I connettori sono onnipresenti e, nonostante il loro aspetto modesto e la natura talvolta nascosta, svolgono un ruolo chiave in un’enorme varietà di applicazioni in cui sono essenziali prestazioni e affidabilità eccezionali.
Ad esempio, molti singoli inverter solari devono essere collegati in rete per la distribuzione dell’energia attraverso il controllo elettronico avanzato per garantire un approvvigionamento energetico stabile. Ciò richiede numerose connessioni di segnali e dati, ciascuna delle quali deve essere compatta con penetrazioni di robustezza e di resistenza alla polvere o umidità, nonché ai raggi UV, e in grado di sopportare l’esposizione all’aperto a lungo termine.
Per questo motivo vengono applicati rigorosi standard di sicurezza, di conseguenza, le apparecchiature nell’ambiente di produzione sono sottoposte a regolari procedure di controllo necessarie per assicurare la realizzazione di soluzioni di connettori affidabili, robusti e resistenti a qualsiasi condizione ambientale indoor e outdoor.
In questo articolo descriveremo una panoramica sui connettori professionali industriali con particolare riferimento ai connettori circolari Push-Pull e ai connettori SPE (Single Pair Ethernet).
Introduzione
Il mondo dei connettori è in continua evoluzione per supportare le tendenze dinamiche del mercato. I prodotti emergenti di connettività ad alta velocità stanno attualmente rispondendo ad una serie di tendenze tecnologiche e, una volta immessi nel mercato, serviranno, ispireranno e consentiranno una moltitudine di applicazioni di nuova generazione ad alta velocità per molti anni a venire.
Poiché le aziende e i consumatori richiedono maggiore praticità, mobilità, potenza e velocità dai dispositivi che utilizziamo, i progettisti richiedono di più dalle soluzioni di connettività che impiegano per spingere questi dispositivi al livello superiore successivo. Per questi progetti stanno diventando disponibili connettori più potenti, più robusti, versatili e innovativi. Molti fattori stanno alimentando la crescita dell’industria elettronica, ma le tendenze tecnologiche chiave che seguiranno, avranno un’influenza particolarmente forte sulla progettazione e lo sviluppo di nuovi connettori.
Conseguentemente all’incremento dell’adozione di veicoli elettrici, le soluzioni di connettività nel settore automotive sono in aumento.
Mentre il mondo si sposta verso un’energia più verde, l’adozione delle tecnologie di ricarica wireless è destinata a continuare. Il modo in cui l’energia viene catturata, immagazzinata, consumata e consegnata è di importanza crescente per i consumatori. Questa tendenza continua a creare opportunità per i connettori di ricarica e le tecnologie di ricarica wireless emergenti. La ricarica wireless potrebbe sconvolgere il mercato dei connettori di ricarica per veicoli elettrici, ma è anche probabile che ne favorisca l’adozione.
Man mano che le reti 5G continuano a essere implementate, sono necessari connettori e cavi ad alta velocità per supportare questa infrastruttura e le velocità di trasmissione dati sostanzialmente più elevate.
Nuove potenti tecnologie saranno rese possibili da questa connettività istantanea. Gli apparati di rete, i sistemi radio remoti e le antenne attive sopporteranno il peso maggiore di questa attività. La promessa della connettività ad alta velocità avrà un impatto particolarmente profondo sui mercati come quello automobilistico, dei trasporti e dei test e misurazioni. L’industria dei connettori ha anticipato questa domanda e diverse aziende hanno già sviluppato soluzioni ad alta velocità di nuova generazione, come i connettori circolari push-pull della famiglia Y‑Circ P dell’azienda Yamaichi Electronics, idonei per connessioni ad alta velocità SPE (Single Pair Ethernet) ed Ethernet automobilistico.
I connettori Push-Pull
I connettori push-pull costituiscono una categoria a sé stante all’interno dei connettori circolari. Il connettore Push-Pull è dotato di un meccanismo di bloccaggio che “scatta” automaticamente in una posizione fissa quando il connettore viene inserito e può essere scollegato solo quando il corpo del connettore viene spinto all’indietro, quindi, tirando il cavo non si interrompe la connessione.
