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May 12, 2023

Conectores: Desafíos de la nueva ola de tecnologías

El avance de la tecnología en una variedad de industrias está agregando un nuevo elemento a la

El avance de la tecnología en una variedad de industrias está agregando un nuevo elemento al impulso continuo para producir conectores más pequeños, más rápidos, más livianos y menos costosos. Conectores inteligentes: esa es la palabra de moda hoy en día, tratando de encontrar formas de integrar la inteligencia y la electrónica en simples conectores pasivos para hacerlos más interactivos y brindar más comentarios a los usuarios. Los desafíos son numerosos.

Una nueva ola de tecnologías que incluyen la movilidad eléctrica, la Industria 4.0, la computación de vanguardia, la inteligencia artificial y la realidad aumentada traerán grandes cambios en la forma en que trabajamos hoy. La Cuarta Revolución Industrial está sobre nosotros. La integración de la robótica, la automatización, los datos en tiempo real y la conectividad IoT en los equipos de la planta, la granja o la fábrica está transformando la experiencia de fabricación. Las comunicaciones 5G de alta velocidad son clave para la adopción generalizada de la conducción autónoma. Los conectores de alta velocidad, el cableado de fibra y el Internet de las cosas jugarán un papel crucial.

Los desafíos específicos de la industria mantienen a los diseñadores alerta. Las nuevas tecnologías automotrices están cambiando la forma en que se conectan los automóviles. Proporcione una perspectiva detallada de los sistemas que están aumentando en importancia a medida que la conectividad toma el centro del escenario. Estos componentes críticos deben transmitir energía, señales y datos de manera confiable en todo tipo de condiciones. El mercado de vehículos híbridos eléctricos y eléctricos (HEV/EV) ha evolucionado rápidamente. Hoy en día, la visión para aplicar la tecnología de conectores robustos se está expandiendo de los autos de carrera a la robótica en forma de vehículos autónomos. Esta adopción ha sido impulsada por desarrollos de diseño y materiales, reduciendo el peso del conector entre un 20% y un 30% en comparación con los diseños estándar.

Algunas empresas están fabricando conectores de alimentación de computación perimetral que permiten transferir datos altamente confidenciales desde el dispositivo a la nube y viceversa. El mismo tipo de trabajo se ha realizado en la fabricación de conectores para IA y realidad aumentada. Las empresas de conectores han realizado un gran trabajo para las aplicaciones de IoT e IIoT, incluidos los conectores de fibra óptica. El estudio encuentra las soluciones a la lista cada vez mayor de desafíos que enfrentan los fabricantes:

Retos y Soluciones para las Nuevas Tecnologías

Ravindra Kumar, gerente de país, SAMTEC Indiasobre los desafíos y las soluciones para las nuevas tecnologías para conectores: "Quizás el mayor desafío para nuestros clientes es el ancho de banda. Los requisitos de ancho de banda de próxima generación son increíblemente altos. Actualmente tenemos sistemas de conectores clasificados en 112 Gbps PAM4. A medida que aumentan los requisitos de ancho de banda, los ingenieros de diseño tienen con el desafío de propagar estas tasas de señal cada vez mayores a través de PCB. Para alcanzar estas velocidades, los diseñadores a menudo tienen que usar materiales laminados de placa especiales con constantes dieléctricas y factores de disipación más bajos, pero estos materiales son muy costosos. Otro desafío son las longitudes de seguimiento en las placas aún son relativamente cortas. Para combatir esto y permitir longitudes de seguimiento utilizables a velocidades más altas, a menudo se requieren múltiples chips "retemporizadores" costosos cada pocas pulgadas a lo largo de la ruta de la señal. Los arquitectos del sistema ahora están utilizando un enfoque alternativo donde las señales se transfieren en un conjunto de cable de alta velocidad de placa intermedia.

Esta es la tecnología Samtec Flyover. Un conector está ubicado junto a un FPGA o procesador, que lanza las señales fuera de la PCB. Las señales se transfieren a través de un cable twinax discreto o plano a otra ubicación en la placa. Flyover simplifica el diseño de la placa, reduce los desafíos térmicos, elimina los costosos retemporizadores, se reduce el número de capas de PCB, lo que también ahorra costos, y los diseñadores no tienen que usar materiales de PCB caros y exóticos. Esta estrategia de diseño está ganando aceptación debido a la calidad y confiabilidad de la protección IP de Samtec.

Amit Tiwari, director de marketing, Wago,sobre los desafíos y las soluciones para las nuevas tecnologías, "El ritmo de avance de las tecnologías digitales nunca ha sido tan rápido. Cada día somos testigos de una evolución constante en todos los ámbitos de la vida, desde los servicios públicos cotidianos hasta las operaciones industriales. El concepto de Industria 4.0 o fábrica inteligente tiene poner énfasis en el intercambio de datos en las tecnologías de fabricación habilitadas por la Internet industrial de las cosas (IIoT): sistemas ciberfísicos y computación en la nube Si bien la digitalización y las redes han transformado la forma en que vemos las operaciones del mundo industrial y de fabricación, ofreciendo grandes oportunidades a las organizaciones, hay varios retos.

Las operaciones desintegradas actuales de diferentes departamentos representan una amenaza para desarrollar una visión común hacia la reestructuración de la organización y los procesos para maximizar los nuevos resultados. Una gran cantidad de organizaciones todavía están buscando formas de aprovechar las oportunidades que ofrece Industry 4.0 sin interrumpir las operaciones existentes. Si bien no existe una solución todo en uno, los productos inteligentes, los métodos, los socios y el compromiso para que funcione ayudarán a avanzar en la digitalización en los negocios de manera que beneficien a todos los involucrados".

Tecnología y Producto para i4.0

Ravindra Kumar, SAMTEC Indiasobre la tecnología y el producto para i4.0, "Muchos diseñadores en el ámbito de i4.0 están preocupados tanto por la velocidad/velocidad de datos como por la robustez. Samtec tiene una variedad de productos resistentes, de alta velocidad y micropaso para este tipo de diseños. Un ejemplo incluye el conjunto de terminales y socket Edge Rate, ERM8 y ERF8. En primer lugar, son de alta velocidad; dependiendo de la configuración, tienen una clasificación de 28 Gbps o 56 Gbps PAM4. En segundo lugar, ocupan menos espacio que otros dispositivos de alta velocidad. conectores con planos de tierra integrales, su huella es aproximadamente un 15% más pequeña que otros sistemas y el diseño de contacto es resistente y puede manejar aplicaciones de alto ciclo.

Amit Tiwarisobre tecnología o producto para i4.0, "En un mundo de complejidad exponencial y velocidad digital, se requiere una conexión confiable en cada interfaz. Con cada pequeño paso que conduce a un flujo eléctrico y de datos más confiable, nos acercamos un paso más a nuestro visión: ser la columna vertebral del mundo conectado inteligente".

"Con su gama de productos para la interconexión, la electrónica de interfaz y los controles de automatización, WAGO admite la adquisición continua e ininterrumpida de información valiosa a partir de señales y datos. Luego, esta información se puede agregar y utilizar para el análisis, lo que brinda valor agregado a la organización, ya sea para optimizar utilizando y monitoreando procesos industriales, aumentando la eficiencia de la producción interna, implementando la gestión de energía o desarrollando servicios adicionales para el cliente final, dijo Tiwari.

Dijo además: "Las organizaciones pueden aprovechar las soluciones de WAGO para una conexión fácil y segura. En unos pocos pasos, los usuarios pueden tener una visión general independiente del sitio de toda la información relevante y pueden identificar el potencial de optimización e iniciar cambios directamente".

