Maailmanlaajuisen väestönkasvun vuoksi sähkönkulutus on edelleen kohtuuttoman korkea. Tämä rasittaa käytettävissä olevia energiavaroja ja vaikuttaa myös vakavasti ympäristöön suurempina kasvihuonekaasupäästöinä. Onneksi kehitykseen voidaan vaikuttaa uusilla tehoelektroniikan ratkaisuilla.
Kaksi tärkeintä aloitetta päästöjen vähentämisessä ovat uusiutuvan energian tuotantolaitosten laaja käyttöönotto ja ajoneuvojen sähköistäminen. Lähivuosina sähköajoneuvojen odotetaan kymmenkertaistuvan nykyisestä. Esimerkiksi Euroopan unioni pyrkii saamaan yli 30 miljoonaa sähköautoa teilleen tämän vuosikymmenen loppuun mennessä.
Sähköautojen, teollisuuskäyttöjen ja uusiutuvan energian asettamat vaatimukset edellyttävät jatkuvaa sähköjärjestelmän innovaatiota. Laajan kaistaeron (WBG, wide bandgap) tekniikka on ollut avainasemassa tehokomponenttien suorituskyvyn parantamisessa ja mahdollistanut järjestelmän kokonaiskoon pienentämisen.
Esimerkiksi piikarbidin (SiC) käyttö piin sijaan on johtanut paljon nopeampiin kytkentänopeuksiin, minkä ansiosta muunnoksen tehokkuutta voidaan parantaa dramaattisesti. SiC MOSFET - piirit korvaavat nyt suuria piipohjaisia IGBT-piirejä, ja sekä käynnistys- että sammutushäviöt ovat vähentyneet merkittävästi. Hyöty nähdään sekä sähköautoissa että uusiutuvan energian järjestelmissä käytettävissä DC/DC- muuntimissa.
Samoin SiC MOSFET -moduulien suuremmat tehotiheydet merkitsevät sitä, että uusiutuvan energian invertterit, teollisuuskäytöt ja moottorin ohjausjärjestelmät voidaan tehdä paljon pienemmiksi samalla kun ne toimivat tehokkaammin. Ne pystyvät työskentelemään korkeammissa lämpötiloissa kuin piipohjaiset vastineisiinsa, joten myös luotettavuus paranee.
UUSIA INNOVAATIOITA
Toshiban uusimmat lisäykset suosittuun M4K-mikro-ohjainperheeseen, joissa jokaisessa on 32-bittinen Arm Cortex-M4 -ydin ja liukulukuyksikkö, voivat parantaa moottorin ohjausta. Uusien TXZ+ -piirien A-VE+-tekniikka (advanced vector engine plus) tarkoittaa, että ne soveltuvat erittäin hyvin AC- ja harjattomien DC-moottoreiden kenttä- orientoituneeseen ohjaukseen sekä servokäyttöihin.
Äskettäin julkistetussa TPHR7404PU- MOSFETissa on matalapiikkiominaisuus, joka lieventää kytkimen ylityksen vaikutuksia. 40 V:n N-kanavainen virtalähde käyttää Toshiban omaa U-MOSIX-H- prosessitekniikkaa. Se soveltuu erittäin hyvin toisiopuolen synkroniseen oikaisuun kytkentävirtalähteen sovelluksissa, mikä pienentää huomattavasti EMI- päästöjä.
Toshiban 3-vaiheinen 400 VAC:n tehokertoimen korjauksella varustettu referenssisuunnittelu on suunniteltu helpottamaan sähköautojen latauslaitteistojen käyttöönottoa ja helpottamaan siirtymistä piistä laajan kaistaeron komponentteihin. 750 VDC:n lähdöllä se on täysin linjassa sähköautojen latauksessa nyt vaadittujen korkeampien jännitetasojen kanssa.
Muuntotehokkuudessa siinä päästään 97 prosenttiin ja ja tehokertoimeen 0,99. Yhtiön kaksisuuntaisen DC/DC-referenssisuunnittelun avulla voidaan ottaa käyttöön sähkö- järjestelmä, jossa verkko voi käyttää akkureserviin varastoitua energiaa suurimman kysynnän aikana.
