Des voitures particulières aux équipements mécaniques et agricoles, les véhicules modernes sont équipés de dispositifs électroniques complexes, qui nécessitent tous des composants interconnectés compacts et fiables. La batterie d’un véhicule électrique (VE) en est un exemple typique. À mesure que la densité des batteries augmente, les concepteurs sont sous pression pour trouver des composants de connexion permettant d’économiser de l’espace et de simplifier le processus d’assemblage. Atteindre cet objectif n’est pas une tâche facile, car les connecteurs doivent encore maintenir une fiabilité à long terme dans des conditions difficiles.
Les véhicules industriels et agricoles sont confrontés à des exigences similaires. Prenons l'exemple d'un tracteur autonome de navigation par satellite : en cas de dysfonctionnement du connecteur, la seule réponse sûre peut être de s'arrêter et de vérifier. Cependant, les récoltes et les conditions météorologiques n’attendront pas l’arrivée des techniciens de service, et des arrêts imprévus peuvent entraîner des pertes de revenus, voire une perte totale des récoltes.
Les défis du câblage des véhicules modernes
Ces applications sont confrontées à un défi commun : à mesure que les appareils électroniques des véhicules deviennent de plus en plus complexes, le nombre d'appareils interconnectés augmente également. Avec l'augmentation du nombre d'appareils interconnectés, le volume augmente également et le nombre de points de défaut augmente également, ce qui pose de nouveaux défis en matière de câblage et d'installation.
Pour relever ces défis, les systèmes interconnectés doivent présenter les caractéristiques suivantes :
Compact et facile à intégrer, adapté aux conceptions à espace limité
Le contact doit avoir une résistance mécanique élevée et des caractéristiques anti-vibrations élevées pour garantir la fiabilité
Adopter une conception de protection de sécurité pour éviter les chocs électriques et les connexions incorrectes pendant le processus de maintenance
Dans les applications grand public, les circuits imprimés flexibles (FPC) et les câbles plats flexibles (FFC) sont depuis longtemps les solutions privilégiées pour les interconnexions multiconducteurs limitées en espace. Dans les applications automobiles, ces interconnexions communément appelées câbles plats ont toujours été remises en question. Au contraire, les concepteurs de systèmes automobiles ont tendance à choisir des faisceaux de câbles traditionnels reconnus pour leur fiabilité.
Dans cette optique, Hirose a lancé les connecteurs de carte FPC/FFC hautes performances de la série TB4. Cette série de connecteurs améliore non seulement considérablement la robustesse de l'interconnexion de câbles flexibles et offre la fiabilité des faisceaux de câbles traditionnels, mais présente également un aspect très compact et facile à assembler.
Des méthodes efficaces pour construire l’interconnexion des véhicules
Le système d'interconnexion de la série TB4 (Figure 1) se compose de trois parties, dont une prise intégrée, une fiche à verrouillage central qui garantit une connexion fiable sans avoir besoin de fixations supplémentaires et un fixateur orange qui peut verrouiller les câbles FPC ou FFC en place. Cette conception est très peu encombrante : la hauteur de raccordement du connecteur horizontal n'est que de 4,5 millimètres (mm) et l'espacement des contacts de 1 mm minimise au maximum la largeur totale.
Figure 1 : Le système d'interconnexion de la série TB4 adopte une structure simple en trois parties, qui permet d'obtenir une interconnexion ultra fine et robuste au niveau du véhicule. (Source de l'image : Hirose)
La série TB4 a un courant nominal de 1,0 ampère (A) et une tension nominale de 100 volts, et peut prendre en charge diverses exigences d'interconnexion des véhicules. Outre ces spécifications électriques, la conception aborde également le problème clé de l'utilisation de câbles flexibles dans des environnements difficiles. Les caractéristiques spécifiques sont les suivantes :
Un mécanisme de contact plaqué or à deux points est utilisé dans chaque prise pour maintenir une intégrité élevée du signal même en cas de cycles thermiques et de vibrations.
La fonction d'accouplement unidirectionnelle peut empêcher une insertion incorrecte et améliorer la sécurité pendant la maintenance
La protection du rail de guidage permet d'éviter tout contact accidentel des doigts et de réduire le risque de choc électrique
Adopter une structure conforme aux normes d'inflammabilité RoHS3, sans halogène et UL94V-0, et répondant aux exigences USCAR-2 pour les systèmes de connecteurs électriques de qualité automobile
L'utilisation de deux types de codes clés, noir et gris, permet d'éviter des connexions incorrectes lors de l'utilisation de plusieurs composants TB4 à courte distance.
Toutes ces caractéristiques combinées rendent les connexions de câbles flexibles aussi fiables que les faisceaux de câbles traditionnels et réduisent considérablement l'occupation de l'espace.
Vérifiez les connecteurs de la série TB4
La série TB4 offre une variété de tailles et d'options de configuration pour s'adapter à différentes applications. Lorsque des dispositifs d'interconnexion plus grands sont requis, le support 26-TB4-30S-1H (800) (Figure 2) atteint 30 positions de broches dans une taille compacte de 8,75 × 37,9 mm. Cette prise comporte une petite marque de polarisation qui aide les techniciens de service à vérifier si le sens d'accouplement est correct. Il existe des marquages similaires sur les fiches correspondantes.