Os projetistas frequentemente utilizam o termo “alta confiabilidade”, normalmente abreviado na conversa como “Hi-Rel”, para descrever produtos projetados para oferecer excelente desempenho em aplicações exigentes e críticas. O Hi-Rel é frequentemente usado para descrever produtos militares e aeroespaciais. Às vezes, presume-se que produtos aprovados para um padrão militar são naturalmente superiores a outros produtos que não são. No entanto, pode ser hora de parar de pensar em alta confiabilidade e começar a falar sobre confiabilidade apropriada.
Alto Desempenho
Uma das características mais essenciais de qualquer conector é definir o número de ciclos de acoplamento. Um ciclo de acoplamento é a ação de acoplar e desacoplar um conector uma vez. A maioria dos fabricantes publica um número mínimo de ciclos de acoplamento em suas especificações, pois isso indica a durabilidade de um conector. O ato de conectar e desconectar terá um efeito físico nos contatos elétricos, o que, por sua vez, afetará seu desempenho elétrico.
O objetivo de todo fabricante de conectores é manter a resistência de contato – a medida em que os contatos do conector dificultam o fluxo de corrente elétrica – a um mínimo. Testar um conector para determinar o número de ciclos de acoplamento mede sua resistência de contato.
Um conector com especificação militar – a solução Hi-Rel arquetípica – pode ter um desempenho publicado de 500 ou até 1000 ciclos de acoplamento. Mas este não é o ponto mais alto da indústria de conectores. O humilde conector USB, que está conosco há quase três décadas, é projetado para fornecer até 5000 ciclos de acoplamento, e há até versões disponíveis que proporcionarão uma vida útil de 20.000 ciclos de acoplamento ou mais.
Alternativas Comerciais
Sempre haverá a necessidade de escolher conectores Hi-Rel para projetos específicos. O desempenho do conector não é governado apenas pelos ciclos de acoplamento; o ambiente no qual o conector será utilizado também deve ser considerado. Discutimos regularmente classificações IP, choque e vibração e resistência a interferências eletromagnéticas (EMI). A necessidade de atender a algumas ou até todas essas condições terá um enorme efeito no design de qualquer conector.
No entanto, assumir que um conector com um número de peça MIL é a única maneira de obter esse desempenho está errado. Quase todos os fabricantes que produzem produtos de acordo com um padrão MIL também fabricam o mesmo conector sob seu próprio número de peça. Geralmente, são feitos na mesma linha de produção, utilizando os mesmos materiais e entregando o mesmo desempenho. Por exemplo, o conector circular da Série III D38999, muito popular, está disponível na Amphenol como TV, na Souriau como 8D e na ITT Cannon como as famílias KJA.
A diferença estará nos detalhes. Um número de peça MIL-DTL pode estar sujeito a inspeção adicional ou ser fornecido com um contato sobressalente e ferramenta de remoção. No entanto, a menos que sejam essenciais para o seu projeto, escolher o número de peça do fabricante pode reduzir significativamente os custos. O mesmo se aplica aos conectores D-Sub vendidos como M24308 e aos micro-D como M83513 (Figura 1). Descubra como o fabricante chama seu produto equivalente e esteja pronto para economizar dinheiro.
Outra coisa vital a lembrar é que os conectores não precisam ser projetados de acordo com uma especificação militar para serem capazes de desempenho de grau militar. O fabricante suíço LEMO tem fabricado conectores há 80 anos, utilizando seu inovador sistema de travamento push-pull, que oferece facilidade de uso e confiabilidade superiores. Muitos de seus conectores foram submetidos a uma série de testes militares que comprovam seu desempenho em certas aplicações, sendo os mais agressivos os padrões de vibração de disparo de armas de fogo. Atender a esses padrões de choque e vibração torna-os adequados para uma ampla gama de usos. Conectores LEMO, como a série M, têm provado repetidamente sua adequação para uso em condições adversas, como a indústria automobilística (Figura 2).
Testes para Condições Desafiadoras
Outros fabricantes de conectores vão além dos padrões publicados para fornecer tranquilidade aos seus clientes. Um excelente exemplo é o fabricante americano Samtec, que desenvolveu o programa de Testes em Ambientes Severos (Severe Environment Testing – SET). A Samtec compreende que o crescimento da eletrônica de alta velocidade em quase todos os segmentos da indústria irá expor conectores comerciais padrão a condições severas. O programa SET submete famílias tradicionais de conectores, como o SEARAY™ e o mPower™, a uma série de testes que vão muito além dos padrões de produtos “comerciais”. Dessa forma, os projetistas são fornecidos com conectores de placa a placa de última geração capazes de resistir às exigências de aplicações desafiadoras.
Conclusão
Conectores de alta confiabilidade representam o padrão de ouro na indústria de interconexões. Projetados para funcionar em aplicações em que a falha não é uma opção, eles fornecem desempenho e confiabilidade superiores essenciais para muitos projetos. No entanto, isso vem com um preço.
Da próxima vez que você precisar de uma solução para uma demanda desafiadora, pergunte-se se realmente é necessário um conector de alta confiabilidade. A indústria de conectores é enorme e diversificada, e um pouco de tempo dedicado a entender como um determinado produto irá se comportar pode economizar muito dinheiro no futuro.
Artigo escrito por David Pike e publicado no blog da Mouser Electronics: Assessing Whether Commercial Alternatives to MIL-Spec Connectors Are Right for Your Design
Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados
