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電気接続の悩み事を光アクティブコネクタBF4MCシリーズで解決!

電気接続に限界を感じていませんか?

太いケーブル、絶縁処理、曲がらないケーブル、ノイズ対策、消費電力、シールド設計、回路の難しさ、部品点数
光アクティブコネクタBF4MC シリーズで解決!高速絶縁伝送、省スペース、ノイズ対策、細径・耐屈曲、長距離・低減衰、低消費電力、回路簡略化、設計サポート、製品提案
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採用事例、おすすめ導入例

1. 高速絶縁伝送、省スペース

絶縁デバイスの個数を減らし、回路規模縮小へ

電気接続の課題:部品位置の固定、絶縁部品の点数 光アクティブコネクタBF4MCで解決:レイアウト自由化、コネクタ1つでGbit伝送

高速絶縁伝送

電気の絶縁デバイスとして、フォトカプラ、アイソレータ、パルストランスといった部品が有名ですが、絶縁できる信号は、絶縁部品一つで数百Mbpsの伝送速度が限界です。
一方、BF4MCシリーズはプラグ内に実装された半導体素子により、光電変換することで絶縁を可能にしており、伝送速度も50Mbps~6.25Gbpsまでの高速絶縁伝送が可能です。

省スペース

BF4MCシリーズ1つで6.25Gbpsの高速絶縁伝送が可能になり、絶縁部品点数を抑えられます。さらに、電気絶縁デバイスのような基板上の絶縁幅をまたぐ部品位置固定ではなくハーネスですので、自由なレイアウトが行えます。

2. ノイズ対策・細径・耐屈曲

シールドに覆われた固い・太い・曲がらないケーブルとはもうお別れ

電気接続の課題:固い、太い、曲がらない、シールド処理の難しさ 光アクティブコネクタBF4MCで解決:光ファイバでノイズ対策、細径、耐屈曲ファイバ対応

ノイズ対策

電気のノイズ対策をする場合、シールド処理をするのが一般的ですが、ノイズの発生源や周波数などを特定してシールド処理を行う必要があり、工数がかかってしまいます。
一方、光伝送のBF4MCシリーズはノイズの影響を一切受けません。そのためノイズ対策が簡単に行えます。

細径・耐屈曲

電気配線の場合、電気ケーブルは伝送条件(速度、距離、損失、ノイズ)に応じてケーブル径、シールド処理が増え、太く、固く、曲がりづらいケーブルになってしまいます。
一方、BF4MCシリーズで採用している光ファイバは一般の光ファイバよりも耐屈曲に優れたファイバを採用しており、曲げR=2.0mmでも1dB以下の損失をキープします。また、BF4MCシリーズのファイバ径は伝送条件に関係なく⌀0.5mmとなっています。

3. 長距離・低減衰

光通信最大のメリット。減衰少なく、正確に遠くへ

電気接続の課題:電気ケーブルは減衰大、長距離は中継器などが必要 光アクティブコネクタBF4MCで解決:光ファイバで減衰小、光コネクタケーブルとの中継

長距離・低減衰

電気で長距離伝送を実現する場合、電気ケーブルの減衰量を考慮する必要があります。材質やケーブル径などの条件で減衰量は変わりますが、電気で長距離を引き延ばす場合は、信号減衰を考慮して途中に中継器や基板のケーブルの入出力にドライバー/イコライザーを入れなければなりません。

一方、BF4MCシリーズで採用している光ファイバの減衰量(伝搬損失)は、5.0dB/km以下(波長850nm)*と電気ケーブルよりはるかに減衰量が少ないため、中継器やドライバー/イコライザーを入れる必要なく長距離伝送が可能です。ただし、BF4MCシリーズの光ファイバ径⌀0.5mmで機器外部を引き回すのは径が細く現実的ではないため、BF4MCシリーズでは片端光コネクタLC/SCをご用意しています。これによって機器外部用の光ファイバケーブルが接続できます。機器外部の接続についての詳細は、ヒロセ電機までお問い合わせください。
* ファイバ長1km以上の場合に適用する数値

4. 低消費電力、回路簡略化

電気デバイスの数を減らして、低消費電力・簡略化を実現

電気接続の課題:伝送条件でIC部品増加、IC部品増加で回路の複雑化 光アクティブコネクタBF4MCで解決:コネクタ1つで伝送可能、推奨回路で簡略化

低消費電力

伝送条件が多数ある場合、電気配線では用途に応じたIC部品を追加する必要があり、条件が多いほどIC部品が増加してしまい、消費電力の増加につながります。
一方、BF4MCシリーズでは、BF4MCの伝送仕様にマッチしていればIC部品の追加は必要ありません。BF4MC自体の消費電力で済むので低消費が実現できます。
<BF4MC消費電力>
単電源動作時:120mW(Max.)
2電源動作時:80mW(Max.)

