Sistemas modernos de infoentretenimento automotivo são projetados para tornar a condução mais segura, conveniente e agradável tanto para motoristas quanto para passageiros. Tecnologias como automação, IA, IoT e condução autônoma desempenham papéis importantes na evolução desses sistemas avançados, proporcionando uma experiência de direção mais integrada e personalizada. Essas inovações automatizam tarefas que antes eram realizadas manualmente, aumentando o conforto e a funcionalidade. Para suportar essas capacidades, são necessárias soluções de conectores compactos e de alta velocidade—com alta largura de banda, baixa latência, montagem simplificada e menor custo de sistema.
Aplicações
O mercado de infoentretenimento automotivo inclui uma variedade de sistemas, como unidades de áudio, unidades de exibição, head-up displays, sistemas de navegação e interfaces de comunicação. Algumas funções-chave suportadas pelos sistemas modernos de infoentretenimento incluem:
- Integração com smartphones
- Reconhecimento de voz
- Entretenimento para os assentos traseiros
- Navegação avançada
- Carregamento sem fio
- Sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS)
- Sistemas digitais de monitoramento (DMS)
Desafio: forma, encaixe e função
Os veículos atuais dependem de um número crescente de sensores, câmeras, LiDAR e outras tecnologias para navegar com segurança e interagir com o ambiente ao redor. De câmeras de ré a displays head-up, os sistemas de infotainment se integram a essas tecnologias para oferecer uma experiência contínua ao motorista. Com o aumento das funcionalidades, o espaço disponível torna-se mais limitado, tornando essenciais soluções de conectores que ofereçam miniaturização, facilidade de montagem e suporte a alta velocidade ou potência para o sucesso do projeto. Conectores blindados também são fundamentais para reduzir a EMI e manter o desempenho em alta velocidade.
Desafio: Calor
Ambientes automotivos são severos — expondo os conectores a temperaturas extremas, vibração e fluxo de ar limitado. Eletrônicos de alta densidade em espaços apertados geram pontos de calor, o que pode afetar a confiabilidade. Com espaço limitado para dissipadores de calor ou ventilação, conectores com classificação para operação a 125°C são preferidos em muitos sistemas de infoentretenimento para garantir durabilidade a longo prazo.
Desafio: Custo
Os fabricantes (OEMs) buscam reduzir custos, tamanho e peso minimizando a quantidade de componentes. Conectores multifuncionais (híbridos) que combinam sinal e energia em uma única unidade compacta ajudam a atingir esse objetivo — reduzindo custos e simplificando os projetos.
Desafio: Normas USCAR
Acompanhar a evolução da tecnologia automotiva não é fácil — nem mesmo para os órgãos de padronização. A USCAR-2 continua sendo o principal padrão para sistemas de conectores elétricos automotivos, abrangendo testes de desempenho para conectores de baixa tensão (0 a 20 VDC) e conectores coaxiais durante o desenvolvimento, produção e análise em campo. A USCAR-17 aborda conectores RF operando entre 70 MHz e 3 GHz, enquanto a mais recente USCAR-49 cobre conectores coaxiais miniatura de DC a 9 GHz. Atualmente, não existe um padrão USCAR para conectores operando acima de 9 GHz, deixando a comunicação Veículo-para-Tudo (V2X) fora das diretrizes formais.
Tipos de conectores para sistemas de infoentretenimento automotivo
Os sistemas de infoentretenimento utilizam diversos tipos de conectores, dependendo da função, custo e restrições de espaço:
Conectores fio-para-placa (wire-to-board)
Comumente utilizados para conectar fios diretamente a uma placa de circuito impresso (PCB), esses conectores são fáceis de instalar e fornecem conexões confiáveis. Muitos modelos incluem recursos como Connector Position Assurance (CPA) ou Terminal Position Assurance (TPA) para garantir terminais firmemente encaixados — especialmente em ambientes com alta vibração.
Os conectores da Hirose frequentemente eliminam a necessidade de CPA ou TPA devido à forte retenção do terminal e ao encaixe seguro, com feedback tátil e sonoro. Essa abordagem de design já foi validada e aceita por diversos fabricantes automotivos globais.
- Vantagens: Flexibilidade na colocação de PCBs e componentes
- Desvantagens: Custo mais alto devido à adição de chicotes de fios
Conectores placa-a-placa (board-to-board)
Conectores do tipo placa-a-placa ligam duas placas de circuito impresso dentro de um sistema de infoentretenimento. Eles suportam transmissão de sinais em alta densidade, fornecimento de energia e dados em alta velocidade — sendo ideais para projetos avançados.
- Vantagens: Simplifica o design com um único conector; reduz custos ao eliminar chicotes de fios
- Desvantagens: Requer que as PCBs estejam próximas entre si. Esse limite muitas vezes restringe o projeto a um único par de acoplamento — a menos que seja usado um conector flutuante como o DF40F ou FX23 da Hirose.
Conectores de interface à prova d’água
Utilizados em aplicações que exigem proteção contra poeira, umidade e manuseio frequente. Esses conectores estão disponíveis em vários tamanhos e números de pinos para atender diferentes necessidades.
- Vantagens: À prova d’água e poeira, alta durabilidade em ciclos de acoplamento, resistência ao manuseio brusco
- Desvantagens: Custo mais elevado devido aos materiais e construção especializados
Conectores FFC/FPC
Ideais para espaços compactos como telas no painel, esses conectores conectam cabos planos flexíveis (FFC) ou circuitos impressos flexíveis (FPC) dentro de sistemas de infoentretenimento.
