ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

Apr # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

OPINION

PANASONIC JA TEKNOLOGISET INNOVAATIOT LIIKENTEESSÄ

Tietoja
Julkaistu: 09.03.2026
  • Advertorial

Panasonicin passiivikomponentit ovat monien nykyaikaisten liikkuvuusratkaisujen perusta: ne tukevat sähköautojen toimintaa, nopeiden junien järjestelmiä, sähköpyörien tehokkuutta ja maatalouskoneiden luotettavuutta.

Nykyinen edistyminen riippuu suurelta osin liikenteen kehityksestä, mikä korostaa edistyneiden kuljetusjärjestelmien keskeistä merkitystä. Nykyinen liikenneinfrastruktuuri kattaa laajan kirjon koneita: henkilöautoista ja hyötyajoneuvoista rautatieverkkoihin, sähköpyöriin ja automaattisesti ohjattaviin ajoneuvoihin (AGV), joita käytetään teollisuudessa ja maataloudessa. Jotta ymmärtäisimme näiden järjestelmien edistyneisyyden asteen, meidän on keskityttävä elektroniikan perusteisiin, erityisesti passiivikomponentteihin. Nykyaikaisen liikenteen evoluutio ja luotettavuus riippuvat suurelta osin merkittävistä saavutuksista tässä perustavanlaatuisessa alueessa.

Käyttämällä Panasonicin huippumodernia LCR-komponenttiteknologiaa — tunnettu korkeasta suorituskyvystä, poikkeuksellisesta tehokkuudesta, turvallisuudesta ja luotettavuudesta — liikenneverkkomme ovat turvallisempia, älykkäämpiä ja tehokkaampia kuin koskaan aiemmin.

Tässä artikkelissa käsittelemme aiheita kuten:

  • Haasteet sähköautojen markkinoiden kehityksessä
  • Hybridikondensaattoreiden tärkeimmät ominaisuudet ja edut
  • Hybridikomponentit käytännössä
  • MC-ydintekniikkaa hyödyntävät kelat
  • Häiriöiden vähentäminen ja suodattimien miniatyrisointi
  • Induktiiviset komponentit akkukäytössä
  • Korkean suorituskyvyn siruresistorit
  • Panasonicin ratkaisut tyypillisissä ajoneuvojen piireissä
  • Panasonicin innovatiivisten komponenttien ominaisuuksien ja sovellusten yhteenveto
LIIKENNESEKTORIN MUUTTUVAT VAATIMUKSET

Sähköistämisen ja automaation nopeutuminen on radikaalisti muuttanut vaatimuksia koko liikennesektorin komponenteille. Niiden on oltava erittäin luotettavia ja kestettävä korkeita virtamääriä.

Tämä edellyttää myös nopeasti kasvavan sähköpyörien markkinan huomioon ottamista:

  • moottorin teho kasvaa: 500W:stä yli 750W:iin;
  • järjestelmäjännite kasvaa 36V:sta 48V:iin ja jopa 60V:iin;
  • integroitu rakenne: kompaktit moduulit korkealla toiminnallisuudella.

Näihin muuttuviin vaatimuksiin vastaamiseksi komponenttien avainominaisuudet sisältävät seuraavat seikat:

  • korkea virtatehokkuus (matala DCR ja ESR parantuneen tehokkuuden saavuttamiseksi);
  • terminen vakaus (taattu toiminta laajalla lämpötila-alueella, esim. -55°C:sta 170°C:een);
  • miniatyrisointi (pienet pinta-asennettavat komponentit, SMD);
  • elektromagneettisten häiriöiden rajoittaminen (vähentynyt emittoitu melutaso);
  • pitkä käyttöikä ja korkea suorituskyky koko käyttöiän ajan.
HYBRIDIKONDENSAATTORIT – SUORITUSKYKY JA KESTÄVYYS

Markkinoiden johtavat Panasonicin hybridikondensaattorit ultra-alhaisella ESR-arvolla ja korkealla kapasiteetilla mahdollistavat kompaktien rakenteiden toteuttamisen ilman suorituskyvyn heikkenemistä, helpottaen integroitujen informaatio-viihdejärjestelmien ja ohjausjärjestelmien luomista ajoneuvoissa. Sähköautojen ja autonomisten ajoneuvojen sujuvan, luotettavan toiminnan takaamisesta, korkeiden nopeusvaatimusten tukemisesta rautatiejärjestelmissä, sähköpyörien ja maatalouskoneiden voimanlähteiden tukemiseen — Panasonicin passiivikomponentit ovat nykyaikaisten liikkuvuusratkaisujen perusta.

 

Tekniset haasteet liikennesovelluksissa

Korkeiden virtamäärien käsittely. Sähköpyörien ja AGV-ajoneuvojen 500W:sta 6kW:iin ulottuva lähtöteho edellyttää DC-link-kondensaattoreita kykeneviä siirtämään 20…60A:n virtapulssiarvoja. Perinteiset elektrolyyttikomponentit vaativat useiden elementtien käyttöä, mikä lisää piirilevyn pinta-alaa.

