Einfache Unterdrückung von EMI mit gefilterten D-Sub-Steckverbindern

D-Sub-Steckverbinder sind unverzichtbare Komponenten in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen, wo sie zuverlässige, langlebige und vielseitige Verbindungen für die Signal- und Leistungsübertragung bieten. Sie können aber auch eine wichtige Rolle bei der Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) spielen.

Moderne elektronische Systeme sind auf Highspeed-Datenübertragung und präzise Steuersignale angewiesen, doch elektromagnetische Störungen durch benachbarte Geräte, Stromleitungen oder Funkfrequenzen können die Performance beeinträchtigen.

Ein schlechtes Management elektromagnetischer Störungen (EMI) kann zu Datenfehlern und Systeminstabilität führen. Dies kann dazu führen, dass EMV-Konformitätstests nicht bestanden werden, was zu einer verzögerten Produkteinführung und höheren Kosten führt. Gefilterte D-Sub-Steckverbinder können dazu beitragen, dass Anwendungen korrekt funktionieren, ohne durch EMI beeinträchtigt zu werden oder EMI in Anwendungen zu verursachen, in denen Übersprechen, Impedanzfehlanpassungen und Rauschen Hochgeschwindigkeitssignale stören können. Sie werden in modernen Anwendungen für die Automobilindustrie, erneuerbare Energien, intelligente Zähler, Handgeräte und KI-Systeme eingesetzt.

Bei gefilterten D-Sub-Steckverbindern sind EMI-Filterkomponenten wie Kondensatoren und Ferritperlen direkt in das Steckverbindergehäuse integriert, wodurch die Komplexität der Platine und die Anzahl der Komponenten reduziert wird, was sie zu einer platzsparenden und kostengünstigen Option macht.

Zwar bieten viele Anbieter qualitativ hochwertige Steckverbinder an, doch können das spezifische Design und die Konstruktion variieren. Amphenol Communications Solutions bietet beispielsweise eine Reihe von D-Sub-Filtersteckverbindern mit einem gegen mechanische Spannungen isoliertem Design an, um sicherzustellen, dass die kapazitiven Elemente Stöße und Vibrationen überstehen.

Die Serie FCE17 des Unternehmens zeichnet sich durch eine verbesserte EMV-Konformität und -Störfestigkeit aus, indem sie die abgestrahlten und leitungsgebundenen Emissionen eines Geräts sowie externe EMI- und Hochfrequenzstörungen (RFI) auf Masse ableitet. Sie enthalten Keramikkondensator-Filterelemente, die durch ein lötfreies internes Design vor Stößen und Vibrationen geschützt sind und eine hervorragende Stabilität bei Temperatur- und Spannungsschwankungen bieten.

Die gefilterten Steckverbinder passen in den Footprint von Standard-Steckverbindern ohne Filter, so dass sie bei bestehenden Anwendungen sofort eingesetzt werden können. Dies bietet eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die EMV ohne umfangreiche Konstruktionsänderungen zu verbessern.

Amphenol bietet eine breite Palette von FCE17-Steckverbindern mit Konfigurationen für unterschiedliche Designanforderungen. Produktentwickler haben die Wahl zwischen Steckverbindern mit Standard-Stift- und Sockelanordnungen für 9, 15, 25 und 37 Verbindungen, Anschlussarten mit Leiterplattenschwanz oder Lötkelch und der Integration von Leistungs- und Signalkontaktkombinationen in einem einzigen Steckverbindergehäuse.

Hier sind drei Amphenol-Steckverbinder, die die Merkmale und die Eignung für bestimmte Anwendungen veranschaulichen:

• Der FCE17-A15PA-450 (Abbildung 1) ist ein rechtwinkliger, leiterplattenmontierbarer 15-poliger D-Sub-Steckverbinder, der eine flache Installation in kompakten Platinenanwendungen wie industriellen Steuerungen, Testgeräten und eingebetteten Computersystemen unterstützt. Er verfügt über Lötanschlüsse zur Durchkontaktierung für eine starke und zuverlässige Verbindung mit einer Leiterplatte. Platinenverriegelungen und Erdungskerben verbessern die mechanische Stabilität und die elektrische Abschirmung.

Abbildung 1: Der rechtwinklige D-Sub-Filtersteckverbinder FCE17-A15PA-450 bietet eine flache Designoption. (Bildquelle: Amphenol Communications Solutions)

• Der FCE17-E09PM-450 (Abbildung 2) ist ein 9-poliger Inline-Stecker mit Lötkelchanschluss für kundenspezifische Kabelkonfektionen. Entwickler können dies nutzen, um Verbindungen für spezielle Systemanforderungen anzupassen, z. B. für die Datenübertragung in der industriellen Automatisierung, der Telekommunikation und bei Verteidigungsanwendungen.

Abbildung 2: Der D-Sub-Filtersteckverbinder FCE17-E09PM-450 von Amphenol wird mit einem Lötkelchanschluss für kundenspezifische Kabeldesigns geliefert. (Bildquelle: Amphenol Communications Solutions)

• Der FCE17-A15AD-250 (Abbildung 3) ist ein Inline-Adapter, der sich gut für die Aufrüstung älterer Systeme eignet und es Entwicklern ermöglicht, EMI-Unterdrückung hinzuzufügen, ohne bestehende Platinenlayouts zu ändern oder Steckverbinder auszutauschen. Der 15-polige D-Sub-Adapter ist eine kostengünstige und zeitsparende Option für ältere industrielle Schalttafeln und andere Anwendungen, bei denen ein komplettes Redesign unerwünscht ist.

Abbildung 3: Der Inline-D-Sub-Adapter FCE17-A15AD-250 bietet eine kostengünstige Möglichkeit, bestehende Designs mit EMI-Unterdrückung zu versehen. (Bildquelle: Amphenol Communications Solutions)

Fazit

Gefilterte D-Sub-Steckverbinder bieten eine vielseitige und effektive Lösung für die Bewältigung von EMI-Herausforderungen in einem breiten Spektrum von Anwendungen. Durch die Integration von Filterelementen in das Steckergehäuse vereinfachen sie das Leiterplattendesign, senken die Kosten und verbessern die Gesamtperformance und Zuverlässigkeit elektronischer Systeme. Mit einer Reihe von verfügbaren Konfigurationen und Anschlusstypen macht es die FCE17-Serie von Amphenol einfach, den richtigen Steckverbinder zu finden, um EMV-Konformität und Systemrobustheit zu erreichen.