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Steckverbinder: RJ45 versus Mini I/O - Ethernet-Stecker im Vergleich

Fortsetzung des Artikels von Teil 6.

Leistung und Zuverlässigkeit

Die Testgruppen wurden anhand bestimmter Leistungsbereiche definiert. Jede Gruppe besteht aus vier gesteckten Paaren, was 32 Signalkontaktmessungen pro Gruppe ergibt.

Bei zwei Testgruppen folgte auf 375 Steckzyklen und entweder einen Feuchtigkeits- (21 Zyklen bei –10/25/65 °C) oder einen MFG-Test (4 Gase/21 Tage) ein Temperaturbeständigkeits- und Vibrationstest mit maximal 25 g. Auf diese Weise sollte eine Beanspruchung durch Umwelteinflüsse nach Verschleiß simuliert werden, um ohne zu schwache Tests oder zerstörte Anschlüsse Unterschiede zwischen den Kontaktsystemen ermitteln zu können. Eines der Ergebnisse war ein erhöhter Kontaktwiderstand bei niedriger Stromstärke (ΔLLCR). Während zu Beginn der Testsequenz alle Signalverbindungen in Ordnung sind (<20 mΩ), ließ sich bereits nach den ersten 375 Steckzyklen ein großer Anstieg des statischen Widerstands (>300 mΩ) beobachten.

Ergebnisse des Vibrationstestes Bildquelle: © TE Connectivity

Bild 2: Der Vibrationstest zeigt die Anzahl der Unterbrechungen von 20 ns nach Steckzyklen / Beanspruchung durch Umwelteinflüsse während der Vibrationen bei acht Signalkontakten in Reihe.

Beim Vibrationstest wird die Anzahl der kurzen Diskontinuitäten als Maß für die Stabilität der Kontaktleistung gezählt. Ein spezifischer Testaufbau zählt die Anzahl von Diskontinuitäten von mehr als 20 ns während eines Vibrationstests von zwei Stunden. Im Ergebnis weisen alle Steckverbinder Unterbrechungen auf; anhand der Gesamtzahl der Unterbrechungen kann jedoch eine Bewertung der Verbindungsqualität vorgenommen werden (siehe Bild 2). Mit diesem Wert lässt sich die Steckverbinderstabilität in industriellen Anwendungen besser nachvollziehen.

Messergebnisse der Schirmdämpfung des Steckers Bildquelle: © TE Connectivity

Bild 3: Für die EMV-Leistung werden Messungen der Schirmdämpfung des Steckers mit dem Übergang zum Kabel herangezogen.

Um die Spannungsgrenzen der Steckverbindersysteme zu ermitteln, wurden zwei gesteckte Paare der einzelnen Gruppen so lange getestet, bis der Steckverbinder durch Überschlag zerstört wurde. Alle getesteten Steckverbinder bestanden die IEC-Anforderungen mit einer Sicherheitsspanne von mindestens 500 V.

Für die EMV-Leistung der Steckverbinder werden zum Vergleich Messungen der Schirmdämpfung des Steckers mit dem Übergang zum Kabel herangezogen. Gemessen wird ein axialer Zellenaufbau nach IEC 62153-4-15. Im Ergebnis wird deutlich, dass die Schirmdämpfung des Mini I/O für eine Frequenz bis 125 MHz, bei der es sich um die für Datenraten von bis zu 1 Gbit/s relevante Maximalfrequenz handelt, besser ist als die der RJ45-Ausführungen. Im Frequenzbereich über 125 MHz gehört die Leistung des Mini I/O zu den besten (siehe Bild 3).