Pitkäaikainen luotettavuus. Sähköajoneuvot ja AGV-ajoneuvot vaativat nykyään 10 vuoden käyttöiän yli 4000 tunnin toiminnalla 125°C:n lämpötilassa, mikä ylittää perinteisten elektrolyyttikondensaattoreiden tyypillisen 2000 tunnin takuun.

Turvallisuus hätätilanteissa. Vaikka polymeerikondensaattorit kestävät korkeita virtamääriä, vikatilanteessa on oikosulkuriski, joka voi johtaa tulipaloon tai järjestelmän sammumiseen. Autoteollisuuden ja teollisuuden standardit vaativat avoimen piirin hätätilatilat välttääkseen toissijaiset vahingot.

Panasonicin hybridikondensaattoriteknologia

Panasonicin hybridikondensaattorit yhdistävät elektrolyytti- ja polymeeriteknologiat kattavasti ratkaistakseen edellä mainitut ongelmat.

Suorituskyvyn vertailu (esim. 47µF, 35V):

  • yhdistää korkean luotettavuuden elektrolyyttikondensaattoreiden (matala LC, avoin tila) korkean virtatehokkuuden kanssa polymeerikondensaattoreiden (matala ESR);
  • kaksinkertainen kestävyys verrattuna perinteisiin kondensaattoreihin
  • 4,5-kertainen sallitun virtapulssiarvon kasvu.

Hybrid cap has High Reliability (Low LC, Open mode) and suitable for Large Current (Low ESR)

35V47uF (Dia 6.3mm) E-Cap Hybrid Polymer Cap
Electrolyte Liquid Polymer + Liquid Polymer
LC (mA) ◯ 0.01CV ◯ 0.01CV ✕ 0.2CV
Life end mode ◯ Open ◯ Open ✕ Open (Accidental short)
Humidity ◯ 85℃ 85%RH ◯ 85℃ 85%RH ✕ 60℃ 95%RH
Endurance ✕ 125℃ 2000h ◯ 125℃ 4000h ✕ 125℃ 2000h
Ripple current (125℃ 100kHz) ✕ 197 mA ◯ 900 mA ◯ 1000 mA (* 3100mA at 105℃)
ESR (20℃ 100kHz) ✕ 450 mΩ ◯ 60 mΩ ◯ 26 mΩ
Low temperature, High-frequency characteristics ✕ Unstable ◯ Stable ◯ Stable

legend:◯ : good ✕ : bad

Keskeiset tuotesarjat

Tärkeimmät Panasonicin tuotesarjat hybridikomponenttien tarjonnassa:

  • ZTU – lisääntynyt kapasiteetti tai miniatyrisointi,
  • ZUU – erittäin korkea kapasiteetti ja merkittävä virtapulssiarvon käsittely.

Alla olevassa taulukossa esitetään kunkin sarjan erottuvat ominaisuudet:

Sarja Kapasiteetti Virtapulssiarvo Miniatyrisointi
ZTU 1,7 kertaa suurempi kuin perus hybridisarjassa (esim. 330µF → 560µF, φ10×10,2mm) 1,8 kertaa (esim. 2900mA → 3500mA) φ10×10,2mm → φ8×10,2mm (pienempi kotelo samalla kapasiteetilla)
ZUU Sarjan suurin kapasiteetti jopa 1000µF Suurin sarjan virtapulssiarvo jopa 6100mA Kustannusten ja tilan säästö monen tyyppisten vaihtoehtojen avulla.

 

SMD-hybridikondensaattorit

 

 

THT-hybridikondensaattorit

 

Esimerkki sähköpyörien käytöstä

Alla on kaksi ehdotusta Panasonicin hybridikondensaattoreiden käytöstä sähköpyörien piireissä. Lähtökohtana on 6kW:n tehoisen kolmivaiheisen moottorin ajurin suunnittelu. Piiriä syöttää 48V litiumioniakku.

Perinteinen suunnittelu edellyttäisi 12 kpl 150µF (63V) kondensaattoreiden käyttöä, joiden mitat ovat φ10×16,5mm.

 

Ehdotus 1 (ZUU): 63V, 180µF, φ10×16,5mm × 8kpl.

  • kokonaiskapasiteetti: 1440 µF
  • virtapulssiarvo: 44A RMS
  • komponenttien määrä vähentynyt 33%

Ehdotus 2 (ZUU Low-Profile): 63V, 120µF, φ10×12,5mm × 9 kpl.

Matalan profiilin suunnittelu (korkeus vähennetty 16,5mm:stä 12,5mm:iin, vähennys 24%).

 

Piirin tehokkuuden lisääminen ehdotettujen komponenttien avulla.

 

Esimerkki autojen käytöstä

Kuten aiemmin mainittiin, tärkeä alue, jossa Panasonicin komponenttien käyttö auttaa mm. piirien koon pienentämisessä, on autoilu. Katsotaan, miltä tällainen miniatyrisointi näyttää käytännössä.

