器：为下一代车辆注入活力

车辆包含的连接功能越来越丰富，并且新汽车技术日新月异，车内的空间很快就不够用了。坚固耐用的微型连接器可满足严苛车辆应用对性能和空间的庞大需求。

作者：Molex莫仕业务发展经理 Kirk Ulery

不论是汽油以外的新能源，到完全自动驾驶车辆，汽车行业正在经历新技术和新功能激增的时代。现在，电子装置通常占车辆价值的一半以上。每增加一项新功能都需要一个称为电子控制单元 (ECU) 的新模块，最新的汽车使用 100 到 150 个这样的 ECU，每个 ECU 都有自己的专用连接和线路。这些模块以及不断增加的传感器、电机和其他组件，带来了巨大的连接解决方案需求。

车辆制造商正面临着严峻的挑战：车辆内的空间越来越小，无法容纳这些不断扩展的系统。连接数百个组件需要很多的布线，这意味着电缆线束现已成为车辆制造中最复杂的结构之一，而下一代汽车将提供更多的功能。随着车辆不断发展演进，其功能将更加强大，因此对能承受恶劣条件的紧凑型高性能连接器的需求也随之增加。

解决日益复杂的问题

汽车行业正在引入的全新技术，将会定义下一代汽车。制造商热衷于利用最新的5G无线通信技术来提高安全性和用户体验。车辆将成为动态网络的一部分，可与其它道路使用者甚至交通控制基础设施共享信息，使得出行更安全、更高效。这种 “车对万物”(V2X)通信要求车辆配备更多的传感器、控制装置和计算能力。

对于广受关注和期待的自主驾驶或 “自驾 ”车辆的发展来说，这将更为重要。先进驾驶辅助系统(ADAS)已经为驾驶者提供了复杂的道路安全解决方案。车辆能否与其它道路使用者进行互动，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，车辆环境对安全关键型系统带来了挑战。即使是振动造成的瞬间连接中断，也会导致大量重要信息的丢失。设计人员需要一系列微型连接器解决方案，这些解决方案既能承受振动，又能提供比当今汽车系统高出数倍的数据传输速率。

支持新型汽车架构

每辆汽车大约有一英里长的电线和数百个连接器，铜缆数量直接影响到车辆的性能，尤其是各界鼓励人们采用更小巧、更高效的交通工具时。大量铜缆的重量会消耗车辆的续航能力和性能。为解决这一问题，人们提出了分区结构(zonal architecture)的概念。

分区架构是一种构建车辆电子的方法。与域架构不同，分区架构提供了更有效的解决方案；域架构是按照功能将系统分组，分区架构则是将车辆内的功能按照位置分为若干区域。每个区域负责管理安装在车辆特定部分的设备，并与附近的分区控制器或网关相连接。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，这就更加需要可靠的微型连接器来连接这些较短的电缆。

每个分区网关都与车辆中心的中央计算集群相连。分区网关和中央计算机之间的通信类似于计算机网络。因此，可以通过小型高速网络电缆进行各个分区之间的通信，从而大大减少了车内线束的数量和尺寸。

分区结构还为管理电力分配和高速通信创造了全新的方式。传统的车载电源电压为 12V，但采用高达 48V 的电压后，在向设备提供相同能量的情况下，电流会相应减少，从而允许设计人员使用更小规格的电线和更小的连接器。举例说明，在提供与12V系统同等电能的情况下，48V 系统可以使用 10 AWG 电线而不是 4 AWG 电线。仅布线一项就可减轻高达 85% 的重量。在整个汽车线束中，减轻重量对于提高效率具有很大的效用。

微型连接器整合所有组件

分区架构为车辆制造带来了变化，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组合式连接器，这种连接器可同时承载电源和高速信号，例如 Molex莫仕的stAK50h连接器系统具有混合触点功能，允许设计人员在每个连接器中结合信号、数据和电源功能，减少所需空间。这款连接器系统的堆叠外壳简化了线束设计和安装，符合USCAR-2和全球汽车OEM标准，从而简化了应用。

并非所有的连接器都会暴露在外部条件下，因此还需要 “盒内(inside the box)”的全新解决方案。用于中央计算集群的连接器需要提供高密度和低侧高，同时还能提供大量电路。现有的线对板解决方案可提供所需的连接性，但性能不够稳定，无法承受车辆应用中的持续冲击和振动。

Molex莫仕的DuraClik线对板连接器在需要较强抗振能力的应用中提供稳定的配接和较高的 PCB 保持力。DuraClik系列经过广泛测试，符合欧洲、中国和美国车辆市场的LV214和ES91500-03规范要求。

微型连接器是实现功能扩展的关键。Molex莫仕的ConnTAK50 系统采用小型封装，提供单排和双排连接器系统，更易于设计新的功能。ConnTAK50 端子采用两件式横梁设计，具有更强的抗振性，同时提供卓越的电气性能。ConnTAK50系统用于多达22个电路，每个触点具有高达 6 安培的额定电流，其紧凑的封装能够节省空间，即使与Molex莫仕Mini50 连接器相比也不逊色。

Molex莫仕：提供面向未来的解决方案

分区结构是几十年来车辆设计领域最大的变革。采用分区结构的车辆将减少布线需求，从而减轻重量，降低成本，同时提高性能。然而，下一代车辆功能的不断增加，将对空间提出更高的要求。设计人员将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所期望的高可靠性。

Molex莫仕的创新微型连接解决方案可为汽车环境的恶劣条件提供坚固可靠的性能。它们体积小、重量轻，为提高汽车行业的效率做出了积极的贡献。