Questo sistema rende il connettore push-pull particolarmente adatto per apparecchiature mediche, sistemi di test e misurazioni, tecnologia dei sensori e applicazioni militari critiche. Per casi specifici, come ad esempio nel settore militare, sono disponibili anche versioni a strappo dei connettori Push-Pull, per aumentare la sicurezza o per soddisfare specifiche esigenze impiantistiche.
Con particolare attenzione alle condizioni operative gravose e ai luoghi di difficile accesso, i connettori push-pull possono anche essere inseriti alla cieca e poi rimossi manualmente.
I connettori waterproof nelle applicazioni industriali
I connettori impermeabili sono utilizzati nelle applicazioni industriali e di automazione che devono resistere ai liquidi. A seconda del materiale, i connettori con grado di protezione IP67, IP68 o IP69K possono resistere alle condizioni atmosferiche in applicazioni esterne, all’immersione in profondità, ai getti d’acqua ad alta pressione e ai detergenti aggressivi. Il grado di protezione richiesto varia in base alle applicazioni ed è specificato dal datasheet per ciascun connettore.
La protezione contro l’ingresso di umidità è essenziale per connettori e cavi sia per scopi funzionali che di sicurezza. Tuttavia, il significato del termine ‘impermeabile’è relativo alle condizioni dell’applicazione in questione.
Negli ambienti industriali convenzionali, i connettori maschio e femmina non entrano spesso in contatto diretto con l’umidità, ma in ambienti più esigenti devono resistere all’immersione temporanea (IP67) o all’irradiazione ad alta pressione ad alta temperatura (IP69K).
La maggior parte dei prodotti leganti sono impermeabili, ma lo specifico campo di applicazione determina quale prodotto e livello di protezione è adatto.
I connettori impermeabili e a tenuta stagna maschio e femmina sono disponibili con un’ampia gamma di contatti per diversi range di tensione e corrente tipiche, incluse versioni speciali a bassa tensione e alta corrente.
In Figura 1 viene mostrato il connettore circolare Push-Pull Y-Circ P –Watertight – serie T prodotto da Yamaichi Electronics. Questo connettore a tenuta stagna ha un grado di protezione IP68 idoneo per applicazioni in ambienti umidi.
I connettori SPE della Yamaichi Electronics
SPE (Single Pair Ethernet) è una tecnica di comunicazione orientata al futuro. Per il collegamento fra dispositivi utilizza solo due fili invece di quattro o otto fili di solito previsti, riducendo così i costi, spazio, peso e tempo di assemblaggio dei connettori.
La tecnica SPE può essere utilizzata per la comunicazione di dispositivi e macchinari nell’ambito dell’Industria 4.0, rivelandosi la chiave per la trasmissione dei dati efficiente ed economica, dal sensore al cloud.
Yamaichi Electronics produce connettori SPE standardizzati secondo la IEC 63171-2 e 63171-6, o, a richiesta del cliente, possono essere realizzate varianti personalizzate. Infatti, oltre alle versioni di connettori SPE standard, Yamaichi Electronics è in grado di fornire anche versioni con specifici requisiti richiesti dal cliente basate sui robusti e affidabili connettori push-pull testati e garantiti per funzionare perfettamente ad un elevato numero di cicli di accoppiamento. Nei propri laboratori, Yamaichi sviluppa, simula e testa tutti i layout dei pin per garantire una elevata affidabilità di contatto in applicazioni di trasmissione dati ad alta velocità. Il layout dei pin S1 consente la trasmissione dati SPE fino a 10 Gbit/s secondo la IEC 802.3ch e dei segnali Automotive Ethernet secondo lo standard Open Alliance TC9.
La Figura 2 riporta il connettore Single Pair Ethernet Y-SPE – IP20 – Jack 90° – IEC 63171-6 prodotto da Yamaichi Electronics.
I connettori ad alta velocità della Yamaichi, come ad esempio i connettori per automotive Fakra e 112G, sono fabbricati nei propri stabilimenti di produzione in Germania, Giappone, Corea del Sud e Filippine.