Esimerkki: sähköinen ohjaustehostin (12V, 500W)

Perinteinen suunnittelu edellyttäisi 4 kpl 25V:n jännitteellä ja 470µF:n kapasiteetilla olevien kondensaattoreiden käyttöä, joiden mitat ovat φ10×12,5mm. Panasonicin komponenteilla (ZUU-sarja) riittää 2 kpl 25V, 1000µF, joiden kumpikin on φ10×16,5mm. Tämä antaa parametrit:

  • kapasiteetti: 2000 µF (+6,4%),
  • sallittu virtapulssiarvo 12,2A RMS,
  • komponenttien määrä vähentynyt 50%.

 

Molempien piirien vertailu ottaen huomioon vaadittu PCB-alue.

 

Esimerkki: jäähdytyspuhallin (24V, 4kW, kolmivaihemoottori)

Tavallisessa suunnittelussa käytettäisiin 11 kpl 470µF/35V kondensaattoreita, joiden kumpikin on φ10×16,5 mm. ZUU-elementit vähentävät tämän määrän 9 kpl:een 680µF/35V komponentteihin (φ10×16,5mm). Tämä tarkoittaa muutosta:

  • 18-prosenttinen kokonaiskapasiteetin kasvu (6120 µF),
  • 18-prosenttinen komponenttien määrän väheneminen.

 

Hybridikondensaattorit eivät vain paranna parametreja, vaan myös pienentävät PCB-aluetta.

 

Esimerkki: DC–DC-muunnin OBC-ajoneuvolaturissa

Tämän tyyppinen muunnin toimii tyypillisesti seuraavilla parametreilla: 400 V lähtöjännite ja 12 V tulopuolella. Sen piirissä käytetään perinteisesti 8 kpl 470 µF / 25 V kondensaattoreita, joiden mitat ovat φ10 × 10,2 mm. Panasonic vähentää tämän määrän 5 komponenttiin ZV-sarjasta, joiden parametrit ovat 330 µF / 25 V (φ10 × 10,2 mm). Näin saavutetaan kaksi tavoitetta:

  • komponenttien määrä pienenee 38 %,
  • sama suorituskyky säilyy ESR-ominaisuuksien ansiosta.

 

Paremmat ESR-arvot mahdollistavat pienemmän kapasitanssin kondensaattorirakenteen.

TEHOKELOJEN KOMPAKTI RAKENNE

Panasonicin tehokelat yhdistävät edistyneen materiaalitekniikan ja huippuluokan rakenteen, tarjoten erinomaisen suorituskyvyn laajalla käyttöalueella. Panasonicin patentoiman metallikomposiittisydämen (MC) teknologian ansiosta nämä kelat saavuttavat jopa 103 A virrankeston, säilyttäen samalla kompaktit mitat 5 × 5 mm – 15 × 15 mm.

MC-sydämen rakenne takaa matalan tasavirtavastuksen, korkean kyllästysvirran ja erinomaisen lämmönpoiston, mahdollistaen vakaan ja tehokkaan tehonmuunnon tilarajoitteisissa ympäristöissä. Panasonicin tehoinduktorit soveltuvat erinomaisesti auto-, teollisuus- ja tietoliikennesovelluksiin, tarjoten suunnittelijoille monipuolisen ratkaisun korkean suorituskyvyn DC–DC-muuntimiin, jännitesäätimiin ja uuden sukupolven tehomoduuleihin.

Tekniset haasteet ja niiden ratkaisut

Sähkömagneettisten häiriöiden rajoittaminen.Korkeataajuinen kytkentä sähköpyörissä ja AGV-ajoneuvoissa synnyttää sähkömagneettisia häiriöitä. Perinteisissä ferriittisydämisissä keloissa on suuri magneettivuon vuoto, mikä vaikeuttaa EMC-vaatimusten täyttämistä.

Miniatyrisoinnin rajoitteet.Järjestelmäjännitteen noustessa 48…60 V:iin induktorien on kestettävä yli 5 A virtoja ilman merkittävää koon kasvua.

Lämpötilanhallinta.Suuret virrat aiheuttavat lämpötilan nousua, mikä vaikuttaa induktanssin vakauteen ja piirin hyötysuhteeseen, erityisesti moottorien läheisyydessä. Panasonicin kelat tarjoavat alan johtavaa luotettavuutta ja erinomaista lämpötilastabiilisuutta.

Panasonicin MC Core -kelojen ominaisuudet vastaavat kaikkiin edellä mainittuihin haasteisiin.

Mitat

Alla esitetään Panasonicin kompaktien kelojen (metallikomposiittisydän) ja vakiomallisten ferriittikelojen (22 µH) vertailu.

 

Taulukossa on korostettu merkittävää eroa koossa ja kyllästysvirrassa.

 

Alhainen sähkömagneettinen häiriötaso

Vuohäviö metallikomposiittisydämisissä keloissa on merkittävästi pienempi kuin ferriittipohjaisissa komponenteissa. Pienempi hajavuon määrä tarkoittaa alhaisempaa säteilevän kohinan tasoa, mikä helpottaa EMC-vaatimusten täyttämistä auto- ja AGV-sovelluksissa.

