Steckverbinder-Forum: Schlüsselbauteil Steckverbinder in einer vernetzten Welt

| Redakteur: Kristin Rinortner

Forum Steckverbinder: Am 14. und 15. November 2018 findet auf der electronica erstmalig das Connector’s Forum in Halle C2, Stand 209 statt.
Forum Steckverbinder: Am 14. und 15. November 2018 findet auf der electronica erstmalig das Connector’s Forum in Halle C2, Stand 209 statt. (Bild: VCG)

Steckverbinder sind auch in einer vernetzten Welt unverzichtbar. Die electronica greift dies auf und veranstaltet erstmalig ein Forum zu Steckverbindern am 14. und 15. November in Halle C2, Stand 209.

In einer zunehmend digitalisierten Welt sind Steckverbinder der Schlüssel zur gelungenen Vernetzung. Elektrische Steckverbinder bilden das Rückgrat moderner Automatisierungssysteme. Die Verbindungstechnik in Automotive-Anwendungen nimmt überproportional und wird neben dem (Industial) Internet of Things einen grundlegenden Einfluss auf die Verbindungstechnik haben.

Auf der electronica werden dieses Jahr erstmalig die vielfältigen Themen und Herausforderungen beim Einsatz von Steckverbindern in der Industrieelektronik, Automatisierungstechnik, Datentechnik sowie bei IoT und Automotive diskutiert: In Halle C2, Stand 209, hat am 14. und 15. November das Steckverbinderforum Premiere.

Die TechTalks in englischer Sprache (bei Bedarf auch Deutsch) beginnen jeweils um 13:00 Uhr und sprechen explizit Ingenieure und Entwickler an. Im Fokus stehen Miniaturisierung, Modularisierung, Zuverlässigkeit und Signalintegrität.

IP-basierte Kommunikation zieht auch in die Industrie ein

Single Pair Ethernet (SPE) forciert die Miniaturisierung und Modularisierung von Steckverbindern und die Kommunikationstechnik: Die durchgehende IP-basierte Kommunikation zieht auch in die Industrie ein und verändert die Verkabelung auf Basis der ISO/IEC11801 und die Verkabelungskomponenten Steckverbinder/Kabel. SPE bildet die zukünftige Infrastruktur für das „Internet der Dinge“ (IoT) und seinen industriellen Ableger (IIoT). (Vorträge „SPE treibt die Miniaturisierung und Modularisierung von Steckverbindern“ und „Wie SPE die Kommunikationstechnik verändern wird“ von Rainer Schmidt, Harting, und Ulf Leuchner, Phoenix Contact).

Angetrieben von hochautomatisierter oder autonomer Fahrweise und neuen Trends bei Vernetzung und Infotainment unterliegt der Kabelbaum dramatischen Veränderungen. Auf Backplanes von Hauptgeräten kann dies zu eher gravierenden praktischen Problemen führen, da der Platzbedarf von HF-Anschlüssen eine Miniaturisierung der Steuergeräte auf das gewünschte Maß verhindert. Modulare Koaxial- und Differential-Steckverbinder bieten hier nicht nur einen erheblichen Vorteil beim Bauraum, sondern auch eine große analoge Bandbreite von bis zu 20 GHz. (Vortrag „Zukunftssicheres HF-Steckverbindersystem für die schnelle Datenkommunikation in Fahrzeugen“ von Dr. Gunnar Armbrecht und Martin Zebhauser, Rosenberger).

Ein Trend in der Automobiltechnik ist die Fähigkeit, die Umgebung durch Umfeldsensorik zu erfassen und diese an Fahrerassistenzsysteme weiterzugeben. Datenraten steigen bis in den Bereich jenseits der 20 GBit/s. Optische Kommunikationslösungen sind an dieser Stelle die Lösung der Wahl. (Vortrag „Vollständig autonomes Fahren mit optischen Kommunikationslösungen“ von Markus Dittmann, TE Connectivty).