Alcune soluzioni di connettori della Yamaichi Electronics
Yamaichi Electronics è un’azienda professionista altamente specializzata nella produzione di connettori per il mercato internazionale industriale che vengono prodotti completamente nei propri stabilimenti siti in Germania, Giappone, Corea del Sud o Filippine.
Ciò le consente di offrire ai clienti varie soluzioni di connettori, dai connettori circolari push-pull fino ai connettori per alta velocità e Single Pair Ethernet (SPE).
La produzione dei connettori circolari push-pull comprende i connettori Y-Circ P serie B-S-T (Figura 3) e i connettori Y-Circ M (Figura 4) che comprendono la gamma dei connettori M12.
Yamaichi Electronics offre anche le seguenti soluzioni di connettività:
• connettori industriali RJ45 Y-Con realizzati con package in materiale plastico e metallico molto robusto e ad alta affidabilità; sono disponibili con protezione IP67/68/69K ed EMIM
• connettori industriali standard IEC 63171-x SPE della serie Y-SPE;
• connettori I/O standard d’interfaccia per la trasmissione digitale di dati audio e video come i connettori HDMI e Displayport, nonché i più recenti connettori standard USB-C per la trasmissione dati, segnali e alimentazione;
• interfacce standard specifiche per il settore automobilistico, come le interfacce Fakra e HSD o il sistema Y-Quad per applicazioni con box di giunzione;
• interfacce standard della serie Mini Fakra Y-MFC;
• interfacce standard serie Y-HDE per la connessione Ethernet ad alta velocità;
• connettori ad alta velocità 112G per i quali Yamaichi Electronics svolge un ruolo importante nella standardizzazione 112G in cui ha fornito molte linee guida per MSA, IEEE, OIF e PICMG.
Un altro importante segmento della produzione di Yamaichi Electronics è costituito dai prodotti per i Test come Fixtures e adattatori per testare dispositivi, prese di contatto per pin di semiconduttori, soluzioni personalizzate di tool per PCB, ecc.
Con design sofisticati e intelligenti, Yamaichi Electronics fornisce sistemi di adattatori che soddisfano perfettamente le sfide di mantenere l’integrità del segnale ad alta velocità mediante un layout dei contatti superiore e affidabile.
I prodotti per i test includono adattatori per test verticali e orizzontali, sia per il burn-in che per i test funzionali. Gli standard dei moduli applicabili sono SMARC, COM Express, Qseven, SO-DIMM e DIMM, ma è anche possibile fornire soluzioni personalizzate su misura.
L’innovativo dispositivo di test Y-ETI di Yamaichi Electronics è progettato per la massima flessibilità nel collaudo di gruppi elettronici. Consente il contatto per applicazioni standard con passo di test più ampio fino a soluzioni integrate ad alte prestazioni con passo di test a partire da 0,25 mm in su.
Conclusioni
L’azienda Yamaichi Electronics con la sua alta professionalità e affidabilità a livello internazionale, con i suoi prodotti interamente fabbricati in Germania, Giappone, Corea del Sud e Filippine, è presente nell’industria, nella tecnologia medica, nelle reti ad alta velocità, negli smartphone, nelle applicazioni dei viaggi spaziali, nel settore automobilistico e nel settore delle tecnologie dei test più all’avanguardia nel mondo.
Yamaichi Electronics è quindi in grado di offrire i suoi prodotti standard e personalizzati nel campo professionale e industriale dei Semiconduttori, dell’Automotive, delle Reti di dati, dell’Automazione e degli Elettromedicali.
Yamaichi Electronics mette a disposizione dei clienti un comodo e potente configuratore di connettori circolari push-pull Y-Circ che consente al cliente di selezionare tra un numero elevato di possibili combinazioni, l’ottimale connettore rispondente alle proprie esigenze e soddisfare i requisiti specifici dell’applicazione.
Per utilizzare il configuratore basta registrarsi.
Dopo aver effettuato l’accesso e aver inserito i requisiti desiderati, è possibile inviare una e-mail o scaricare una scheda tecnica in PDF per ottenere informazioni dettagliate del connettore selezionato.
Gli utenti registrati possono scaricare gratuitamente ulteriori modelli di connettori anche in 3D. Tutti i prodotti della Yamaichi Electronics sono consultabili accedendo al sito dell’azienda.
