【技术干货】满足汽车产业发展趋势的连接器解决方案

满足汽车产业发展趋势的

连接器解决方案

随着汽车产业加速迈向电动化、智能化与高度联网化，车辆的电子电气架构正从传统分布式系统演进为集中化与区域化架构，对关键连接元器件提出前所未有的要求。连接器已不再只是单纯的电气链接接口，而是攸关电力传输稳定性、高速数据通信可靠性以及整车安全与耐久性的核心元器件。本文将为您介绍车载电子的需求与连接器的重要性，以及由Samtec所推出的汽车互连解决方案。

汽车电子设备日益普及

带动电子连接器的需求

美国汽车电子市场规模为2496亿美元，预计到2033年将增长至3914亿美元，未来十年复合年增长率（CAGR）为4.6%。需要再次强调的是，这超过3900亿美元的市场规模仅指美国市场。显然，随着汽车中电子设备的日益普及，电子连接器的数量也会随之增加。

USCAR和LV214是汽车连接器系统的标准。然而，这两种标准主要适用于线对线和线对板的连接器系统。随着软件定义车辆（SDV）的出现和发展，设计人员和行业专家预测，车辆将采用更多板对板（即PCB级）连接器。

最大的变化是用车辆中的“中央计算机”取代了电子控制单元（ECU）。在传统车辆中，ECU是小型“盒子”，每个ECU控制车辆的一项独立功能。例如，一个ECU控制前大灯，一个ECU控制车窗，一个ECU控制座椅，一个ECU控制舒适系统等等。一辆普通车辆可能有40个或更多ECU，而一辆高端豪华车可能有150个或更多，所有这些ECU都需要集成到车辆的电子系统和驾驶员界面中。

而软件定义车辆（SDV）则使用中央计算机来承担传统ECU的功能，由于软件现在控制着各个元器件的功能，因此更新不再需要物理更换或互换车辆中的元器件。嵌入式计算机的连接器要求与电子控制单元（ECU）的连接器要求有所不同。这些差异包括：增加了两件式板对板连接器（即配套的插座和端子组）；为了处理大量的信号、电源和接地，需要更高的引脚数；以及可能需要更多的表面贴装（SMT）连接器，以节省宝贵的PCB空间。尽管存在这些变化，汽车计算机的连接器仍需满足诸多要求，例如承受高冲击／振动和极端环境条件。

适用于汽车应用的坚固耐用、

高性能互连解决方案

Samtec推出众多适用于汽车应用的坚固耐用、高性能互连解决方案，并提供Sudden Service®解决方案，满足标准和客户定制的汽车设计需求，交货周期短，并提供多种选项，以满足客户对质量、生产和合规性的严格要求。Samtec的汽车互连系统是需要高性能、高密度、高可靠性／高插拔次数、光学和微电子解决方案的应用的理想之选，并提供生产件批准程序（PPAP）选项。

尤其是针对电动汽车充电应用，Samtec的解决方案可确保可靠的连接，以满足日益增长的电动汽车充电需求和合规性要求。涵盖商用现货（COTS）和改进型COTS产品，结合Samtec持续进行的严苛环境测试（SET），可实现设计灵活性，从而快速交付经济高效的汽车解决方案。

Samtec坚固耐用的高功率互连产品，为电动汽车的电源转换、散热管理，以及当前和未来的需求提供可靠的性能和耐久性。主要的应用包括车载充电器、电动汽车服务设备（EVSE）、交流1级和2级充电、直流快速充电、V2G智能能源管理解决方案。

Samtec还提供E.L.P.™长效产品，这些产品经过严格测试，评估其在模拟存储和现场条件下的接触电阻，通过10年混合气体（MFG）测试，以及高插拔循环次数（250至2,500次），并提供一些可用的电镀和／或触点选项。此外，这些互连产品还通过严苛环境测试（SET），这是Samtec针对产品进行超越行业标准和规范的测试，这些标准和规范大多是针对严苛／恶劣环境行业的通用要求，这些产品将接受额外的测试，以确保其完全适用于军事、航天、汽车、工业和其他极端应用。

以下将针对汽车应用进行分类，介绍Samtec的互连系统产品线，涵盖车载信息娱乐系统、嵌入式计算模块、视觉系统、C-V2X技术与充电基础设施。

车载信息娱乐对带宽和连接性的

需求日益增长

如今，车载信息娱乐已成为标配，从多媒体触摸屏到驾驶辅助系统和智能手机配对，对带宽和连接性的需求日益增长。Samtec为高冲击和振动环境下的车载信息娱乐应用提供坚固耐用、高速可靠的解决方案。

Samtec的超薄型条形连接器是一款超薄、超低矮型的Micro Blade & Beam连接器，堆叠高度可低至2 mm，纤薄设计可节省更多PCB空间，采用0.40 mm和0.50 mm的超细间距。Q2™ 坚固型接地层连接器则支持高达25 Gbps的不归零编码（NRZ）性能，采用0.635 mm间距的Edge Rate®触点，插入深度更大，集成电源／接地层，额定电流高达15.7 A，并提供最佳屏蔽和电源引脚。坚固型雌雄同体连接器采用Razor Beam™触点高速细间距系统，间距仅有0.50 mm、0.635 mm和0.80 mm，插拔力比典型微间距连接器高4-6倍，自插拔连接器可降低库存成本，并可互换以适应不同的堆叠高度，可提供5 mm至12 mm的十种堆叠高度选项。