 

Sähkömagneettisen säteilyn vertailu ferriitti- ja Panasonicin MC-komponenttien välillä.

 

Induktanssin stabiilisuus

Panasonicin MC-kelojen keskeinen etu on vakaa induktanssi, joka ilmenee kolmella tavalla:

  • ei jyrkkää kyllästymiskäyttäytymistä;
  • vakaa suorituskyky koko lämpötila-alueella;
  • korkea sietokyky hetkellisille virroille.

 

Jyrkän kyllästymisen ominaiskäyrä ferriitti- ja MC-sydämisissä komponenteissa.

 

Luotettavuus

On syytä huomioida myös useita Panasonicin kelojen (valituille malleille ominaisia) piirteitä, jotka liittyvät komponenttien kestävyyteen:

  • AEC-Q200-standardin mukaisuus;
  • käyttölämpötila-alue –40 °C … 150 °C;
  • tärinänkestävyys jopa 50 G;
  • jännitteenkesto 80 V (67 % marginaali 48 V järjestelmille).
Sovellukset sähköpyörien / AGV-ajoneuvojen piireissä

 

Alla olevat kuvat esittävät Panasonicin MC-sydämisten kelojen käyttöä tyypillisissä pienempien sähkökäyttöisten ajoneuvojen piireissä.

 

Kaaviossa kela on sijoitettu vakauttamaan kenno­paketista tulevaa virtaa.

 

 

Suodatinkela kolmivaiheisen moottoriohjaimen syöttöpiirissä.

 

Käyttö akkujärjestelmissä

Panasonicin kelojen käytöllä litiumioniakkujärjestelmissä (esim. 48 V) saavutetaan useita etuja:

  • Tilansäästö BMS-piirikortilla: saavutettu miniaturisoinnilla (pinta-alan pienennys 57 %, tilavuuden pienennys 74 %).
  • Yksinkertaistetut EMC-torjuntatoimet: pienen hajavuon ansiosta.
  • Varmistettu suunnittelumarginaali: korkean kyllästysvirran ansiosta.
  • Parantunut luotettavuus: ylläpidetty lämpötilastabiilisuuden avulla.
  • Korkeampien järjestelmäjännitteiden tuki: soveltuu 48–60 V ja sitä korkeammille sovelluksille.
  • Korkea jännitteen ja virran kesto: optimoitu uuden sukupolven tehonsyöttöjärjestelmiin.
  • Induktorien terminen stabiilisuus: takaa tasaisen suorituskyvyn kohonneissa lämpötiloissa.
  • Integroitu kompakti rakenne: ihanteellinen matalaprofiilisille, pinta-asennettaville (SMD) sovelluksille.
SUURTEHOISET SIRUVASTUKSET

Panasonicin siruvastukset tarjoavat olennaista tukea kuljetusjärjestelmissä, joissa tehotiheys, tarkkuus ja ympäristönkestävyys ovat ratkaisevia tekijöitä.

ERJP- ja ERJB-sarjat tarjoavat korkean tehon kompakteissa koteloissa, ja ne soveltuvat erinomaisesti suuritehoisiin piireihin sähköajoneuvoissa ja sähköpyörissä. Tarkan ohjauksen tarpeisiin ERA-sarja tarjoaa kapean toleranssin ja alhaisen TCR-arvon. Vaativissa olosuhteissa, kuten maatalous- ja rautatiesovelluksissa, ERJU-sarja tarjoaa rikkivedyn kestävyyttä ja pitkäaikaista luotettavuutta, tukien turvallista ja tehokasta toimintaa eri kuljetusalustoilla.

 

Kuljetussektorin piirien vaaditut ominaisuudet

 

Alla oleva taulukko esittää tyypilliset vastusvaatimukset kuljetussovelluksissa sekä osoittaa, mitkä Panasonicin tuotteet soveltuvat parhaiten kuhunkin käyttökohteeseen.

Toiminto Keskeiset vaatimukset Tekniset haasteet Suositellut ratkaisut
Jännitteen mittaus Korkea tarkkuus (±0,1 %), alhainen lämpötilakerroin (TCR) (~25 ppm), pitkäaikainen stabiilisuus. Pienten jännitemuutosten ja lämpötiladriftin tarkka havaitseminen. ERA-sarjan suur­tarkkuusvastukset.
Jännitejakaja Korkea jännitekesto (500 V), laaja vastusarvoalue (10 MΩ), vuoto- ja välimatkan vaatimusten täyttäminen suurjänniteturvallisuutta varten. Matalajännite­vastusten sarjakytkentä lisää komponenttimäärää ja tilantarvetta sekä vaikeuttaa vuotoetäisyyksien toteutusta kompaktilla PCB:llä. Suurjännitevastukset: ERA8P- ja ERJPM8-sarjat.
Virran tunnistus Alhainen resistanssi, suuri teho (1…3 W), lämpötilastabiilisuus (155 °C). Suurten virtojen aiheuttama lämpeneminen yhdessä tärinän ja korkean lämpötilan kanssa voi aiheuttaa mittausvirheitä. Virranmittausvastukset: ERJB/D- ja ERJ*BW-sarjat.
Porttiohjaus Suuri teho (3 W), erinomainen lämmönpoisto jatkuvassa käytössä, lämpötilastabiilisuus vaativissa auto-olosuhteissa. Jatkuva tehonhajonta porttiohjauksessa aiheuttaa lämpökuormaa ja vastusarvon muutoksia. Suurtehovastukset ERJP tai ERJB/D.
Ympäristönkestävyys Kestävyys ympäristötekijöitä vastaan (rikki, tärinä), pitkäaikainen luotettavuus. Rikkiä sisältävät kaasut, kosteus ja korkea lämpötila lisäävät vikariskejä vaativissa ympäristöissä. Rikinkestävät vastukset: ERJU/S-sarja.
Konkreettisten ongelmien ratkaisu

