C-KLIC: el nuevo todo terreno entre los conectores aptos para la industria automotriz

Aquí encontrará todo lo que necesita saber acerca del nuevo conector USB Type-C y por qué definitivamente debe integrarlo en su vehículo.

Hoy en día todos conocemos el término de USB y es difícil imaginar nuestra vida cotidiana sin él.  Smartphones, tabletas, portátiles… Todos los equipos de comunicación electrónicos cuentan con una conexión USB. Actualmente, el USB Type-A es el tipo conector más utilizado; no obstante, la nueva generación de USB Type-C está ganando terreno con paso firme y muy pronto sustituirá a su predecesor. Por lo tanto, el sector automotriz seguirá esta tendencia y todas las interfaces del cliente pasarán a ser USB Type-C. ¡Todo esto en un futuro muy próximo¡

¿Desea preparar su vehículo para el futuro y está buscando un sistema de conexión multifuncional apto para autos que ofrezca una alta velocidad de transmisión de datos superior a 10 Gbit/s y además soporte corrientes de carga de hasta 5 A en el vehículo?

Hemos desarrollado la solución óptima para usted.  En este artículo descubrirá la información más importante acerca de nuestro nuevo sistema de conexión, todo lo que debe tener en cuenta para su integración en el vehículo y por qué es absolutamente imprescindible en los vehículos del futuro.

Estructura del nuevo sistema de conexión apto para el sector automotriz

Es indispensable cambiar a la nueva generación de conectores USB-C en el vehículo. ¿Y si además pudiera aprovechar la versatilidad de un sistema de conexión USB-C con todas sus posibilidades – datos y carga – en el vehículo?

Así surgió la idea de, a partir de un conector ya establecido en el sector de la electrónica de entretenimiento, desarrollar un sistema de conexión robusto y apto para el sector automotriz: el nuevo conector USB-C
C-KLIC. El cambio más importante en el diseño de este sistema de conexión probado fue el diseño adicional de la carcasa con una función de codificación y de enclavamiento y, opcionalmente, el montaje de un CPA.

Gracias a su especificación de alta calidad por parte de la organización USB (más de 10 000 ciclos de inserción y la variedad de sus pines), el conector USB-C se eligió como la opción perfecta. Debido al elevado número de contactos disponibles, además de los datos y la electricidad se pueden llevar a cabo otras funciones como la iluminación o el control de la temperatura. Además, el uso de una carcasa codificada permite utilizar los 24 pines de forma específica (única), ya que se suprime la función reversible del conector.

La estructura modular de este conector global destaca por la posibilidad de conectar los más diversos cables a través de una pequeña placa de circuitos impresos que se puede adaptar individualmente, por lo que es posible ofrecer distintas funciones. La gran ventaja de este sistema de conexión radica en su multifuncionalidad: tanto si se desea centrar su uso en la transmisión de datos como para suministrar electricidad, el conector y la interfaz correspondiente son siempre los mismos.

Por lo tanto, solo tendrá que liberar un único conector y podrá ofrecer varias funciones en el vehículo. Además, el componente de conexión de la placa de circuitos impresos (cabezal PCB) no cambia. Esto permite ahorrar los posibles gastos de modificación.

Aplicaciones: C-KLIC, un todo terreno

Con el nuevo sistema de conexión basado en USB, podrá centrarse tanto en la nueva tecnología de carga «USB Power Delivery» como en la capacidad de transmisión de datos de hasta USB 4.0 (hasta 40 Gbit/s). Asimismo, tiene la posibilidad de transmitir datos fuera del sistema USB, a través de protocolos estándar como PCIe o Display Port. Gracias a la estructura modular del sistema, puede beneficiarse de toda su flexibilidad y versatilidad, e implementar las más diversas aplicaciones en distintas combinaciones. A continuación descubrirá más acerca de cada una de las posibilidades de aplicación.

Caso de uso 1: Enfoque: potencia

Con esta aplicación es posible utilizar la tecnología USB Power Delivery. Con ella se pueden disponer de hasta 100 W (5 A @ 20 V) para cargar dispositivos móviles en el vehículo. Al mismo tiempo, ofrecerá a sus clientes una transmisión de datos USB 2.0 de hasta 480 Mbit/s.

Debido a la alta velocidad de transmisión de electricidad (5 A) y a la función de datos, hemos desarrollado un cable especialmente optimizado para ello. Con el fin de ofrecer distancias de transmisión lo más grandes posibles, la caída de voltaje (Ground Drop) está limitada a la longitud del cable. Nuestro cable optimizado garantiza una Ground Drop máxima de 80 mV/m.

Con este concepto se pueden transmitir datos y electricidad a lo largo de una mayor longitud de cable. Esto le permite ahorrar espacio de montaje en el panel de control gracias a la posibilidad de sustituir un módulo USB-C relativamente grande por un conector hembra USB-C compacto en forma de interfaz para el cliente.

