Universal Serial Bus (USB) Type-C разъемы определяют и упрощают соединения между популярными потребительскими устройствами.Независимые от безопасности функции, такие как информационно-развлекательные системы, также приносят пользу конструкторам автомобильных систем.Однако традиционные разъемы USB-C, предназначенные для потребительских приложений, не обеспечивают надежность, надежность и безопасность, необходимые в автомобильной среде.
В данной статье кратко описывается USB-C и проблемы, с которыми сталкиваются конструкторы при интеграции USB-C в дизайн транспортных средств.и затем соединители HiUSB-C, которые дизайнеры могут использовать для преодоления этих проблем..
Эволюция USB
Из первоначальной базовой формы USB типа A, разъемы USB заменили многие традиционные шины, такие как параллельные порты и RS-232, в потребительских, испытательных приборах и даже промышленных приложениях.Это приносит пользу от простоты использования, низкая стоимость, небольшие размеры, быстрая и простая подключение и отключение, мощность и цифровые возможности обработки сигнала, и обширная поддержка поставщиков от Plug and Play.Усовершенствованная версия USB-C позволяет уменьшить физические размеры, более быстрые скорости, большая мощность, и положительное и отрицательное замыкание.
Большой успех разъема USB-C сделал его единым стандартом, который должен быть реализован всеми новыми смартфонами и небольшими потребительскими устройствами,что приводит к чрезвычайно высоким продажам и более высокой совместимости устройств.g. Стандартный USB-C имеет размеры 8,4 мм х 2,6 мм и обеспечивает 24 булава. Симетричная конструкция (положительный и отрицательный слепой розетки) принята для корпуса и булава разъема,и антифризный ключ не требуетсяЭтот соединитель также может быть использован для одновременной передачи данных и зарядки.с расширенной функциональностью для поддержки режима DisplayPort Alt и адаптеров HDMI и мостов для передачи аудио- и видеоданных.
В этом отношении USB-C имеет потенциал для сокращения затрат, удобства,и вес по сравнению с другими способами подключения, а также создание обширной существующей экосистемы ресурсов USB.
Несмотря на то, что USB-C имеет широкие перспективы в автомобильных приложениях, дизайнеры должны решить ряд проблем, включая сильные вибрации и колебания температуры,высокие электромагнитные помехи (EMI), и потенциально опасные сбои, вызванные несовместимыми кабелями и разъемами USB.
USB-C в автомобильном мире
Чтобы удовлетворить потребность в подходящем разъеме, Hioffers AU1 серии USB-C разъемы, которые отвечают уникальным требованиям автомобильной среды.Эта серия разъемов обеспечивает взаимосвязь между внутренним и внешним оборудованием и поддерживает стандарты, такие как USB 3.2 Gen2, DisplayPort 1.4 и HDMI. Это семейство устройств построено на существующей серии HiCX и работает с ней беспрепятственно (рисунок 1).
HIROSE AUTOMOBILE GRADE USB-C подключатель
Рисунок 1: Коннектор USB-C класса транспортного средства серии AU1 (внизу) использует в качестве компонента серию CX (вверху).
Это инновационное сочетание обеспечивает: 1) стабильную и высокоскоростную скорость передачи данных до 20 Гбит/с (в соответствии со стандартом USB 3.2 Gen 2 × 2),2) уровень мощности 240 Вт (в соответствии с передачей питания USB 3.1 стандарт расширенного диапазона мощности: 48 В, 5 А), 3) надежное соединение, охватывающее всю информационно-развлекательную систему транспортного средства;он может поддерживать расширенные функции и реализовать бесшовную интеграцию системы.
Коннекторы серии AU1 прочно соединены, устойчивы к ударам и теплу и могут поддерживать надежную производительность в суровых условиях.серия может использовать этот популярный тип разъема в более сложных условиях, чем в оригинальной конструкции.
Серия соединительных агрегатов поддерживает прямую и прямоугольную установку (рисунок 2), что позволяет конструкторам гибкость в проводке в сильно ограниченной автомобильной среде.