Se perustuu TW070J120B SiC MOSFET- ja TLP5214A-ohjainkomponenttien käyttöön, kun piipohjainen TK49N65W5- MOSFET sijaitsee pienjännitepuolella. Tämä referenssimalli pystyy tuottamaan 5 kilowattia tehoa molempiin suuntiin. Ratkaisu sisältää ylivirtasuojauksen ja alijännitesulkusuojausmekanismit turvallisuuden takaamiseksi.
Yhteistyössä MikroElektronikan kanssa Toshiba pystyy tarjoamaan suunnittelijoille sarjan Click-kortteja, jotka auttavat heitä luomaan tehokkaita moottorin ohjausjärjestelmiä. DC MOTOR 14 Click on pulssileveys- moduloitu (PWM) katkaisutyyppinen ratkaisu harjattujen tasavirtamoottoreiden ajamiseen. Kortin ytimessä on TB67H450FNG-ohjainpiiri, jonka maksimivirta on 3,5 ampeeria. Alhainen vastuksen MOSFETit ja PWM-toiminta takaavat tehokkaan moottorikäytön vain vähäisellä lämmöntuotannolla.
Kirjoittaja Peter Lieberwirth toimii Toshiba Electronics Europe GmbH:ssa markkinoinnista ja vastaavana johtajana.
Kaapeleiden ja johtojen ominaisuuksien luetteloista löytyy usein ”halogeenittomuus”, ”itsestään sammuva” tai kaikenlaisia ”salaisia” lyhenteitä, kuten LSZH. Mitä ne oikein tarkoittavat?
Laitteita on iät ja ajat tahdistettu kvartsikiteillä, mutta tulevaisuus kuuluu MEMS-kellopiireille. Näin ainakin uskoo alueen pioneeri SiTime, joka sanoo uuden Epoch-alustansa mullistavan ajatuksen niin mobiiliverkoissa, teollisuudessa kuin kulutuselektroniikassa.
Ranskalainen Insight SiP on tunnettu pienikokoisten RF_moduulien kehittäjänä. Nyt yhtiö on lanseerannut ISP3080-moduuliin, jossa samaan koteloon on integroitu sekä UWB- että BLE-radiot Moduuli hyödyntää myös Insight SiP:n patentoitua "Antenna-in-Package" -tekniikkaa.
Suomalainen ohjelmistotalo Efecte on esitellyt generatiiviseen tekoälyyn pohjautuvan tekoälyn yritysten it-tukeen ja it-ongemien ratkaisuun. Työkalu on nimeltään Effie AI. Tekoälyominaisuudet ovat käyttäjien saatavilla yhdellä klikkauksella, ja käyttäjä voi aina itse päättää käyttääkö tekoälyä, jonka hyödyntämän datan sijainti on aina organisaation tiedossa.
Qualcomm on pitkään hallinnut Android-luurien high end -mallien prosessorimarkkinoita, mutta keskihintaluokassa kilpailu on kovempaa. Nyt yhtiö haluaa saada lisää markkinoita MediaTekiltä uudella Snapdragon 7s Gen 2 -piirillä, joka on valmistettu TSMC:n 4 nanometrin prosessissa.
Uusimmat anturit eivät ainoastaan auta estämään ajoneuvojen tulipaloja tehokkaammin kuin koskaan, vaan ne myös auttavat vastaamaan sähköajoneuvojen markkinoita hallitseviin ajokantamahaasteisiin. Pian anturit tekevät vielä paljon enemmän.
Ilmastokriisin ratkaiseminen edellyttää teknologian käyttöiän pidentämistä ja laitteiden kierrättämistä jatkuvan uusien laitteiden ostelun ja pois heittämisen sijaan, kirjoittaa Panasonic TOUGHBOOKin Pohjoismaiden maajohtaja Stefan Lindau.