Puede trasladar el sistema electrónico de carga que está montado normalmente en el módulo USB y que genera una gran pérdida de potencia (calor) en un dispositivo de control cercano que suministra energia a la interfaz USB-C del cliente. En la mayoría de ocasiones, en los equipos de control existe más espacio disponible y es posible evacuar mejor el calor.

De este modo puede ahorrar hasta un 60 % de espacio de montaje en el panel de control y además podrá resolver muy fácilmente los problemas de temperatura (generación de calor debido a la pérdida de potencia).

Caso de uso 2: Enfoque: datos USB

En el segundo caso de aplicación, basándose en el protocolo USB podrá transmitir datos de hasta 10 Gbit/s. Con este fin se utiliza un cable especial con cuatro pares de datos diferenciales (4 lanes) para transmitir los protocolos y las cantidades de datos correspondientes.

Gracias a la variedad de contactos disponibles del sistema de conexión USB-C, además de los datos Multi-Gig se pueden implementar otras señales y funciones como el USB 2.0, la comunicación CC o la iluminación. Mediante el estándar opcional USB Alternate Mode se pueden transmitir adicionalmente datos de imagen y vídeo. De este modo se puede prescindir de una interfaz para vídeo adicional. Los USB Alternate Modes ya disponibles son HDMI, Display Port, MHL o Thunderbolt, que ya han sido integrados en la especificación USB 4.0.

Con la integración de todas las funciones mencionadas en un único conector se ahorra un espacio considerable en la placa de circuitos impresos, ya que se puede prescindir de un gran número de componentes de conexión adicionales para datos o potencia. Esto también permite reducir los costos.

Caso de uso 3:  Enfoque: datos no basados en USB

El sistema C-KLIC también es compatible con la transmisión de datos no basados en USB en el rango Multi-Gig. Con los cuatro pares de datos diferenciales de alta velocidad es posible llevar a cabo protocolos de datos estándar como PCIe, Display Port, HDMI o aplicaciones Ethernet. Por lo tanto, además del uso en el ámbito multimedia, el sistema de conexión C-KLIC también le permite la integración en el sistema de alimentación abordo. Es posible realizar sin ningún problema una conexión punto a punto entre dos equipos de control. En todo momento también se puede obtener un cable adaptado a su distancia de transmisión individual con la asignación de pines correspondientes (caso de aplicación propietario).

Si soy el desarrollador de un fabricante del sector automotriz, ¿qué tengo que tener en cuenta para la integración en vehículos?

En primer lugar debe liberar un nuevo sistema de conexión. No obstante, esto no supondrá un gran esfuerzo para usted. La cualificación y la documentación es 100 % responsabilidad del proveedor (o sea, nosotros), que conocemos a detalle los requisitos gracias a nuestra amplia experiencia como proveedores para el sector automotriz. Además, gracias a su multifuncionalidad, podrá utilizar el conector para las más diversas aplicaciones.

Si desea efectuar montajes de prueba, en todo momento pondremos a su disposición componentes (conectores PCB, etc.) y cables para apoyarle en la integración en el vehículo mediante la realización de pruebas previas. Estas pruebas pueden ser  llevadas a cabo por nuestros empleados altamente cualificados en nuestro propio laboratorio de pruebas acreditado.

4 razones por las que debe integrar C-KLIC en su vehículo

• El USB Type-C es el nuevo estándar USB global y muy pronto sustituirá al conector USB Type-A. Por lo tanto, es absolutamente inevitable implementarlo en el vehículo.
• Con tan solo una liberación del nuevo sistema de conexión, podrá ofrecer varias funciones a la vez y trabajará con un único conector.
• Gracias a la asignación individual de pines y a la aplicación de distintas variantes de cable liberadas podrá utilizar un sistema escalable que se puede configurar libremente. Con la gran variedad de contactos disponibles, en todo momento podrá ofrecer funciones adicionales como la iluminación, el control de la temperatura o las señales de control.
• Este sistema totalmente ensamblado cumple todas las necesidades del futuro y, además de los protocolos de transmisión basados en USB, también cubre una gran variedad de estándares de transmisión de datos para aplicaciones Multi-Gig.

Resumen y conclusión

La conexión entre el smartphone y el vehículo es cada vez más exigente desde el punto de vista técnico. Las especificaciones actuales son el suministro de corriente con 5 A y hasta 20 V, las velocidades de transmisión de datos muy por encima de 1 Gbit/s u otras formas de señal, como los Alternate Modes, todo ello con un espacio de montaje cada vez menor. Estos requisitos solo se pueden cumplir con una solución flexible y parametrizable que proporcione un número de pines de alto rendimiento dependiendo de la aplicación. Al mismo tiempo, la miniaturización de los componentes se ha vuelto imprescindible. La combinación inteligente de un conector para consumidores con un diseño de carcasa adecuado para autos da como resultado un sistema de conector USB Type-C que es una solución ideal para las próximas generaciones de vehículos.

Preguntas frecuentes sobre C-KLIC