Коннекторы серии AU1 от HIROSE поддерживают прямую и прямоугольную планировку (нажмите, чтобы увеличить)
Рисунок 2: Коннекторы серии AU1 поддерживают прямую и прямоугольную планировку; демонстрационная доска показывает использование коннекторов.
Обеспечить безопасное, точное и правильное соединение
Существуют две уникальные конструкции для этих соединителей, устройство обеспечения положения соединителя (CPA) и ключ тупика. Механизм CPACPA обеспечивает надежное и точное вставление.Структура замка с пальцем (рис.3) обеспечивает надежное механическое соединение и звук щелчка, позволяющий пользователю подтвердить успешное действие замка.
Механизм CPA Хирозе гарантирует, что соединители полностью включены.
Рисунок 3: Механизм CPA гарантирует, что соединители полностью включены, затем заблокированы и закреплены на месте и остаются присоединенными, пока они не будут отключены вручную.
Во время работы механизм CPA не может быть перемещен до завершения сцепления.емкость будет толкать механизм CPA вниз в запертое положение, что указывает на то, что розетка вставлена по назначению. Чтобы удалить совпадение, потяните механизм CPA и освободите вспомогательный замок; при отключении слышится звуковой щелчок.
При наличии какого-либо осевого или радиального отклонения, две части сцепления не будут щелкать, чтобы предупредить пользователя о неправильном сцеплении.значительно превышает ожидаемый срок службы в автомобильной среде.
Ключ противозаморозки помогает предотвратить неправильный кабель от подключения к целевому интерфейсу.одна из удобных особенностей потребительского кабеля USB-C заключается в том, что он обратимоЭто также означает, что они не имеют ключа блокировки или физических средств идентификации, т.е. нет необходимости определять, какая розетка в конечном итоге подключена к какой розетке.В потребительских приложениях, где "просто схватить кабель", чтобы подключить и выключить, отсутствие тупиковой ключевой позиции является преимуществом.Автомобильные приложения с большей вероятностью будут "подключены" и существует риск ошибок в проводке при установке плотных автомобильных кабельных решетокВ этих случаях такие несоответствия могут привести к разочарованию из-за неработоспособности связи, повреждения периферийных устройств и потенциальной опасности для систем и пользователей.
Для предотвращения ошибочной проводки разъемы USB-C класса транспортных средств серии AU1 поддерживают два кода клавиатуры клавиатуры физических помех: стандартный (черный) и "A Key" (серый/первичный) (рисунок 4).Эти две клавиатуры расположения помогают гарантировать, что ошибки скрещивания не происходит в случае двух соседних кабелей и разъемовРазличные цвета также помогают идентифицировать эти два кода клавиатуры.
Дизайн механических противозаморозных клавиш
Рисунок 4: Пользователь может использовать один из двух механических расположений ключей для минимизации ошибок соединения кабеля;Коннекторы со стандартными клавишами черные, а соединители с "A Key" - серые (мужчина) / первичные (женщина). Источник изображения: Привет)
Стандартные и электрические характеристики
Специфические номера определяют экологическую пригодность и электрическую производительность этих гиконнекторов.эти соединители работают в температурном диапазоне от -40 °C до +105 °CОни также водонепроницаемы и водонепроницаемы; в зависимости от типа соединителя может быть достигнута защита IP54, IP68 или IP69K. IP69K является самым строгим из трех пылепрочных и водонепроницаемых стандартов.
Эти разъемы отвечают стандартам USCAR-2 и USCAR-30 по надежности.в котором изложены требования к терминаламUSCAR-30 - это спецификация производительности для автомобильной системы подключения USB,охватывающий различные требования к разъему USB, кабельное и электрическое соединение между потребительским периферийным устройством и USB-хостом, установленным на транспортном средстве.
Электрически, пин питания (A4 / A9 / B4 / B9 (VBUS)) имеет номинальную мощность 1,25 A для спецификаций USB-C, в то время как пин, не связанный с питанием, имеет номинальную мощность 0,25 A для 20 VAC и VDC.Максимальное первоначальное сопротивление при контакте 40 м ΩПосле серии стандартных испытаний напряжения сопротивление на контакт будет немного увеличиваться, но не превышать 50 м Ω.