Edellä taulukossa kuvatut ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi elektroniikkapiirien suunnitteluun. Alla nämä näkökohdat on esitetty konkreettisten esimerkkien avulla.

Jännitteen mittaus ja ERA-sarja

Pienten jännitemuutosten tarkka havaitseminen edellyttää lämpötilavaihteluista johtuvan vastusdriftin minimointia. Kuljetusjärjestelmät toimivat vaativissa olosuhteissa lämpötiloissa –40 °C … 125 °C tai korkeammissa, joten alhainen TCR ja pitkäaikainen stabiilisuus ovat välttämättömiä luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Näitä ominaisuuksia tarjoavat ERA-sarjan vastukset (ohutkalvovastukset).

Keskeiset ominaisuudet:

  • vastustoleranssi ±0,1 %, TCR: ±25 ppm/K;
  • rajoitettu suorituskyvyn ja luotettavuuden heikkeneminen pitkäaikaisessa käytössä ja lämpötilavaihteluissa;
  • parempi kokonais­toleranssi takaa pitkäaikaisen luotettavuuden.

Korkea luotettavuus on saavutettu patentoidun vastusmateriaalin ansiosta (±0,1 % toleranssi kestävyytestien jälkeen).

 

ERA-ohutkalvovastusten rakenne ja niiden vakaa ominaiskäyttäytyminen ajan myötä.

 

Jännitejakajat ERA8P- ja ERJPM8-sarjoilla

BMS-jännitteen mittauspiireissä sarjaan kytketyt akkukennot tuottavat korkeita jännitteitä (300–500 V). Perinteisesti tämä ratkaistaan kytkemällä useita pienjännitevastuksia sarjaan, mikä kasvattaa komponenttien määrää ja vaatii enemmän asennustilaa, aiheuttaen suunnittelu- ja kustannushaasteita. Lisäksi riittävien vuoto- ja eristysvälimatkojen varmistaminen korkeajännitesolmujen välillä kompaktilla piirilevyllä on keskeistä turvallisuusvaatimusten täyttämiseksi, mikä monimutkaistaa rakennetta entisestään. Tässä kohtaa ERA8P- ja ERJPM8-sarjan vastukset tarjoavat tehokkaan ratkaisun.

 

Keskeisiä ominaisuuksia:

  • komponentin enimmäisjännite 500 V;
  • vastustoleranssi ±0,1 %, TCR ±15 ppm/K (ERA8P);
  • AEC-Q200-standardin mukaisuus;
  • vastusten lukumäärän vähentäminen.

 

Panasonicin vastusten käyttö jännitejakajan toteutuksessa.

 

Erittäin tarkan jännitejakosuhteen (VD = V × R2/(3R1 + R2)) ansiosta akun jännitteen mittauspiirissä saavutetaan merkittävästi parempi BMS-tarkkuus. Lisäksi Panasonicin komponentit mahdollistavat vastusten määrän pienentämisen:

  • perinteinen rakenne: 0805-koko, 300 kΩ × 10 kpl, PCB-pinta-ala 40,25 mm²;
  • ehdotettu rakenne: 1206-koko, 1 MΩ × 3 kpl, PCB-pinta-ala 21,15 mm² (vähennys 48 %).

On huomioitava, että todellinen komponenttimäärän väheneminen riippuu eristys- ja vuotoetäisyysmääräyksistä.

 

Vertailu tavanomaisilla vastuksilla ja ERJPM8-sarjan komponenteilla toteutettujen piirien välillä.

 

  Resistance value x usage Resistance tolerance (%) TCR (x10⁻⁶/K) Working voltage (V) PCB sizing* (mm²)
Current :
Other company
2012 Thin film resistance
300 kΩ
x 10 in-line
± 0.1 ± 25 150 x 10 p
= 1500
40.25
Suggestion A :
ERA8PEB
1206
Thin film high resistance
1 MΩ
x 3 in-line
± 25 500 x 3 p
= 1500
21.15
(About 48% Reduction)
Suggestion B :
ERJPM8F
1206
High resistance and high withstand voltage
± 1 ± 100 21.15
(About 48% Reduction)

Virran mittaukseen: ERJB/D- ja ERJ*BW-sarjat

Suuret virrat tuottavat huomattavaa lämpöä, mikä yhdessä tärinän ja lämpöjännitysten kanssa voi aiheuttaa vastusarvon drift’iä ja mittausvirheitä. Virran tunnistuspiirit – kuten sähköajoneuvojen vetojärjestelmissä, latausjärjestelmissä ja sulakesuojauksissa – vaativat matalaresistanssisia ja suuritehoisia vastuksia, joilla on erinomainen stabiilisuus. Näihin sovelluksiin Panasonic tarjoaa *_ERJB/D- ja ERJ_BW-sarjan komponentit**.

*_ERJ_BW-sarja (kaksipuolisella vastuselementillä) tarjoaa erittäin alhaisen resistanssin (jopa 5 mΩ) sekä ainutlaatuisen rakenteen, joka mahdollistaa suuren tehon pienemmässä kotelossa**, pienentäen piirilevyn kokoa.

 

Poikkileikkaus, joka esittää kaksipuolisen vastuselementtirakenteen.

 

 

Koon pienennys on mahdollista 0805-kokoisten komponenttien käytön ansiosta.

 

ERJB/D-sarja (leveillä liitännöillä) vähentää komponenttien määrää, mahdollistaen miniaturisoinnin, massan pienentämisen ja piirilevykustannusten alentamisen. Useista vastuselementeistä koostuva rakenne jakaa kuormituksen tasaisesti, rajoittaen pintalämpötilan nousua kuumimmissa kohdissa. Pitkä liitinkonstruktiot vaimentavat lämpöshokkeja verrattuna perinteisiin liitinvastuksiin.

 

Ero Panasonicin vastusten ja muiden valmistajien komponenttien rakenteessa.

 

Parempi kuormanjako johtaa parempiin lämpöominaisuuksiin. Tämä etu voidaan havainnollistaa mittaustuloksilla graafina ja lämpökuvana:

 

Monielementtisten vastusten pienempi lämpeneminen.

 

Transistorien porttiohjaus (ERJP / ERJB -sarjat)

Porttiohjauspiirit sähköajoneuvojen vetosovelluksissa ja inverttereissä kokevat jatkuvaa tehonhajontaa nopean kytkennän aikana, mikä tuottaa runsaasti lämpöä. Tavalliset vastukset eivät usein tarjoa riittävää tehonkestoa tai lämmönhallintaa, mikä johtaa vastusarvon muutoksiin ja käyttöiän lyhenemiseen. ERJPA/P0- ja ERJB/D-sarjan vastukset ovat suurtehokomponentteja, joilla on optimoitu lämmönhajotus ja vakaa terminen rakenne, varmistaen luotettavan porttiohjauksen.

ERJB/D-sarjan komponentit voivat korvata perinteiset siruvastukset, mahdollistaen PCB:n miniaturisoinnin ja laitteen massan pienentämisen. Korkea ylijännitekesto ehkäisee vaurioita ja tarjoaa suunnittelussa turvallisen marginaalin. Erityisrakenteiset suurtehovastukset jakavat kuormituksen tasaisesti ja estävät paikalliset jännitykset.

 

Vastuselementin rakenne ERJPA-sarjan komponenteissa.

 

Ympäristönkestävyys: ERJU- ja ERJS-sarjat

Ulko- tai rikkipitoisissa ympäristöissä – kuten teollisissa AGV-ajoneuvoissa ja maatalouskoneissa – hopeapohjaisilla liitännöillä varustetut vastukset ovat alttiita sulfatoitumiselle, mikä voi johtaa piirin katkeamiseen tai suorituskyvyn heikkenemiseen. Yhdessä kosteuden ja korkean lämpötilan kanssa nämä tekijät lisäävät merkittävästi vikaantumisriskiä pitkäaikaisessa käytössä. ERJU- ja ERJS-sarjan vastuksissa käytetyt materiaalit minimoivat nämä riskit.

Rikinkestävyyden ominaisuudet:

  • ehkäisee sulfidoinnista johtuvat piirin katkokset, parantaen luotettavuutta;
  • poistaa tarpeen piirilevyn tiivistämiselle, mikä alentaa kustannuksia;
  • AEC-Q200-standardin mukaisuus;
  • käyttölämpötila-alue –55 °C … 155 °C.

ERJU-sarjan mallivalikoima:

  • suuren tarkkuuden komponentit – ERJU*R-sarja (0402–0805, toleranssi 0,5 %);
  • kompaktit suurtehovastukset – ERJUP-sarja (0603–1206, 0,5 W 0805-koossa);
  • matalaresistanssiset versiot – ERJU*S/Q-sarja (0805, 0,1 Ω – 1 Ω, 10 mΩ – 1 Ω);
  • suurtehotyyppi (leveät liitännät) – ERJC-sarja (1020-koko, 2 W, 10 mΩ – 1 Ω).

 

Kuvissa ja kaaviossa on esitetty liitosten heikkeneminen sulfatoitumisen vaikutuksesta sekä Panasonicin komponenttien kestävyys haitallisia tekijöitä vastaan.

