Mentre le interconnessioni e gli elettromeccanici, insieme ai passivi, non sono mai stati particolarmente soggetti a drastiche riduzioni dimensionali per funzionalità come si osserva invece continuamente nei semiconduttori, le continue richieste di ridurre le dimensioni delle apparecchiature elettroniche spingono i costruttori innovativi a creare componenti multifunzionali in meno spazio: maggiore potenza, una migliore trasmissione dati, funzionalità garantita a temperature più elevate e una vita più lunga sono solo alcuni esempi. Abbiamo visto l'innovazione tecnologica nell'incremento della densità dei connettori, un aumento dei valori capacitivi per alcune tipologie di condensatori, un incremento della gestione della potenza da parte dei resistori e di correnti più elevate nei dispostivi di commutazione. I dispositivi consumer sempre più miniaturizzati - dai computer tablet ai telefoni cellulari -confermano i successi tangibili riportati dai progettisti di componenti IP&E (Interconnect, Passives & Electromechanicals) negli ultimi anni, ma le stessa tendenza si trova anche altrove dato che incorporiamo sempre più elettronica nelle auto, nei camion, nei dispositivi medicali, nelle energie rinnovabili, nella gestione dell'energia in applicazioni più tradizionali come l'automazione industriale e sempre più anche negli edifici commerciali e domestici. Questo articolo fornisce una breve panoramica su una selezione di prodotti ed innovazioni riguardanti la miniaturizzazione nei componenti IP&E.
L'evoluzione delle interconnessioni
Non è una novità che i componenti creati per le esigenze di una specifica applicazione vengano poi utilizzate da altre, talvolta apportando solo una minima modifica nella forma o funzionalità. I connettori PwrBlade di FCI sono un buon esempio. Progettati originariamente per gestire congiuntamente l'alimentazione e la trasmissione dati per i server con architetture ad alimentazione distribuita, sono stati adattati per i dispenser automatici di medicinali. Integrando ogni PwrBlade le connessioni dell'alimentazione e di segnale per i dati ad alta velocità, i progettisti dei sistemi sono riusciti a ridurre il numero di componenti risparmiando spazio e abbattendo i costi di fabbricazione. I dispenser gestiscono le scorte e la documentazione sui medicinali, monitorando i pazienti ed eliminando gli errori umani in corso d'opera. Per applicazioni comunicazione dati Amphenol ha introdotto la serie RJE72 di jack modulari conformi allo standard CAT5e. Si tratta di un design a profilo ultra ribassato con orientamento verso l'alto e Led ad alta temperatura integrati. I jack sono adatti per la saldatura a riflusso a infrarossi, questo tipo di innovazione dimostra lo sviluppo tecnologico che c'è nei connettori.
Il più recente sistema di interconnessione Searay di Samtec offre prestazioni ad alta velocità e una flessibilità di collegamento a massa e di gestione dei segnali come il ben noto open-pin field Searay da .050" (1.27 mm) x 0.50" (1.27 mm) ma con un passo ridotto a 0.80 mm (.0315") che richiede quindi il 50% in meno di spazio su scheda. Questo sistema ad alta densità è disponibile in formati da 4 e da 6 file con un massimo di 180 I/O. Sono già in fase di sviluppo le versioni con 300 I/O. I connettori ibridi Power4Net e Motorman di TE Connectivity integrano diverse funzioni in un singolo e compatto connettore. Il connettore ibrido flessibile Power4Net può ospitare massimo otto contatti di potenza e quattro contatti Ethernet - o addirittura dodici contatti di potenza cambiando l'inserto del contatto - ed è stato progettato per le applicazioni di automazione che richiedono un'elevata sicurezza nella trasmissione dati e una potenza massima di 10 A. Il connettore ibrido Motorman va ben oltre avendo due interfacce Fast Ethernet, cinque prese di alimentazione (tre Ac e due Dc), cinque prese di segnale e un contatto di protezione di terra. Entrambi i connettori sono basati su una tecnologia di connessione molto affidabile e durevole offrendo sicurezza e qualità alle applicazioni Ethernet real-time nell'automazione industriale. Combinando la connessione di potenza con i segnali Ethernet in un unico cavo e connettore si riducono significativamente la complessità del cablaggio e i costi collegati lasciando al contempo la flessibilità dell'architettura richiesta dalle varie applicazioni. I connettori ibridi Power4Net e Motorman di TE Connectivity riducono anche il tempo di installazione, dato che per esempio per ciascun motore è necessario collegare solo un cavo multifunzione.
I progresssi negli elettromeccanici
I progressi nei materiali e nelle tecniche di fabbricazione hanno portato a innovazioni persino nel tradizionale interruttore. Il nuovo interruttore differenziale TA35 della Schurter ha un nuovo rivestimento protettivo antibatterico, che lo rende perfetto per applicazioni medicali, di laboratorio e nel trattamento degli alimenti. Grayhill ha sviluppato dispositivi multifunzione per ridurre il numero di componenti discreti sui pannelli di controllo dei sistemi elettronici medicali (una fra le varie applicazioni) in cui, combinati con la migliore tecnologia dei materiali, si riesce a mantenere alto il livello di disinfezione. La facilità di pulizia è anche una caratteristica dei tastini a foro passante TME82 di Knitter-Switch essendo lavabili e illuminati. Disponibili con Led di quattro colori (rosso, giallo, verde e blu), sono ideali per gli apparecchi per l'automazione d'ufficio, per i distributori automatici e per la strumentazione di misura. Essi sono interruttori SPST (OFF-MOM) con una vita utile minima di 100.000 cicli. Le nuove prese di alimentazione filtrate di Schaffner - siglate FN9280 & FN9290 - hanno un design compatto brevettato con interruttori e fusibili integrati e il loro sistema di montaggio a flange consente una facile e rapida installazione. EBM Papst continua la sua lunga storia di innovazione nella gestione termica con la serie di ventole 2200F. La ventola da 200 mm di diametro è alta appena 51mm ma le prestazioni di flusso d'aria, efficienza e rumore sono tutti parametri migliorativi rispetto alle precedenti ventole da 200 mm. La riduzione delle dimensioni può non essere così drastica nei componenti IP&E come nei semiconduttori, ma c'è molta innovazione in atto nei materiali e nei processi produttivi del settore e Avnet Abacus è posizionata in maniera ideale per consigliare i propri clienti sulle migliori soluzioni miniaturizzate richieste dalle sfide dei nuovi progetti.