In der elektrischen Antriebstechnik geht der Trend zur Einkabellösung

In der elektrischen Antriebstechnik geht der Trend zur Einkabellösung in Form eines Hybridkabels, das den Leistungssteckverbinder für den Motoranschluss, den Signalsteckverbinder für das Motor-Feedback und die Schirmauflage kombiniert. Das hat direkte Auswirkungen auf die Anschlusstechnik. Wie sehen die Anforderungen an Schnittstelle und hybride Verbindung zwischen einem Motor mit Encoder und speziell dem Antrieb im Schaltschrank, z.B. basierend auf HIPERFACE DSL oder SCS Open Link, aus? (Vortrag „Optimale Auslegung von Einkabel-Schnittstellen zwischen Antrieb und Motor mit Hybrid-Steckverbindern“ von René Arntzen, Weidmüller).

Die Fortschritte in der USB-Technologie treiben die Nutzung dieser Strom- und Datenverbindung voran. Dies schafft viele neue Möglichkeiten und Herausforderungen für die Entwickler. Welche Strategien gibt es, um die Zuverlässigkeit von USB Typ-C, USB-Power Delivery und Schnellladeverbindungen zu gewährleisten? (Vortrag „Thermisch geschützte USB-C-Anschlüsse – Sicherere und zuverlässigere Daten und Stromversorgung“ von Todd Phillips, Littelfuse).

Wie sieht die Zukunft von PROFINET aus? Das Bussystem setzt auf Standard Ethernet. Das hat beispielsweise zur Folge, dass auch TSN (time sensitive networks) ein zukünftiger Baustein wird. Was bedeutet das für die Steckverbinder? Auch hier stehen Überlegungen im Mittelpunkt, die Standards der IT möglichst weitgehend zu berücksichtigen. Waren in der Vergangenheit die Applikationen sehr stark eingegrenzt auf den klassischen Feldbus, so steht heute eine Öffnung in Richtung IIoT bevor. Dabei geht es nicht nur um die Kommunikation, auch um die Geräteversorgung. (Vortrag „Die Stecker-Zukunft von PROFINET“ von Andreas Huhmann, Harting).

Die Miniaturisierung der elektronischen Steckverbinder schreitet voran

Automobile Innovationen veranlassen Hersteller dazu, stetig mehr elektronische Steuergeräte in ihren Fahrzeugen zu verbauen. Dies bedingt eine wachsende Anzahl an hochpoligen Steckverbindern und resultierend erhöhte Steckkräfte. Ein innovatives wellenförmiges Kontaktkuppendesign reduziert die Steckkraft um bis zu 52% gegenüber der herkömmlichen „halbrund-auf-flach“ Kontaktgeometrie reduziert. Gleichzeitig kann alternativ die Vibrationsbeständigkeit signifikant erhöht und ebenso die Stromtragfähigkeit um bis zu 26 % gesteigert werden. Damit erfüllt und übertrifft die Technologie die mechanischen und elektrischen Leistungsmerkmale Hertz'scher Kontakte. (Vortrag „LITEFORCE – Innovative Kontaktpunktgeometrie zur Reduzierung der Steckkräfte und Steigerung der Produktleistung“ von Dr. Svenja Kunz, TE Connectivity).

Die Miniaturisierung der elektronischen Steckverbinder für die serielle Datenübertragung und HF-Signale schreitet voran. VESA hat eine Reduktion von 83% für den VESA NBPC-Grafiksteckverbinder für LED-Hintergrundbeleuchtungen spezifiziert, bei der PCIe M.2-Karte verringert sich die Größe des Mini-Card HF-Steckverbinders um 75%. Die Datenraten und Frequenzen steigen weiter an und erfordern neue Steckverbinder-Designs und Testmethoden. (Vortrag „Steckverbinder-Evolution bei mobilen Geräten: kleiner, schneller, leistungsfähiger und zuverlässiger“ von Gregory A. Young, i-pex).

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