- Vantagens: Compactos; custo acessível
- Desvantagens: Não são adequados para manuseio brusco, menor durabilidade que conectores fio-para-placa, opções limitadas de blindagem com FPC.
Soluções de conectores para sistemas de infoentretenimento automotivo
Sistema de Contato Flutuante
Conectores fio-para-placa já foram a principal solução para sistemas de infoentretenimento — mas podem ocupar mais espaço e tornar a montagem mais complexa. Conectores mais recentes do tipo placa-a-placa com sistema de contato flutuante simplificam a montagem, reduzem custos de mão de obra e ainda economizam espaço.
Os contatos flutuantes absorvem erros de alinhamento e vibrações, proporcionando uma operação mais confiável. Por exemplo, a série FX23 oferece uma faixa de flutuação de ±0,6 mm nos eixos X e Y, além de ±0,30 mm de tolerância no eixo Z. Isso ajuda a evitar desalinhamentos durante a montagem. A parte em mola do terminal absorve o desalinhamento durante a produção, reduzindo a necessidade de retrabalho.
Esse sistema é ideal para placas de controle de infoentretenimento com alta densidade de componentes e múltiplas conexões. Também permite o uso de mais de um par de conectores sem comprometer o alinhamento.
O mecanismo flutuante também reduz o estresse nas juntas de solda, ajudando a evitar rachaduras e melhorando a durabilidade a longo prazo.
Quando conectores placa-a-placa combinam capacidades de alta velocidade, forte integridade de sinal e resistência a altas temperaturas — tudo em um formato compacto — eles se tornam ideais para sistemas de infoentretenimento automotivo. A Série FX23 atende a todos esses requisitos e vai além.
Como um conector híbrido, o FX23 suporta transferência de sinal e energia em uma única solução compacta. Com 0,5 A por pino para sinal e 3 A por pino para energia, ele reduz a quantidade de componentes e simplifica o projeto — mantendo desempenho e confiabilidade.
Zero Força de Inserção
Os projetistas de sistemas de infoentretenimento escolhem conectores FPC/FFC principalmente para reduzir custos e economizar espaço na placa de circuito impresso. Conectores de força de inserção zero (ZIF) melhoram os designs tradicionais de baixa força de inserção (LIF), tornando o encaixe mais fácil e seguro. Esses conectores vêm com a trava fechada, e o processo de conexão é concluído sem a necessidade de abrir a trava.
Por exemplo, a Série FH63S One Action oferece uma excelente opção para facilitar o encaixe em projetos de displays de infoentretenimento com espaço limitado. Espaços reduzidos não permitem acesso ao atuador para concluir o procedimento de encaixe utilizando conectores ZIF com trava por alavanca. A trava One Action permite o encaixe em espaços apertados sem abrir a trava.
Esse design é ideal para displays de infoentretenimento compactos, onde o acesso à trava pode ser limitado. Os conectores One Action também aumentam a eficiência—reduzindo o tempo de conexão de vários segundos para apenas um ou menos. Isso os torna uma solução inteligente para ambientes de produção em grande escala e montagem robótica.
Por fim, o processo de conexão sem contato do conector One Action é adequado para montagem robótica. O robô pode pegar o cabo flex e inseri-lo no conector sem a necessidade de intervenção humana. Mesmo na operação manual, não é necessário treinamento especial—tornando o processo simples e eficiente.
Os displays, que desempenham um papel fundamental nesse processo, estão se tornando maiores e com maior resolução, impulsionando a necessidade de transmissão de sinais e dados de vídeo em alta velocidade e capacidade dentro dos veículos.
À medida que os displays veiculares aumentam em tamanho e resolução, cresce a demanda por transmissão de dados rápida e confiável. Tecnologias como USB estão se tornando mais comuns em sistemas de infoentretenimento automotivo, tornando a velocidade, o tamanho e a usabilidade dos conectores mais críticos do que nunca.
Conectores USB
À medida que os displays de infoentretenimento se tornam maiores e mais avançados, cresce a necessidade de transmissão de dados em alta velocidade e com grande capacidade. O USB—especialmente o USB Tipo-C—tornou-se uma interface padrão para aplicações automotivas, permitindo carregamento rápido e conectividade perfeita com smartphones, dispositivos de jogos e muito mais.
A série AU1 da Hirose é compatível com USB, DisplayPort e HDMI, oferecendo flexibilidade para diversos sistemas veiculares. Sua carcaça e invólucro reforçados atendem aos requisitos das normas USCAR-2 e USCAR-30 para resistência à vibração e ao calor. Com o recurso integrado de Connector Position Assurance (CPA), a série AU1 garante transmissão de sinal forte e confiável, além de simplificar o design da placa em ambientes automotivos.
Conclusão
Os sistemas de infoentretenimento automotivo continuam a evoluir — adicionando mais recursos e funcionalidades para criar uma experiência de direção conectada e personalizada. Esses sistemas dependem de uma variedade de conectores para atender a requisitos específicos como velocidade, potência, tamanho e durabilidade. A escolha do conector certo depende de fatores-chave como taxa de dados, capacidade de corrente, espaço disponível e condições de operação. À medida que os veículos se tornam mais complexos, as soluções de conectores precisam acompanhar o ritmo — oferecendo formatos mais compactos, maior confiabilidade e montagem mais simples para apoiar a inovação futura no design automotivo.
