《電子技術(shù)應(yīng)用》
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超越互連標準

滿足尺寸,、重量,、功率和成本 (SWAP-C) 目標
2023-07-25
作者:Meizy Loo, 客戶服務(wù)部門主管, Harwin Asia
來源:Harwin
關(guān)鍵詞: Harwin 連接器

尊重行業(yè)標準是電子工程職業(yè)的核心所在。這毋庸置疑,,但遵守行業(yè)標準也有可能阻礙工程師的設(shè)計目標,。新太空產(chǎn)業(yè)就是這樣一個領(lǐng)域,,追求更小、更輕,、更實惠的組件是該領(lǐng)域的關(guān)鍵標準,。

隨著私人航天業(yè)的問世,產(chǎn)業(yè)動向有所改變,。諸多行業(yè)新手與著名老牌企業(yè)共存,,且許多小規(guī)模風(fēng)投力量(包括商業(yè)型和學(xué)術(shù)型)也在逐步融入。一般而言,,這些企業(yè)將開發(fā)某種形式的納米衛(wèi)星,,或中等規(guī)模的納米衛(wèi)星群。

在大多數(shù)情況下,,項目必須遵守的設(shè)計準則與領(lǐng)域內(nèi)傳統(tǒng)的設(shè)計準則大相徑庭,。最重要的是,一定要采用能夠盡可能簡化設(shè)計并且提高成本效益的組件,。

如果工程師們查看航天機構(gòu)的準用清單,,就會發(fā)現(xiàn)其中列載的部分連接器規(guī)格多年不變。這些組件可能還需充分適應(yīng)與納米衛(wèi)星實施相關(guān)的重量,、尺寸和預(yù)算限制,。如果指定使用這些組件,就無法在可用空間內(nèi)容納全部必需功能,。更重要的是,,最終的重量恐怕會超過分配給項目的火箭發(fā)射有效載荷。

誠然,在特定情況下(如政府資助的合資企業(yè)),,遵守某些標準是強制要求,。但是,如果情況并非如此,,工程師可能傾向于選擇符合高可靠性和高性能標準的商用現(xiàn)貨 (COTS) 產(chǎn)品,。在航天發(fā)射條件下,強大的抗沖擊和抗振動性能至關(guān)重要,。此外,,在太空中,強大的釋氣性能可確保連接器不會削弱環(huán)境設(shè)備,,更不會危及性能。這條路線賦予了設(shè)計師們更大的設(shè)計靈活性,,支持其在預(yù)算范圍內(nèi)解決應(yīng)用的工程限制,。

高可靠性 COTS 產(chǎn)品不僅適用于新太空產(chǎn)業(yè),工業(yè),、航空航天與國防,、電動汽車 (EV) 和充電基礎(chǔ)設(shè)施也是可以通過迅速采用 COTS 連接器產(chǎn)品,助力加速產(chǎn)品開發(fā)的領(lǐng)域,。此外,,隨著采購選擇范圍的擴大,一旦出現(xiàn)供應(yīng)渠道短缺問題,,這些行業(yè)也可避免長交貨期等待,。

Harwin 連接器的設(shè)計理念主要以工程師需求為中心。因此,,品牌推出的 HRi 系列連接器兼具工程師設(shè)計所需的高可靠性和高性能屬性,,同時也滿足尺寸、重量,、功率和成本 (SWAP-C) 目標,。這一高可靠性 (Hi-Rel) 的互連產(chǎn)品組合中包含了小巧輕盈的 Gecko 系列產(chǎn)品、高密度的 Datamate 系列產(chǎn)品和高功率的 Kona 系列產(chǎn)品,。這些連接器具有良好的抗沖擊和抗振動性能,,釋氣表現(xiàn)卓越,因而全方位符合美國國家航空航天局 (NASA) 和歐洲航天局 (ESA) 的嚴格要求,。


前沿性能

1.25 毫米高可靠性 Gecko 連接器可用于納米衛(wèi)星等多重領(lǐng)域,,滿足節(jié)省板上面積和系統(tǒng)整體減重的迫切需求。除了具備行業(yè)前沿的性能和有 COTS 供貨之外,,該系列產(chǎn)品也可助力納米衛(wèi)星更加適應(yīng)現(xiàn)代航天事業(yè),。該系列連接器可出色抵御機械應(yīng)力,并搭載了各種配接固位鎖定機構(gòu)。工作溫度范圍介于 -65°C 至 +150°C 之間,,優(yōu)勢明顯,。

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圖 1:Gecko-MT 連接器緊密集成 10A 電源觸點和 1.25 毫米間距信號觸點

Gecko-MT 型號產(chǎn)品集數(shù)據(jù)(2.8A)和電源(10A)傳輸功能于一身,為工程師提供了 Combi-D/Micro-D 規(guī)格之外頗具吸引力的替代選擇,。通過指定這些組件,,工程師可以進一步簡化設(shè)計,減少布線以縮小體量和減輕重量,。由于組件用量更少,,還可以降低材料成本。這些組件輕盈小巧,,還可用于無人駕駛飛行器 (UAV) 和無人機,。

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圖 2:Datamate Mix-Tek 連接器支持單個連接器搭載單排電源/同軸觸點與雙排信號觸點的配置

Harwin 的 Datamate 系列產(chǎn)品問世已近 40 年之久,該系列連接器自問世以來便一直備受諸多要求嚴苛的應(yīng)用領(lǐng)域青睞,,并在航天領(lǐng)域擁有歷史悠久的業(yè)績,。這些連接器具有強大的抗沖擊和抗振動性,可承受高達 +125°C 的溫度,。經(jīng)過 SWaP-C 優(yōu)化的 2 毫米間距組件占用空間小,,能夠置入其他同類連接器難以容身的狹小空間。與 Gecko 系列一樣,,Datamate Mix-Tek 系列也可在更狹小的空間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)和電力,。

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圖 3:Kona 系列推出電源連接器優(yōu)越之選,觸點間距 8.5 毫米,,單個觸點最大電流 60A,。

近來,隨著 Kona 系列的推出,,Harwin 大大提高了 HRi 產(chǎn)品組合的功率水平,,每個觸點可傳送電流達到 60A。采用高功率運行和高可靠性的組合對于這種尺寸和規(guī)格的連接器而言可謂獨樹一幟,。盡管這些連接器的觸點間距為 8.5 毫米,,但輸送大電流所需的觸點較少,因此占用的板上空間相對較小,。


選擇連接器的實用方法

總而言之,,盡管行業(yè)標準本應(yīng)幫助工程師找到最適合其設(shè)計的互連組件,但現(xiàn)實的復(fù)雜程度有時遠超想象,。通過以更加務(wù)實的方式選擇連接器,,工程師可以獲享高可靠性互連解決方案帶來的惠益,同時實現(xiàn) SWAP-C 目標,,且不受供應(yīng)鏈停滯的影響,。


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