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Mini I/O類連接:替代與革新下的工業連接

Robot Vision ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:李寧遠 ? 2022-02-16 08:00 ? 次閱讀
在上一次討論RJ45連接器時,我們已經說過,作為一個并不是為工業場景設計的連接器系統,RJ45依靠其耐用性和多功能性在工業場景中占據了相當大的比例。但工業場景的惡劣工作環境有時對振動、EMI電磁干擾等提出了更高的要求。而且隨著工業自動化升級,傳感器和執行器連接數量顯著增加,這種級別的連接要求在更小的連接尺寸下做到更高的可靠性。

如果說在很多相對普通的工業場景中,RJ45和Mini I/O沒法分出個高下,那在對抗振抗沖要求很高的受控環境中,Mini I/O類的連接器作為專為工業場景設計的連接器系統無疑是要比RJ45更吃香的。

TE Mini I/O連接

TE的工業Mini I/O連接器,在工業應用設備之間傳輸數據的矩形連接器,只有RJ45插頭大小的四分之一,能夠節省大量PCB空間并更有效地利用空間。在工業環境中,工業Mini I/O連接器采用的金屬鎖閂可以防止由于沖擊、振動或拉扯電線而導致的網絡連接意外斷開,這兩大特點完美適配了對抗振抗沖要求很高的受控環境連接器需求。
(圖源:TE)

TE的Mini I/O連接支持以太網供電PoE)、PoE+、PoE++,數據速率支持從10Mbps到10Gbps,在小尺寸高可靠性之余保證了傳輸數據的優秀性能,采用雙接觸點的接觸系統可以防止不必要的間接通信損失,以處理工業環境中常見的沖擊和振動。

在連接器材料選擇上,LCP材料允許更高的回流焊料溫度,提高了加工效率并延長了器件使用壽命。至于很多人關心的Mini I/O 是否已標準化的問題,其實并不用擔心,Mini I/O已標準化(IEC61076-3-122)。除了IEC標準化外,PNO、Varan等用戶組也接受Mini I/O。

以Cat6A以太網連接為例,TE的工業Mini I/O連接器無需特殊工具即可連接到電纜上,可容納8線制AWG24/26電纜。在接觸過程中,連接器會自動按照最佳長度切斷電線,保證最佳傳輸性能。為了滿足當下的網絡數據速率,Mini I/O連接器提供 Cat5e (1 Gbps)和Cat6A (10 Gbps)兩種型號選擇。同時,接口也有I型(D型配接接口)和II型(U型配接接口)兩種選擇,以防止連接器錯配。另外工業Mini I/O連接通過信號路徑設計優化了EMI和信號完整性,360°的屏蔽也保證了CAT6A的高速傳輸。

HARTING iX

ix Industrial由Hirose和Harting合作開發,是一種支持高速以太網的新型4對線小型化連接器,同樣是眾所周知的RJ45微型化替代品。
(圖源:HARTING)

除了微型化,ix Industrial主要解決RJ45在鎖定舌片折斷和偶發性接觸問題方面缺乏穩健性的問題,該連接器在控制層面也可提供用于 1/10Gbit/s 以太網的6A類性能。這種ix Industrial連接根據IEC 61076-3-124進行標準化,在耐用性方面做了一個很好的示范。

Cat6A性能意味著ix Industrial插接的高電流承載能力可支持PoE應用。如果該接口將數據傳輸和電源組合在一起,那么可以進一步減少應用中端接技術所需的安裝空間,在空間上給予設計更多可能性。

ix Industrial連接器的設計使用金屬制成的兩個穩定卡扣式掛鉤實現插座和連接器的主動鎖定,提供清晰的觸覺反饋,確認安全連接。在 EMC 關鍵應用中,ix Industrial的360°屏蔽確保實現高EMC抗擾度。接口的高抗沖擊、耐振動性以及高EMC抗擾,讓ix系列在整個以太網“Mini”類連接中都稱得上是最耐用的。ix Industrial為以太網應用提供了一種更加緊湊、堅固且絕對行業兼容的接口,且適用于PROFINET環境中的苛刻應用。

小結

隨著以太網連接以及傳輸需求的逐步提高,以Mini I/O為代表的新一代連接器以更小巧的尺寸、更可靠的連接以及更快速地傳輸將工業以太網連接帶到全新的層次。
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