 

YHTEENVETO

Panasonic kehittää johdonmukaisesti tuotevalikoimaansa liikennesektorin innovatiivisten komponenttien pohjalta. Yritys tarjoaa ratkaisuja, jotka tukevat ajoneuvojen sähköistämistä ja automatisointia, tehden liikkumisesta turvallisempaa, tehokkaampaa, paremmin integroitua ja tuotannossa kustannustehokkaampaa.

 

Liite: tuotteet ja niiden käyttökohteet
Sähköpyörä, AGV-veto (48…60 V, 500…6000 W)
  • DC-link-kondensaattorit: ZUU / ZVU / ZSU (suuri rippelivirta, pitkä käyttöikä, matala profiili).
  • Shunttivastukset: ERJD (±100 ppm/K, metallishunttien tasoa).
  • Induktorit: ETQP4M220KV (MC-sydän, matalat EMC-häiriöt, kompakti koko).
  • Suur­tarkkuusvastukset: ERAV / K / P.
Automotive BMS (12…48 V)
  • DC-link-kondensaattorit: ZUU / ZSU (125 °C, 4000 h).
  • Suurjännitevastukset: ERA8P / ERJPM8 (500 V, ±0,1 %).
  • Suur­tarkkuusvastukset: ERAA, ERAV / K (0,05 %, ±10…25 ppm/K).
Sähköajoneuvojen elektroniikka (EPS, OBC, invertteri)
  • DC-link-kondensaattorit: ZUU / ZV (maksimaalinen rippelivirta).
  • Virranmittausvastukset: ERJD, ERJBW (suuritehoinen virranmittaus).
  • Suurjännitevastukset: ERA8P / ERJPM8 (500 V, ±0,1 %).
AGV-ohjaus ja -valvonta (vaativat ulko-olosuhteet)
  • Tehopiirit: ERJU / ERJS (rikinkestävät vastukset) + ZUU / ZSU.
  • Ohjauspiirit: ERJUR (suur­tarkkuuksiset rikinkestävät vastukset).
  • Virran tunnistus: ERJUS / Q (matala resistanssi, rikinkestävät).

 

Alkuperäinen teksti: TME

MORE NEWS

NATO panostaa suomalaiseen ilmalaivaan

Nato on tehnyt ensimmäisen sijoituksensa suomalaiseen yhtiöön. Kohteena on Kelluu, jonka autonomiset ilmalaivat lupaavat ratkaista yhden modernin valvonnan keskeisistä ongelmista: jatkuvan tilannekuvan puutteen.

Reaaliaikaohjaus ja kvanttiturva samaan mikro-ohjaimeen

Microchip tuo dsPIC33A-perheeseen uuden DSC-ohjaimen, joka yhdistää nopean analogian, tarkan reaaliaikaohjauksen ja post-kvanttitietoturvan. Integraation tavoitteena on yksinkertaistaa erityisesti datakeskusten tehonmuunnosta ja moottoriohjausta. Samalla se nostaa esiin kysymyksen siitä, kuinka paljon yhdellä piirillä voidaan oikeasti korvata erilliskomponentteja.

Datatalouden ja akkutekniikan rakentajat Kotkassa ensi viikolla

Kotkaan saadaan ensi viikolla poikkeuksellisen kova läpileikkaus siitä, mihin suuntaan Suomen uusi teollisuus on menossa. Power Coast Summit kokoaa ensimmäistä kertaa saman katon alle datakeskusten, akkuteollisuuden ja energian keskeiset investoijat, ja ennen kaikkea ne, jotka jo rakentavat.

Tekoälyaikana pelkkä käyttäjätunnus ja salasana ei enää riitä

Pelkkään käyttäjätunnukseen ja salasanaan perustuva tunnistautuminen näyttää jäävän historiaan. Kun tekoäly mahdollistaa entistä uskottavammat tietojenkalastelut ja identiteettihuijaukset, digitaalinen turvallisuus hakee nyt tukea yllättävän perinteisestä ratkaisusta eli fyysisestä tunnisteesta.

Mihin 40 TOPSia oikeasti riittää verkon reunalla?

Forlinx Embedded on tuonut markkinoille uuden M.2-muotoisen AI-kiihdytyskortin, joka perustuu NXP Semiconductors Ara240 -piiriin. Kortti lupaa jopa 40 TOPS:n suorituskyvyn, mutta olennaisempi kysymys on, mitä tällä laskentateholla oikeasti voi tehdä verkon reunalla.

135 yritystä kehittää AI-prosessoreita – edessä raju karsinta

AI-prosessorien kehittäjien määrä on kasvanut nopeasti, mutta analyysitalo ennustaa markkinalle voimakasta konsolidaatiota. Valtaosa nykyisistä toimijoista ei selviä vuosikymmenen loppuun. Tämä kertoo sekä markkinan vetovoimasta että kovenevasta kilpailusta.

Robotteja ei enää rakenneta yksittäisistä komponenteista

EBV Elektronik pyrkii hyödyntämään robotiikan kehityksessä tapahtuvaa perustavanlaatuista muutosta. Yhtiö on julkaissut MOVE-aloitteen, jonka tavoitteena on koota robotiikan suunnitteluun tarvittavat teknologiat, kumppanit ja kehitysresurssit yhdeksi kokonaisuudeksi.

