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Cable-to-Board

1,27-mm-Stecker – fast überall im Auto einsetzbar

25. Mai 2021, 08:56 Uhr   |  Corinna Puhlmann-Hespen

1,27-mm-Stecker – fast überall im Auto einsetzbar
© Erni Electronics

Kompakte und zuverlässige "MicroBridge“-Kabelsteckverbinder

In der rauen, oft motornahen Umgebung im Auto müssen Steckverbinder nicht nur möglichst klein sein, sondern auch vibrationsfest, temperaturbeständig, hochbelastbar und sicher im Prozess.

Um den hohen Sicherheitsanforderungen nachzukommen, hat Erni Electronics seine Cable-to-Board-Steckverbinder in Anlehnung an Automotive-Prüfvorschriften wie VW75174 und USCAR-2 entwickelt.

Eine der jüngsten Steckverbinder-Serien, die Erni speziell für Automotive-Applikationen konzipiert hat, sind die „MicroBridge“-Kabelsteckverbinder. Die einreihigen Federleisten der Produktfamilie sind mit Schneidklemm-Anschlüssen verfügbar und haben ein Raster von 1,27 mm. Trotz Miniaturisierung sind die Komponenten so konzipiert, dass sie eine hohe Vibrationsfestigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen. 

Ein Besonderheit der Erni-Steckverbinder ist die doppelte Ausführung der Schneidklemme beim IDC-Anschluss. Durch dieses konstruktive Merkmal wird jedes Litzenbündel viermal kontaktiert, wodurch sich Mikrounterbrechungen zuverlässig eliminieren lassen. Zudem schützt eine integrierte Zugentlastung die Schneidklemmverbindung vor mechanischer Belastung durch Leitungsbewegungen.  

Aufgrund ihrer robusten Auslegung lassen sich die 1,27-mm-Steckverbinder fast überall im Auto einsetzen, ob am Scheinwerfer oder in direkter Motorumgebung. 

Flexibel in der Anwendung – dank neuer Varianten

Um die Flexibilität bei der Auslegung der Verbindungstechnik zu erhöhen, hat Erni das „MicroBridge“-System aktuell um Varianten mit 180-Grad-Kablabgang zur Steckrichtung erweitert:

»Dank gerader und abgewinkelter Messerleisten sowie Federleisten mit einem 90-Grad-Kabelabgang sowie jetzt dem neuen 180-Grad-Kabelabgang ist unsere Produktreihe mit 2 bis 20 Polen noch flexibler im Hinblick auf unterschiedliche räumliche Vorgaben«, erklärt Markus Breitenbücher, Marketing & Product Data Manager von Erni Electronics. »Vor allem bei kleinen Applikationen verringert sich nun die Komplexität des Designs, was zu einer Kosten- und Zeitersparnis führt«.

Einsatzfelder

Die typischen Applikationen der Erni-Steckverbinder reichen vom Einsatz in hochsensiblen Front- und Heckkameralösungen über intelligente Scheinwerfersysteme mit dynamischem Kurvenlicht bis hin zu Airbags, die sich präzise auf das Gewicht der Insassen einstellen lassen. »Zudem kommen unsere Steckverbinder mit Koshiri-Sicherheit beispielsweise in elektronisch geregelten Lenksystemen oder in der Leuchtweitenregulierung zum Einsatz«, führt Markus Breitenbücher weiter aus. 

In vielen Fällen müssen die Steckverbinder nicht nur den hohen Sicherheitsstandards wie Koshiri entsprechen, sondern zusätzlich ausreichende Design-Margen bieten, um auch höhere Ströme oder Spannungen bei kleinen Rastern handhaben zu können. 
Die Strombelastbarkeit je Kontakt ist mit 9,0 A bei 20 °C (2-polige Version) spezifiziert.

Batteriemanagementsysteme und die entsprechende Leistungselektronik spielen für die Elektromobilität eine Schlüsselrolle. Das Batteriemanagementsystem sorgt für ein sicheres Laden/Entladen der Batterie und überwacht die Batteriezellen. Es ist normalerweise nicht in der Hochspannungsbatterie direkt verbaut, sondern über entkoppelte Bussysteme angeschlossen. »Grundsätzlich gilt es den Durchgangswiderstand am Ladeeingang möglichst gering zu halten. Daher sind Steckverbinder gefragt, die einen möglichst geringen Durchgangswiderstand haben, der auch bei steigenden Temperaturen weitgehend konstant bleibt. Dies kann durch ein geeignetes Kontakt-Design erreicht werden«, betont Markus Breitenbücher.

Ein weiteres Einsatzfeld für kompakte und robuste Steckverbinder sind Automobil-Beleuchtungssystemen. Auch hohe Temperaturen von 150 °C, die bei den engen Platzverhältnissen in Frontscheinwerfern vorkommen, dürfen für die Verbindungstechnik kein Problem darstellen. Flexible, miniaturisierte Cable-to-Board-Lösungen und ein hohe Stecksicherheit sind auch hier die wesentlichen Kriterien.

»LED-Systeme werden oft verkabelt oder auch modular steckbar mit Leiterplatten aufgebaut. Neben den MicroBridge-Steckverbindern bietet Erni für diese Applikation konfektionierte „MiniBridge“´-Kabelstecker an, die sowohl Flachkabel als auch Einzeladern aufnehmen können. Damit lassen sich besonders flache, flexible und kostengünstige Installationen realisieren«, erklärt Markus Breitenbücher. Für derart kompakte Beleuchtungsaufgaben sind die Steckverbinder auch mit weißen Isolierkörpern verfügbar, um Schattenbildungen zu vermeiden. 

Sicherheitsmerkmale

Ebenso wichtig wie die Sicherheit in der Anwendung, ist die Prozesssicherheit sowie eine möglichst einfache Handhabung der Steckverbinder. 

Bei kleinen Kabel-to-Board-Steckverbindern muss im Fertigungsprozess vor allem gewährleistet sein, dass bei einem schrägen Zusammenführen der Messer- und Federleiste keine Beschädigungen der Messerleiste auftreten. Dies hat Erni bei der Konstruktion seiner Automotive-Steckverbinder berücksichtigt. 

Die MicroBridge-Steckverbinder sind mit „Koshiri“-Funktion ausgestattet. Diese schreibt vor, dass stromführende Bauteile (Kontakte) bei der Montage nur mit ihrem signal- und stromführenden Gegenstück berührt werden können. Eine Berührung mit Gehäuseteilen muss dabei konstruktiv ausgeschlossen sein.  Beim „MicroBridge“ erlauben Rippen der Federleiste und Nuten der Messerleiste eine zuverlässige Führung der Stecker-Gehäuse und gewährleisten so den exakten Steckvorgang.

Des Weiteren sind die Steckverbinder optional mit elektrischer CPA (Connector Position Assurance) verfügbar. Damit wird die Kontaktierung zwischen Feder- und Messerleiste bereits beim Steckvorgang geprüft. Erni hat zur Realisierung der elektrischen CPA die Federleiste beidseitig mit je zwei Verriegelungszapfen versehen, während auf der Messerleiste ein verkürzter Prüf-Pin integriert ist. Dieser Pin dient ausschließlich dazu, die sichere Verbindung abzufragen und hat keinerlei Signal- oder Stromübertragungsfunktion. Der Steckvorgang ist erst vollständig abgeschlossen, wenn beide Verriegelungszapfen eingerastet sind. 
 

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