Para conectividad de alta velocidad

ravindra kumar en 'Para conectividad de alta velocidad', "AcceleRate HD es un sistema de interconexión de filas múltiples con paso de 0,635 mm que proporciona una interfaz de ultra alta densidad y un ancho de banda de última generación. Las series ADM6 y ADF6 ofrecen hasta 240 E/S en solo 1,88 pulgadas cuadradas de espacio físico de PCB y tienen una altura de pila baja de solo 5 mm (con opciones de 7 mm y 10 mm en desarrollo activo). El sistema incorpora el sistema de contacto Edge Rate, que está optimizado para el rendimiento de integridad de la señal y tiene una clasificación de modulación PAM4 de 56 Gb/s. La tecnología de bola de soldadura para un procesamiento simplificado es estándar, al igual que los pines de alineación y la polarización del cuerpo. Los productos cumplen con RoHS, se pueden soldar sin plomo y también están disponibles como el ensamblaje de cable más delgado de la industria. , con un ancho de cuerpo de 7,6 mm ideal para una mayor proximidad a los circuitos integrados El diseño de ensamblaje de cables de dos filas de alta densidad ofrece configuraciones de 8 y 16 pares en un paso de 0,635 mm para hasta 92 pares por pulgada cuadrada y amplía el rendimiento, alcance y flexibilidad del sistema con la tecnología Samtec Flyover, que vuela señales sobre PCB con pérdida a través de un cable Twinax Eye Speed ​​de desviación ultrabaja. (ver imagen adjunta)

Tiwarion para la conectividad de alta velocidad, "los productos WAGO se utilizan ampliamente en tecnología de procesos y energía, automatización de edificios, maquinaria y equipos, así como en aplicaciones industriales y de transporte".

"En el segmento del transporte, WAGO ha sido un elemento básico ferroviario durante más de 40 años. La calidad superior independiente del operador de la tecnología de interconexión eléctrica de WAGO, que presenta un manejo rápido y fácil, es solo una de las razones por las que esta conexión de presión de resorte a prueba de vibraciones La tecnología ha sido un punto de referencia en la industria. Puede encontrar nuestra tecnología a bordo de locomotoras eléctricas y diésel, vagones de pasajeros y vehículos de dos pisos, y en vehículos de tracción para trenes regionales, locales y de alta velocidad, trolebuses y subterráneos, dijo Tiwari".

Tiwari afirmó además: "Desde los sistemas operativos de punto, la tecnología de señales, la tecnología de cabina, incluida la instalación de iluminación, la tecnología de aire acondicionado, los variadores y convertidores, los paneles de interruptores y fusibles, los cargadores de baterías y las cajas de conexiones hasta la infraestructura de estación moderna, WAGO ofrece servicios eléctricos adecuados y confiables". solución de interconexión, electrónica de interfaz y automatización para todas las aplicaciones que se puede instalar de forma rápida y sencilla.

Miniaturización de Conectores

ravindra kumarsobre la miniaturización de los conectores, "Sí, la demanda de dispositivos y componentes más pequeños seguirá creciendo. Los conectores Samtec ahora tienen un paso tan pequeño como de 0,4 mm y una altura de pila de tan solo 2,5 mm. La compensación actual es el tamaño, frente a Rendimiento frente a durabilidad. Estos factores se pueden tener en cuenta en el diseño del conector, y los diseñadores también están integrando elementos en la PCB para cumplir con los requisitos de su sistema. Samtec aborda estos problemas con el diseño de contactos, el diseño y la ubicación del aislador y las estrategias sugeridas de enrutamiento de PCB.

Futuro de los conectores para aplicaciones integradas y de visión artificial

ravindra kumarsobre el futuro de los conectores para aplicaciones integradas y de visión artificial, "Samtec tiene muchos productos de conectores que se utilizan en aplicaciones de alta velocidad, integradas y de visión artificial. Las características comunes incluyen micropaso, alto ancho de banda, alta densidad y muchas opciones para la placa flexibilidad de apilamiento.