适用于汽车和工业车辆的可靠柔性电缆

从乘用车到工程和农业设备，现代车辆都配备了复杂的电子设备，所有这些系统都需要紧凑而可靠的互连器件。电动汽车 (EV) 电池组就是一个典型例子。随着电池密度的增大，设计人员正承受着寻找既能节省空间，又能简化组装流程的连接组件的压力。实现此目标并非易事，因为连接器在恶劣条件下仍需保持长期可靠性。

工业和农业车辆面临着类似的需求。我们来考虑一下卫星导航的自动驾驶拖拉机：如果连接器发生故障，唯一安全的响应可能是停车检查。然而，农作物和天气不会等待服务技术人员的到来，计划外的停工可能会导致收入损失，甚至农作物彻底绝收。

现代车辆的布线挑战

这些应用面临一个共同挑战：随着车辆电子设备越来越复杂，互连器件的数量也在增加。随着互连器件数量的增加，体积也随之增大，故障点也随之增多，从而给布线和安装带来了新挑战。

为了攻克这些难题，互连系统需要具有以下特性：

• 体积小巧紧凑，易于集成，以适应空间受限型设计
• 触头应具有高机械强度、高抗振特性，以确保可靠性
• 采用安全防护设计，防止维修过程中发生触电和错误连接

在消费应用中，柔性印刷电路 (FPC) 和柔性扁平电缆 (FFC) 长期以来一直是空间受限型多导体互连的首选解决方案。在汽车应用中，这些俗称带状电缆的互连线一直备受质疑。相反，汽车系统设计人员更倾向于选择以可靠性著称的传统线束。

鉴于此， Hirose 推出 TB4 系列高性能 FPC/FFC 对板连接器。该系列连接器不仅显著增强了柔性电缆互连的坚固性，提供了传统线束的可靠性，而且外形非常紧凑且易于组装。

构建车辆互连的有效方法

TB4 系列互连系统（图 1）由三部分组成，包括一个板载插座、一个无需额外紧固件即可确保可靠连接的中心锁定插头，以及一个可将 FPC 或 FFC 电缆锁定到位的橙色固定器。这种设计非常节省空间：水平连接器的配接高度仅为 4.5 毫米 (mm)，1 mm 的接触间距最大限度地减少了整体宽度。

图 1：TB4 系列互连系统采用简单的三部分结构，可实现超薄且坚固的车辆级互连。（图片来源：Hirose）

TB4 系列的额定电流为 1.0 安培 (A)，额定电压为 100 伏，可支持各种车辆互连要求。除了这些电气规格之外，该设计还解决了在苛刻环境中使用柔性电缆的关键问题。具体特性如下：

• 在每个插座内均采用两点镀金触头机制，即使在热循环和振动下也能保持高信号完整性
• 单向配接特性可防止错误插入，并提高维护期间的安全性
• 保护导轨有助于防止手指意外接触，降低触电风险
• 采用符合 RoHS3、无卤素和 UL94V-0 可燃性标准的结构，并满足汽车级电气连接器系统的 USCAR-2 要求
• 采用黑色和灰色两种关键代码类型，有助于防止在近距离使用多个 TB4 组件时发生错误连接

所有这些特性组合在一起，使得柔性电缆连接具有了媲美传统线束的可靠性，并且大幅减小了占用空间。

检查 TB4 系列连接器

TB4 系列提供多种尺寸和配置选择，以适应不同的应用。当需要更大的互连器件时， 26-TB4-30S-1H(800) （图 2）插座在 8.75 × 37.9 mm 紧凑尺寸内实现了 30 个针位。该插座具有一个小型极化标记，有助于服务技术人员验证配接方向是否正确。相应的插头上也有类似标记。

图 2：所有 TB4 插座（包括 30 针 26-TB4-30S-1H(800)）均带有方便配接的极化标记。（图片来源：Hirose）

该系列较小端的组件是 26-TB4-10P-1F(800) 插头。该型号的宽度仅为 17.9 mm，提供 10 个针位。与所有 TB4 插头一样，该型号还包括一个集成推片，用于免工具断开连接。

图 3：10 针 26-TB4-10P-1F(800) 是 TB4 系列中最小的插头。（图片来源：Hirose）

TB4 系统的最后一个组成部分是将带状电缆锁定到位的固定器。该系列中的 26-TB4-16RP-1(800)（图 4）固定器适用于 16 针插头。最终组件的宽度为 23.9 mm。

图 4：将 FPC 或 FFC 电缆插入匹配的 TB4 系列插头时，26-TB4-16RP-1(800) 固定器可确保可靠固定。（图片来源：Hirose）

总结

汽车、工程机械及农用车辆领域均依赖专用接互连器件，以确保在日益复杂的整车设计中可靠安全地运行。Hirose 的 TB4 系列在这些苛刻的环境中具有 FPC 和 FFC 互连器件的节省空间优势，既显著减少了互连尺寸，又保持了车辆系统安全性和可靠性所需的关键标准。