目前信息化社會中的智能互聯產品越來越普及,數據流量空前龐大。5G通訊,物聯網,車聯網,無人駕駛,人工智能。。。網絡互聯時代已深入生活的各個方面。連接器和線纜需要同時供電和傳輸信號并不能互相干擾。智能化帶來內部結構的復雜設計對連接器尺寸的要求日趨小型化。高密度傳輸和小型化通常是矛盾的,兩者之間如何平衡對于設計師是一個新的巨大挑戰。
工業和國防軍工等應用環境愈加嚴苛,對連接器可靠性的要求和標準越來越高。
連接器設計發展已經需要綜合各種科技科技產品,連接器與芯片、傳感器、柔性PCB,顯示屏,柔性開關等融合成模組是現代高科技產品的必然選擇.
從市場端來看,客制化產品更受歡迎,附加值更高,競爭力更強。客制化產品設計能力的提高是公司做大做強的重要因素。
所以探討未來連接器設計的趨勢是相當復雜的。我們先從連接器的應用上做初步的分析。
太陽能市場正穩步增長,GTM研究指出2017年全球太陽能市場達到85千兆瓦,全球總裝機容量超過300兆瓦。隨著技術的不斷成熟,太陽能在清潔能源上將占據重要的份額。
太陽能連接器集中在面板,配電箱,線纜連接等部分。連接器在戶外惡劣環境中的可靠性和使用壽命上要求更高;對于逆變器AC連接的微型化、配電箱DC連接的靈活拔插、網格的耐高溫,耐臭氧,自清潔等性能都需要精巧的設計和獨創的思維。
Amphenol太陽能連接器
風力發電裝機在2017年繼續擴大,特別在美國、土耳其、法國、英國和印度等地,新增運力迅速。中國風電增長同樣強勁,比如廣東江門陽江等地,已經開辟新的風電場。
這個年輕的行業的技術仍在不斷完善;對設備壽命、能量儲存、渦輪機設計和補充系統的優化、以及環境保護等關鍵技術仍需持續創新。
風電的互連方案的設計必須要承受極端工作環境,高溫,高腐蝕,頻繁雷電等。另一個挑戰是發電系統的熱管理。這對于連接系統的設計需要:
*模塊化設計,提高性能和系統的安裝更換靈活性,
*小型化,
*高強度耐用、耐腐蝕外殼,
*電源、信號和/或數據傳輸能力
*在惡劣的環境條件下的可靠性,包括極端溫度、高振動、液體、灰塵/污垢、閃電等·
*過流過壓保護以及電磁屏蔽與防雷
*堅固的密封
*便捷正確快速裝配
TE和廣瀨的風電連接器
風電連接器的設計要滿足苛刻環境下的可靠穩定性,使系統更為有效。
核電技術中國近年發展很快,但2011年福島核災難激發了全球對核電站的重新評估,促使不少核電站關閉,以及大力推行在惡劣核環境下工作的機器人。在這些極端惡劣的環境中,連接器除了需要堅固耐用性能可靠,還需要耐輻射、耐高溫、耐腐蝕等的優質材料。同時基于安全的考慮整個連接器設計的標準將提高到航天航空等級。
TE DEUTSCH DCIN S系列核電連接器
由于核電環境機器人的特殊性,核電機器人所用互連方案需要高可靠性,在嚴苛環境下極長的使用壽命,設計者還要獨創更多的特殊正確的咬合結構。這對設計團隊同樣是個艱巨挑戰。
未來新能源車將會迅速增長,從工信部對燃油車實行“積分制”的限制和大力發展新能源車的政策扶持,到美國、歐洲的新能源車發展布局,以及環境保護、節能減排的要求等來看。新能源車必將逐步占據未來大部分汽車市場。
在醫療設備和產品設計中,工程師將會面對許多在其他產業不至于發生的各種考驗以及極其復雜的選擇。醫療設備需要具備足夠的耐用性和可靠性,而且使用條件則往往非常嚴苛,其中的影響因素包括液體、消毒殺菌、電磁干擾,以及極高的插拔次數等。
這些醫療設備都高度依賴可靠的電子互連系統。連接器的設計至關重要。客制化設計往往更有效。比如一次病患搶救的設備通常需要能耐受5,000到8,000伏的心臟電擊脈沖;這種設備,絕緣、間距、材料和氣隙等都要定制才滿足應用需求。
電子連接器制造商面臨的挑戰是開發能夠可靠地與非傳統材料相匹配的互連連接器。市場上正在開發許多醫療和健身傳感器所需的包括各種彈性體的薄膜基材,
新材料互連解決方案需要新思路
將電源、傳感器、分析芯片和藍牙發射器集成到一個小片中。這種基于高密度互連的微機電技術大有可為。
互聯網使遠程醫療監控檢測,診斷,智能健身,科學護理等成為趨勢。醫療設備小型家庭化、個人化、功能性可穿戴電子設備普及化等都對連接器的設計提出更高的要求。和IC,傳感器,新型材料的融合是必然選擇。
(待續......)