嵌入式计算模块提高了人机交互的可靠性

随着自动驾驶汽车技术的不断发展，人工智能和机器学习的创新提高了人机交互的可靠性。Samtec提供高性能解决方案，帮助采集实时数据，从而提升车辆的安全性和舒适性。

Samtec的高密度阵列采用开放式引脚阵列，可实现最大的布线和接地灵活性，SEARAY™ 1.27 mm间距，最多可容纳560个Edge Rate®触点，SEARAY™ 0.80 mm间距，最多可容纳500个触点，密度提升2倍，LP Array™低矮型阵列，堆叠高度分别为4 mm、4.5 mm和5 mm。

高性能阵列产品包括AcceleRate® HP高性能阵列，最高可支持112 Gbps PAM4传输速率，AcceleRate® HD高密度阵列，最高则可支持64 Gbps PAM4传输速率，采用四排设计，最多可容纳400个I/O，以及超过1000引脚的路线图（APX6），也有低矮型堆叠高度为5 mm，最高可达16 mm，宽度5 mm（ADX6），数据速率兼容PCIe® 6.0/CXL® 3.1和100 GbE（APX6）。

EDGE RATE®坚固型信号完整性系统则有0.50 mm和0.80 mm间距的Edge Rate®触点，针对信号完整性性能进行了优化，在“拉链式”断开连接时不易损坏，触点滑动距离可达1.50 mm，确保连接可靠，堆叠高度从7 mm到18 mm，提供直角设计，可提高设计灵活性。

汽车视觉系统在道路和环境感知方面的

应用日益广泛

从高级驾驶辅助系统（ADAS）到全自动驾驶汽车，汽车视觉系统在道路和环境感知方面的应用日益广泛。Samtec提供高速、节省空间且灵活的解决方案，帮助将视觉系统连接到计算系统，从而实现对道路状况的快速响应。

GENERATE®高速边缘卡系统采用0.80 mm间距，最多可容纳200个Edge Rate®触点，支持垂直、直角和边缘安装，采用坚固耐用的信号／电源组合（A-HSEC8-PV）和收纳式光束端子技术（A-HTEC8），提供锁扣和焊接片。此外，还有超薄条带采用超薄、超低高度的Micro Blade & Beam连接器系统，纤薄的外型设计，堆叠高度低至2 mm，支持超精细的0.40 mm和0.50 mm间距。

高速信号／电源阵列采用旋转90°的电源刀片型连接器可确保散热顺畅实现均匀冷却、提升电流容量并减少拥挤，开放式针场设计，接地和布线灵活，最高可达15 A/片（200 VAC/283 VDC）。

C-V2X技术利用5G网络和云服务

实现车辆智能化

C-V2X（蜂窝车联网）技术超越了视距系统，利用下一代5G网络和云服务，实现车辆智能化，改善交通流量并提高安全性。Samtec的汽车互连产品组合有助于将数据从无线电装置路由到车辆各处的传感器。

Samtec的精密射频电缆和连接器可支持18 GHz至110 GHz的频率范围，具有微波／毫米波电缆元器件、电缆和板级连接器，多种解决方案支持1.00 mm、1.35 mm、1.85 mm、2.40 mm、2.92 mm、3.50 mm、SMP、SMPM、SMA、SSMA、N型、TNCA，Bulls Eye®高性能测试元器件，频率高达90 GHz。

高速阵列系列采用开放式针场阵列，可实现最大的布线和接地灵活性，SEARAY™ 1.27 mm和0.80 mm间距，最多可容纳560个Edge Rate®触点，LP Array™低矮型阵列，间距为4 mm、4.5 mm和5 mm堆叠高度，AcceleRate® HP和AcceleRate® HD阵列采用4排设计，最多可容纳400个I/O，未来计划推出1000多个引脚（APX6）。

高速边缘卡系统的引脚间距为0.50 mm至2.00 mm，最多可容纳200个引脚，支持垂直、直角和边缘安装，坚固耐用的边缘卡／电源组合，可提供卡扣和焊接片。

充电基础设施提供快速高效的

按需充电解决方案

无论是单辆电动汽车还是庞大的车队，都需要可靠且便捷的充电基础设施，以支持长续航里程，并提供快速高效的按需充电解决方案。Samtec提供坚固耐用的高功率解决方案，确保可靠的连接，满足电动汽车当前及未来的功率转换、散热管理等需求。

mPOWER® 超微型电源互连线采用微型2.00 mm间距，单条电流高达18 A，支持板对板、线对板、面板对板和线对线连接，具有1-20个位置，堆叠高度为5-20 mm，支持垂直和直角，并可根据爬电距离和间隙要求选择性加载触点。此外，灵活堆叠产品线则是0.80 mm至2.54 mm的系统，支持直通触点，可连接多个电路板，具有最多六排，总共300个引脚，支持低矮型和高大型解决方案。

TIGER EYE™ 坚固型系统采用高可靠性多指铍铜触点系统，适用于严苛和高循环应用，间距为1.27 mm，带表面贴装或通孔尾部，具有可选的加固功能，像是对准销、焊接片、螺钉固定，支持垂直和直角平行、垂直或共面应用。

结语

综观汽车产业的发展脉络，电动化、智能化与软件定义汽车正持续重塑整车设计思维，也同步推动连接器技术的快速演进。面对高压化、高速化与高可靠性的系统需求，连接器解决方案必须在电气性能、机械结构、环境耐受性与功能安全之间取得最佳平衡，并支持模块化、平台化与跨世代的架构扩展。Samtec所推出的车用连接器紧密结合车辆电子电气架构趋势，并从系统层级思考设计与验证，将成为支撑汽车产业创新与长期发展的关键基石，为未来智能与电动车辆奠定稳固可靠的连结基础。