Зміст 4-5-го номера журналу CHIP NEWS за 2022 рік

У статті розглядаються основні принципи Ethernet AVB/TSN у контексті автомобільних програм, а також обговорюються стандарти AVB, які можна вважати еквівалентними стандартам TSN.

В даній статті розглянуто датчики газу серії Gravity від DFRobot, які пропонує компанія ТМЕ — відомий міжнародний дистриб’ютор електронних компонентів і вузлів для промислової автоматизації. Підкреслено їх переваги при застосуваннях, а також наведені характеристики.

Протягом останніх років граничні обчислення, штучний інтелект (ШІ), 5G та LiDAR (технологія отримання та обробки інформації про віддалені об’єкти за допомогою оптичних систем) просунулися вперед у поєднанні з IoT. Свої погляди щодо цього висловили Ван Лін, директор з інтелектуальних мобільних рішень групи Service IoT, Advantech та Кунхонг Чен, менеджер транспортного сектору групи Industrial IoT, Advantech в своєму інтрев’ю, яке використано в цій статті.

Виробники знають, що виготовлення друкованих плат вимагає багато зусиль щодо контролю якості та випробувань. Існує безліч способів перевірки якості, щоб гарантувати відтворюваність проєкту в умовах масового виробництва із збереженням високої якості, але багато з цього може відбуватися у фоновому режимі без відома розробника. Інші важливі випробування, такі як тестування на готовність до виробництва та функціональне тестування друкованої плати зазвичай є обов’язком розробника і виконуються під час створення прототипу, ці випробування також стають частиною процесу серійного виробництва.
Незалежно від того, який рівень випробувань та перевірки вам необхідно виконати, важливо визначити основні вимоги до випробувань, яким має задовольняти ваш проєкт та з якими ви повинні ознайомити вашого виробника. Якщо ви вперше переходите від прототипів до виробництва великого обсягу, ознайомтеся зі списком вимог до процесів випробувань плат, щоб знати, чого вам слід очікувати.

Незручні умови монтажу, наприклад, для польових пристроїв у вентиляційних системах, суттєво збільшують час монтажу та обслуговування. Тому під час розробки пристрою варто використовувати інтуїтивно зрозумілий та простий спосіб підключення провідників.

Ефективність застосування сучасної вимірювальної апаратури багато в чому залежить від характеристик її підключення до джерел та споживачів інформації, а також до електроживлення. При експлуатації та обслуговуванні контрольно­-вимірювальних приладів (КВП) розробники та користувачі прагнуть до підвищення функціональності, точності, безпеки та надійності, вищої швидкості передачі даних та спрощення інтеграції. Для вирішення цих завдань компанії­виробники пропонують не тільки широкий вибір серійних з’єднувачів різних розмірів, дизайну та конфігурації контактів, але й готові адаптувати існуючі з’єднувачі або розробити індивідуальні рішення для конкретного застосування.

У статті розглядаються мікроконтролери сімейства RZ/N компанії Renesas. Опис їх основних модулів дозволяє скласти уявлення про можливості мікроконтролерів цього сімейства, призначеного для вирішення широкого ряду завдань промислової автоматизації.

Перетворювачі постійної напруги Vicor DCM дозволяють збільшити корисне навантаження або час польоту.

Підвищення надійності електричних тягових приводів потребує пошуку нових технологій та матеріалів, удосконалення процесів виробництва силових модулів. Помітним кроком на цьому шляху стало впровадження компанією SEMIKRON технологій двостороннього низькотемпературного спікання DSS (double sided sintering) та прямого притискного підключення чипів DPD (direct pressed die), використаних для розробки транспортного модуля eMPack. Це дозволило суттєво знизити ризик розвитку втомних процесів у паяних та зварних з’єднаннях та забезпечити високу стійкість до термоциклювання. Для допомоги розробникам у освоєнні інноваційного технічного рішення SEMIKRON розробив налагоджувальний комплект eMPack Application Kit.

До переваг комутаційних пристроїв на основі широкозонних технологій GaN і SiC відноситься менший опір відкритого каналу і порівняно висока теплопровідність, що дозволяє поліпшити ефективність і працездатність кінцевого пристрою при більш високих температурах. В імпульсних джерелах живлення на основі GaN та SiC підвищується ККД та густина потужності. Однак для реалізації цих переваг недостатньо лише замінити кремнієві пристрої на широкозонні, а інколи вибір кремнієвої технології є оптимальним.

