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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Buses ópticos y conectores para automóviles. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Automóvil. Dispositivos electrónicos La electrónica automotriz, que ha recibido un gran desarrollo en los últimos años, requiere una transmisión rápida y confiable de grandes cantidades de información. Para ello se desarrolló el sistema óptico "MOST" (Media Oriented System Transport) [1-4]. Los especialistas de la empresa Tyco Electronics participaron en el desarrollo del concepto de construcción de este sistema y sus componentes. El sistema "MOST" ha sido probado con éxito, y los catálogos de AMP ya cuentan con secciones donde se pueden encontrar los parámetros de los conectores del sistema. Los elementos principales del sistema electrónico del automóvil se muestran en la Fig.1. La cantidad y tipo de datos transmitidos depende de la complejidad del equipo utilizado en el vehículo y de su propósito funcional (control, regulación, comunicación o entretenimiento).
Los componentes de un sistema de control rápido (por ejemplo, un motor o un accionamiento) están conectados entre sí mediante un bus CAN (en la fig. 1 CAN C). Este bus transporta señales eléctricas y utiliza cables de cobre para el bus. El sistema de comunicación proporciona transmisión de datos unidireccionales, como radio (AM/FM), datos de TV (DAB) y navegación (GPS) y telefonía bidireccional (GSM). Hasta hace poco, la electrónica de entretenimiento constaba de una radio, un reproductor de discos láser, un sistema de navegación y telemática. En la actualidad, junto a la clásica emisora de radio, incluye un teléfono de coche, una pantalla de sistema GPS, elementos de servicio y un sistema de alarma por voz de nueva creación. En el futuro, se planea introducir nuevos módulos que permitirán el uso de varios subsistemas simultáneamente (Fig. 1). Todos los elementos de los sistemas de regulación rápida, control, comunicación, entretenimiento y notificación por voz están conectados por un bus. El rápido aumento de la funcionalidad de todos los subsistemas requiere un aumento en el rendimiento del bus. Las tasas de transferencia de información requeridas se dan en la Tabla 1. Tabla 1
Según los puntos de vista modernos, un autobús de todo el sistema en automóviles debe construirse utilizando una línea óptica. Además de un mayor rendimiento, la línea óptica proporciona una buena compatibilidad electromagnética. Para estudiar la posibilidad de construir sistemas ópticos e introducirlos en la producción en masa, un consorcio de empresas con la participación de Tyco Electronics AMP diseñó el bus D2B. Por primera vez, este neumático se utilizó en la nueva clase S de automóviles Daimler Chrysler. El autobús combinó un sistema de radio y navegación, un amplificador, un reproductor de CD, un sistema de megafonía y un teléfono para automóvil en un solo sistema. Se utiliza una línea de fibra óptica para la transmisión de datos. La velocidad de transferencia de datos en el bus D2B es de unos 5.6 Mbps. Estructura del sistema MOST El sistema MOST es un producto de un consorcio de fabricantes de automóviles alemanes e internacionales. La estructura topológica del sistema es un anillo (Fig. 2). Las señales de luz viajan a lo largo de una línea de guía de luz de un dispositivo a otro.
En cada dispositivo, las señales de luz recibidas se convierten en señales eléctricas, procesadas por el procesador MOST y nuevamente convertidas en señales de luz usando un LED. La velocidad de transferencia de datos es de 24.8 Mbps. Basado en pruebas experimentales, se encontró que el sistema debería tener las siguientes propiedades:
Para garantizar una alta fiabilidad, los conectores ópticos deben cumplir los requisitos de los conectores eléctricos:
Además, para los sistemas ópticos, es obligatorio que el consumo de energía sea igual a la diferencia entre la potencia del transmisor y la sensibilidad del receptor. Durante el funcionamiento, pueden producirse arañazos en la superficie óptica, pueden aparecer películas debido a la exposición al humo del cigarrillo y la liberación de gas de los plásticos, así como depósitos de polvo, etc. Por lo tanto, los transmisores deben contar con ajustes para compensar el efecto de los factores negativos. Tyco Electronics AMP está listo para suministrar componentes para sistemas MOST que cumplan con estos requisitos. Componentes del sistema MOST El elemento más complejo del sistema MOST es el procesador MOST y su software. El segundo elemento es el bus de datos. Al desarrollar los requisitos para el bus, se debe tener en cuenta la gran diferencia entre los elementos conectados entre sí. El tercer elemento del sistema MOST es el sistema de comunicación. Incluye vincular el transmisor de fibra óptica (FOT) al procesador MOST, vincular la fibra óptica al FOT y los conectores en cada dispositivo, las fundas y los propios cables guía de luz. Los principales elementos del sistema de comunicación del sistema MOST se muestran en la Fig.3. Dispositivos de unión a líneas de guía de luz. Para vincular las luminarias a las líneas de guía de luz, Tyco Electronics AMP desarrolla productos que permiten la inserción de nuevos elementos. Hay conectores para una y dos líneas de guía de luz que, debido a su forma especial, se denominan "Pigtail" (Fig. 4). La razón para separar los conectores ópticos de los elementos de conexión con convertidores electro-ópticos fue la posibilidad de una protección más efectiva contra las influencias electromagnéticas, la intercambiabilidad de los elementos de transmisión y recepción y una protección más efectiva de la superficie óptica. Para casos especiales, están disponibles a la venta elementos integrales "Pigtail", que se coordinan con los dispositivos existentes. Son compactos e intercambiables. Los elementos de transmisión y recepción de los módulos funcionales del sistema MOST consisten en un chip CMOS y un diodo PIN de alta velocidad. La velocidad de transmisión de estos elementos puede alcanzar los 25 Mbps.
Módulos estándar Para unir dispositivos al bus MOST, existe una gama completa de módulos (Fig. 5) con 2 o 4 conectores ópticos y 12, 20 o 40 contactos eléctricos. Todos los componentes cumplen con los requisitos establecidos por el consorcio MOST y cuentan con los parámetros ópticos, eléctricos y mecánicos adecuados.
Las pruebas han demostrado que se puede garantizar una buena protección de las superficies ópticas, así como de los conectores de dispositivos y cables. Acoplamientos Los acopladores ópticos son necesarios para conectar nuevos dispositivos al bus MOST, para la comunicación del arnés de cables y para fines de servicio. Se han desarrollado variantes de acoplamientos unipolares y bipolares. Son compatibles con los conectores bipolares de los módulos descritos anteriormente de acuerdo con las directrices del Consorcio MOST. cables guía de luz Se ha desarrollado una nueva fibra óptica para el bus MOST basada en las pruebas del anterior sistema D2B. Tiene mejor elasticidad, es resistente al fuego, a la presión y no cambia la transparencia. La cubierta interior especial garantiza excelentes propiedades mecánicas y ópticas y asegura una fácil maquinabilidad. El rango de temperatura de funcionamiento de las líneas de guía de luz artificial modernas es de -40 a +85 C con una pérdida óptica de 0.2 dB/m. Se permite una curva con un radio de 25 mm. Con un radio de curvatura de 15 mm hay un ligero aumento en la atenuación. Para obtener más información sobre los conectores del sistema AMP MOST, visite tycoelectronics.com y comuníquese con el Centro de asesoramiento técnico, amp@pit.spb.ru. Literatura
Autor: Petrakov Valery; Publicación: radioradar.net
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