来自Molex的坚固、可靠且小型化的连接器：为下一代车辆赋能

如今，车辆配备的联网功能比以往任何时候都多。这对驾驶者而言令人兴奋，因为多样化的安全和娱乐选项大大提升了体验；但对设计人员来说，增加额外的组件可能是一项挑战，因为所有这些功能都需要更多空间。一种行之有效的解决方案是为电路设计选择紧凑、节省空间的连接器。下方的Molex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。

随着汽车行业在新技术和新功能上的快速发展，从替代能源到完全自动驾驶汽车，电子组件如今通常占据了一辆车价值的一半以上。每新增一个功能都需要一个称为电子控制单元（ECU）的新模块。最新的车辆采用了100到150个这样的ECU，每个都有其专用的连接和布线。与此同时，传感器、电机以及其他组件数量的持续增加，也引发了对连接解决方案的巨大需求。   汽车制造商面临着一个关键挑战：车内空间日益减少，无法容纳这些日益扩展的系统。连接数百个组件所需的布线，使得线束现在成为汽车制造中最复杂的结构之一，而下一代车辆将提供更多的功能。随着汽车在功能上持续进化，市场对能够承受恶劣工作条件的紧凑型高性能连接器的需求也愈发强烈。

解决日益复杂的问题

下一代汽车将由正在引入汽车行业的新技术来定义。制造商们渴望利用最新的5G无线通信技术来提升安全性和用户体验。车辆将成为一个动态网络的一部分，在这个网络中，信息可以与其他道路使用者甚至交通控制基础设施共享，从而使出行更加安全和高效。这种车联网 (V2X) 通信将要求车辆配备比以往更多的传感器、控制装置以及计算能力。   这一点在备受关注和期待的向自动驾驶或无人驾驶车辆迈进的过程中将更加关键。高级驾驶辅助系统 (ADAS) 已经为驾驶员提供了用于道路安全的高级解决方案。而与其他道路使用者的互动将依赖于能够以最低延迟收集、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充满挑战。即使是因为震动导致的瞬间连接中断，也可能引发重要信息的严重丢失。设计人员将需要一系列微型化的连接解决方案，这些解决方案既能耐受震动，同时还能提供远远高于现今汽车领域的高速数据传输能力。

启用新的车辆架构

每辆车内布约一英里长的电线以及数百个连接器，铜线的使用量直接影响车辆性能，尤其是在趋势趋向于更小、更高效的运输方式时。这么大量的铜线的重量会对车辆的续航里程和性能造成负担。解决这一问题的尝试引出了区域架构的概念。   区域架构是一种车辆电子结构的设计方式。与系统按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。车辆内部的功能按位置分组成几个区域，每个区域负责某个特定部分内安装的设备，并连接到附近的区域控制器或网关。由于区域网关靠近其控制的设备，所需连接的电缆长度相对较短，因此对这些短电缆的可靠小型化连接器的需求增多。   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的高速网络电缆进行，该设计显著减少了需要围绕车辆安装的线束数量和尺寸。   区域架构还创造了一种全新的高效分配电力和高速通信的方式。传统车辆的电力以12V供应，而采用高达48V的电压可以减少传递相同能量所需的电流。反过来这让设计人员可以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电线替代12V系统所需的4 AWG电线来传递相同的能量。这仅线上部分就能节省高达85%的重量，而在整个车辆线束中，这种重量节省对车辆效率的影响非常显著。

微型化连接器让一切紧密结合

区域架构为汽车制造引入了影响连接器设计的变革。设备与区域网关之间的连接将需要新一代的混合或组合连接器，这些连接器既能传输电源又能传输高速信号，例如Molex的stAK50h连接器系统。该系统具备混合触点功能，使设计师可以在单个连接器中结合信号、数据和电源功能，从而最大限度地减少所需空间。其堆叠式外壳简化了线束的设计与安装，并符合USCAR-2和全球汽车OEM标准，帮助简化采用流程。   并非所有的连接器都暴露于外部环境中——还需要开发适用于“盒子内部”的新解决方案。用于中央计算集群的连接器需要在提供高密度和低轮廓设计的同时，仍能支持大量电路。现有的线到板解决方案可以满足所需的连接性，但在应对汽车应用中持续的冲击与振动时，性能欠缺足够的可靠性。   Molex的DuraClik线到板连接器专为在强抗振能力需求的应用中提供稳定配合和高PCB保持力而设计。这些经过广泛测试的DuraClik连接器符合欧洲、中国和美国汽车市场的LV214和ES91500-03规范。   微型化连接器是实现功能扩展的关键。Molex的ConnTAK50连接器系统提供了单列和双列的连接器系统，其小型封装尺寸使得嵌入新功能变得更为便捷。ConnTAK50端子采用了双梁设计，在提供卓越的电气性能的同时，增强了抗振能力。ConnTAK50系统最多支持22个电路，每个触点的电流额定值可达6.0安培，即使与Molex的Mini50连接器相比，其紧凑的封装仍具有节省空间的优势。

Molex：未来的解决方案

区域架构的引入代表了车辆设计几十年来最大的变革。采用区域架构的车辆将需要更少的布线，从而减轻重量并降低成本，同时增强功能。然而，下一代车辆日益增长的功能性将对空间提出更高的要求。设计人员需要在严酷的汽车环境中寻求连接高功率和高速数据的解决方案，同时仍然提供消费者期望的高可靠性。 Molex 提供的创新型微型化连接解决方案能够在恶劣的汽车环境中实现坚固可靠的性能。这些解决方案为汽车行业提供了紧凑轻便的产品，从整体上提高了效率和可靠性。

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