Компанія Mitsubishi Electric випускає сильнострумні SiC­модулі для різних класів напруги, що широко відомі в галузі. В даний час виробляються 1200­- та 1700­-В силові SiC­-модулі другого покоління, характеристики яких стали краще, ніж у виробів першого покоління. Крім того, лінійка нових модулів стала ширшою. У кристали MOSFET силових SiC­-модулів з номінальною напругою 3300­- і 6500­-В вбудовано діоди Шотткі. В даній статті розглядаються результати останніх досліджень цієї передової технології.

Заснована в 1999 році компанія Onsemi (раніше компанія називалася ON Semiconductor) є одним із світових лідерів виробництва високоякісних дискретних компонентів силової електроніки — напівпровідникових діодів та транзисторів різних типів, призначених для роботи у потужній високовольтній апаратурі. Останнім часом у подібних пристроях все більше застосовуються прилади на основі широкозонного напівпровідника карбіду кремнію SiC, що мають переваги в порівнянні з кремнієвими. У статті розглянуто останні досягнення компанії Onsemi у галузі виробництва силових SiC­-діодів Шотткі та МОН­-транзисторів.

Оптрони, так само, як і інші типи ізоляторів, знаходять широке застосування в рішеннях, де потрібна організація розв’язки керуючих сигналів і сигналів з високим рівнем напруги. Оптрони використовуються у високовольтному устаткуванні для забезпечення безпеки оператора. Застосування оптронів або альтернативних ізоляторів для забезпечення безпеки потребує відповідності їх характеристик існуючим стандартам та розуміння цих стандартів розробником.

У статті розглянуто п’ять основних причин виникнення електромагнітних завад на друкованій платі з некоректною топологією. Надаються рекомендації щодо усунення помилок, наводяться практичні приклади.

Компанія Wurth Elektronik eiSos (далі — Wurth Elektronik) розробила пристрій, в якому поєднується бездротова передача енергії (WPT) та система бездротового зв’язку на основі ближнього поля (NFC). У статті представлено методику налаштування системи WPT та NFC. Складові системи аналізуються шляхом моделювання, а результати підтверджуються експериментальними вимірами. Розглянуто конструкцію резонансного контуру та вибір силових компонентів для досягнення високого ККД. Представлено методологію узгодження мінімального коефіцієнта відбиття та імпедансу котушки NFC з контролером. Також у статті наведено деякі типові застосування та розглянуто переваги системи порівняно з традиційною системою NFC.

Під час проєктування систем різного призначення виникає завдання бездротової передачі даних на відстані від десятків метрів до кількох кілометрів. Як правило, на апаратному рівні для таких цілей використовуються ISM (Industrial, Scientific, Medical) діапазони частот, що не вимагають реєстрації пристроїв за дотримання певних вимог. Компанія Semtech Corporation — один із лідерів у галузі розробки радіочастотних ISM­-приймачів. У статті наведено огляд їх основних характеристик, особливу увагу приділено функціональним особливостям та перевагам застосування LoRa­-трансиверів, рекордних показників яких досягнуто завдяки однойменному методу модуляції.

Останнім часом CSP­-світлодіоди активно використовуються в різних областях. Однак вони мають не лише переваги, а й низку серйозних недоліків. Нова розробка компанії OSRAM Opto Semiconductors покликана ці недоліки усунути. У статті представлений новий світлодіод Osconiq C 2424, описуються його особливості, що відрізняють його від звичайних CSP-­світлодіодів, і наводиться його порівняння зі світлодіодами OSRAM, що застосовуються в даний час, такими як CSP Oslon Pure 1010, або світлодіодами надвисокої потужності 7070 або 505.

За останнє десятиліття світлодіодне освітлення стало реальністю, яке вигідно відрізняюється від інших систем своєю економічністю, надійністю, керованістю, причому не лише за яскравістю, а й за кольором. З внутрішнього побутового освітлення воно крокує в офіси, на підприємства та на вулиці. Однак якщо світлодіодні лампи побутового освітлення — це в своїй основі ретрофітні вироби невеликої потужності з вже вбудованим малопотужним драйвером, виконані під стандартні патрони Е27 або Е14, які дісталися нам у спадок ще від Едісона (E — це Edison Screw type), то з вуличним освітленням, яке характеризується більшою потужністю і експлуатується в жорсткому зовнішньому середовищі, ситуація інша — тут потрібні потужний драйвер та відповідне підключення. У статті розглядаються пристрої для організації внутрішнього та зовнішнього підключення в системах «розумного» світлодіодного вуличного освітлення від компанії TE Connectivity, яка до 2011 року відома як Tyco Electronics, а ще раніше TYCO.

Незважаючи на зростання популярності систем машинного навчання, тонкощі їхньої роботи залишаються поза увагою. У статті про­аналізовано основні типи нейронних мереж та надано рекомендації щодо їх вибору.