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未来的连接器 — 更小、更快、更强大
来源:电路保护博客团队  时间:2015-06-11

  随着移动和便携电子设备越来越多地成为我们生活的一部分,我们正在不断地分享、下载和上传数据,从简单的文本信息到标准长度 HD 影片都有。而数据量似乎并没有减慢的迹象,因为有证据表明,具有数千万像素分辨率的相机很快便会出现,而将来更可能出现带有 3D 功能的 4k 分辨率电视机。但是,总的来说,如何使用越来越小、越来越智能的设备来实现这些速率,对于制造商和业界来说是真实的挑战。

  例如,对于比如智能电话、平板电脑、笔记本电脑和超薄电脑、数码相机和移动硬盘等小型装备来说,使用不同的电源适配器和数据电缆是不方便的。因而将电源电缆和数据电缆结合在一起的工作正在进行中。不同的标准化组织正在支持这一趋势,比如USB-IF合规性方案便规定将数据和电源放置在单个链路中。然而,该混合电源/数据传输必须能够适应数据速率的增加。

  如今,USB2.0 可以传输 480Mb/s 数据,同时为功能手机或 MP3 播放器充电。最近,通过电池充电规范更新到 USB 3.0,可提供高达1.5A的电流输出来为智能手机充电。采用 USB3.0,数据速率增加到 5.0Gb/s,而电源保持在最大 1.5A 外设耗电量。为了给平板电脑和高端智能手机充电,现今许多电脑主板支持“3x” USB 电源(标准 USB 3.0 的 900mA*3 = 2.7A,用于平板电脑充电)。

  对于外部设备,业界提供不超过 2.7A 电流的主要原因就是,UL 标准的电缆和端口的 5A 电流限制,以确保安全性并防止可能的过热和火灾隐患。另一个原因就是缺乏快速断开的过电流保护器件,它们能够使电流保持在大于 2.7A,并且在到达 5A 的 UL 极限之前还能够断开(关闭)电源。

  也变得更薄,因而,连接器也必须变得更薄。在未来,超薄型电脑将很可能仅仅只有几毫米厚,而连接它们的电缆必需牢固而安全,能够传送千兆位数据并承载 100W 功率。电缆制造商还必须确定如何管理电缆长度上的电压降,因为电缆越长,电压降越大。为补偿电压降,可以使用大线规导体,但这会极大地影响传统上仅用于数据传输的电缆的直径和灵活性。

  最后,高温也会带来挑战。通常,电缆和连接器行业设定了接触系统的额定电流,设定条件是,相对于环境温度或者电流输入前的部件温度,承载电流部件的温度上升超过 30度。但是,该额定值可能需要修改,因为如果 I/O 电缆比环境温度高 30 度,触摸时会感到很热。这里的问题是:在供电环境中,什么样的温升是可以接受的?什么样的风险与使用旧式电缆有关?

  随着速度、尺寸和功率的融合,在开发新的解决方案的过程中,电子社群将会面临新的设计障碍,以及许多机会。从制造商的角度来说,这些新的趋势激励我们继续提供创新的解决方法,应对各种推陈出新的电子设备的需求。

  原文链接:http://blog.circuitprotection.com.cn/?p=564