回路簡略化

伝送条件が多数ある場合、電気配線では用途に応じたIC部品を追加する必要があり、条件が多いほどIC部品が増加していまい、回路が複雑になります。
一方、BF4MCシリーズでは、BF4MCの伝送仕様にマッチしていればIC部品の追加は必要ありません。BF4MCの推奨回路のみで動作するので、回路の簡略化が実現できます。推奨回路については、参考資料としてデザインノートや評価基板を提供しておりますのでご参照ください。詳細はヒロセ電機までお問い合わせください。

5. 設計サポート・製品提案

製品設計の初期段階から
サポート対応・ご提案させていただきます。

製品設計の初期段階でお声掛けいただければ、お客さまに合った製品のご提案およびサポート対応をさせていただきます。設計の途中段階でも電気接続から光接続に変更したい場合など、ご対応させていただきますので、お気軽にWeb問い合わせください。

製品構成とハーネスバリエーション

お客さまの用途に応じて光コネクタや光ファイバケーブルをお選びいただけます。導入を検討されている機器や用途をWeb問い合わせいただけましたら、最適な組み合わせをご提案することも可能です。

片方向光通信(単方向光通信)

片方向光通信(単方向光通信)、製品構成とハーネスバリエーション

片方向光通信接続の方が良い時

アップストリームまたはダウンストリームのどちらかが高速伝送で、片方の伝送速度が遅い時、双方向通信ではオーバースペックになってしまいます。このような場合は片方向光通信を選びます。また、片端光コネクタにすることで機器外部への引き回しが可能になります。

光ファイバの選び方

BF4MCシリーズは特殊ファイバを使用しているので選択できるケーブルは限られます。基板内接続では1心ファイバ、基板間/筐体間接続では被覆の大きな2心ケーブルをおすすめします。(1心ファイバの被覆はΦ0.5mmで細く、用途に合わない場合があるため)。

片方光コネクタの選び方

一般的な光コネクタとしてLC, SCを選択されるお客さまが多いです。光コネクタの違いは用途によりますので、お問い合わせいただけましたら可能な限りお客さまが使用したい光コネクタに対応します。

片側光コネクタにすれば、機器外部への引き回しが可能に。

※光アダプタ接続でファイバ径=⌀0.5mmから外部を引き回せるケーブル径のサイズに変更。

BF4MCシリーズ

双方向光通信

双方向光通信の方が良い時

アップストリームとダウンストリームのどちらも高速伝送が必要な時や信号を絶縁したい時、耐ノイズ性を発揮したい時は双方向光通信を選びます。

双方向光コネクタの選び方

BF4MCシリーズを2系統2心ファイバで使用するか、BF4-IR2シリーズを一つのコネクタとして使用します。

1つのコネクタで双方向通信(2心)対応
BF4-IR2シリーズ

光通信接続の採用事例、おすすめ導入例

[採用事例] パワーアナライザー(計測器)でのBF4MCシリーズ採用事例

日置電機株式会社, パワーアナライザ(PW6001)

採用企業名:日置電機株式会社
採用機種名:パワーアナライザ(PW6001)
製品HP

大電力を測定する測定器(パワーアナライザ)では、内部の演算部品(FPGA,CPUなどの電子部品)を破壊せずに、正確なデータを送るために絶縁エリアを確保しなくてはなりません。通常の絶縁デバイスはICパッケージの幅で絶縁できる電圧が決まっていますが、絶縁電圧(絶縁幅)を十分に確保するためにBF4MCシリーズを採用いただきました。

光絶縁デバイス

同社製品カタログの中で「光絶縁デバイス」とご紹介いただいています。

[導入例] 医療機器・内視鏡ビデオプロセッサー、内視鏡スコープ

医療機器の中でも手術室で利用する電子機器は、人体に影響しないよう電気的に切り離す絶縁、電気メスなどの外乱ノイズで画像を乱さない耐ノイズ性、リアルタイムで高精細映像データを延滞なく送る高速伝送といったことが求められますが、このような安全性の確保のために光伝送をおすすめします。

医療機器・内視鏡ビデオプロセッサー、内視鏡スコープ

[導入例] 産業用機器・産業用ロボット(6軸ロボット、ロボットアーム)

産業用ロボットの内容接続ではノイズ対策、耐屈曲性、高速伝送を考慮した設計が必要です。
 

ノイズ対策 各軸で使うモーターのノイズが原因で映像や通信が乱れてしまうことがありますが、光伝送はノイズの影響を受けません。
耐屈曲性 各軸は回転やひねり、曲げといった動作を継続して行いますが、BF4MCシリーズで使用している光ファイバは耐屈曲性に優れているので産業用ロボットの柔軟な動きをカバーします。
高速伝送 アーム先端に実装されたカメラの映像信号をコントローラに伝送しますが、各モーターの近くにケーブルが実装されておりノイズを受けやすい中、高速伝送できる光接続はロボットアームの接続方法として有効です。
相机输出(传输图像): 【下游工序】
各轴控制(传输控制信号): 【上游气流】

光接続の利点は様々な機器に活用できます

様々な機器におすすめの光通信
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採用事例、おすすめ導入例