Kymmenen vuoden takainen akkukatastrofi hidastaa yhä Samsungia

Samsungin kerrottiin jo viime vuonna tehneen merkittävän siirron akkuteknologiassa ostamalla yhdysvaltalaisen Group14 Technologies -yhtiön. Kauppaa ei ole virallisesti vahvistettu, mutta se on herättänyt spekulaatiot siitä, että Samsung valmistautuu siirtymään piihiilipohjaisiin akkuihin mobiililaitteissaan. Samsung on myös itse vahvistanut, että teknologia on kehityksessä, mutta ei vielä valmis käyttöön.

Jättimäiset tekoälypiirit pakottavat verifioinnin uusiksi

Perinteiset simulointi- ja emulointimenetelmät eivät enää pysy tekoälypiirien mukana. Kun sirujen koko kasvaa miljardien porttien järjestelmiksi ja niitä ajetaan oikeilla AI-ohjelmistoilla jo ennen valmistusta, verifiointi on pakko rakentaa uudella tavalla.

Lahdessa aloitti tekoälyn tutkimuskeskus

Virnex Group Oy ja LUT-yliopisto ovat perustaneet Lahteen tekoälytutkimuksen osaamiskeskuksen, AI Research Centerin (AIRC). Keskuksen tavoitteena on vauhdittaa tekoälyratkaisujen siirtymistä pilotoinnista tuotantoon – vaiheeseen, jossa suuri osa hankkeista nykyisin epäonnistuu.

Miksi kotiteatterin optinen liitin on niin huono?

Kotiteatterin takaa löytyy yhä liitin, joka toimii sähköisesti erinomaisesti mutta tuntuu mekaanisesti hämmentävän heikolta. TOSLINK eli optinen S/PDIF on monelle tuttu tilanteesta, jossa kaapeli ei pysy kunnolla paikallaan ilman pientä “teippiviritystä”.

Puettava laite ennustaa lämpöhalvauksen jo etukäteen

Lämpöhalvauksen noustessa yhä merkittävämmäksi globaaliksi uhaksi Biodata Bankin CANARIA-kello ennustaa vaaralliset kehon ydinlämpötilan nousut jo ennen oireiden ilmaantumista. Laite hyödyntää Renesasin erittäin vähävirtaista RA0-mikro-ohjainta, joka mahdollistaa kuukausien yhtäjaksoisen mittauksen kompaktissa puettavassa muodossa.

Fujitsu lupaa tarkempaa lämpökuvaa puolustukseen

Fujitsu on kehittänyt uuden infrapuna-anturin, joka parantaa merkittävästi valvonnan tarkkuutta puolustuksessa ja pelastustoimessa. Yhtiön mukaan kyseessä on maailman ensimmäinen yli megapikselin kaksikaistainen T2SL-anturi.

Kvanttiakku kääntää fysiikan päälaelleen

Australialaistutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti täysin uudenlaista energian varastointia. Maan kansallisen tutkimuslaitoksen CSIROn, RMIT Universityn ja Melbournen yliopiston tutkijat ovat rakentaneet ensimmäisen toiminnallisen kvanttiakun demonstraation, joka osoittaa ilmiön, jota klassinen fysiikka ei tunne.

Perustason RISC-V ei enää riitä

Prosessori-IP:tä kehittävä Codasip muuttaa strategiaansa rajusti. Yhtiö luopuu perustason RISC-V-ydinliiketoiminnasta ja keskittyy jatkossa kyberturvallisiin prosessoriarkkitehtuureihin.

Samsung tuo A-sarjan myyntiin – pelkkä 50 megapikseliä ei enää riitä

Samsungin uudet Galaxy A57- ja A37-mallit ovat nyt saatavilla, mutta pelkkä kameran resoluutio ei enää ratkaise. 50 megapikseliä on keskihintaluokassa uusi perusvaatimus – erot syntyvät siitä, mitä kuvalle tehdään.

Halpojen PC-koneiden aika on ohi

PC-markkina kasvoi vielä alkuvuonna, mutta pinnan alla kytee nopeasti syvenevä kustannuskriisi. Analyysiyhtiö Omdian tuore data paljastaa, että tietokoneiden keskeisten komponenttien hinnat ovat nousseet poikkeuksellisen rajusti. Ja nousu jatkuu.

Uudenlainen laser vie optisen tiedonsiirron ulos laboratoriosta

Skotlantilainen Vector Photonics on demonstroinut uudenlaiseen PCSEL-laseriin perustuvaa optista tiedonsiirtoa ensimmäistä kertaa todellisessa ympäristössä. Testissä dataa siirrettiin 500 metrin matka Glasgow’ssa ilman kuitua tai radiotaajuuksia.

Rauta ja softa ratkaisevat AI-suorituskyvyn

ETN - Technical articleTekoälyn siirtyminen pilvestä laitteisiin nostaa esiin uuden vaatimuksen: suorituskyky ei synny pelkästä raudasta tai ohjelmistosta, vaan niiden yhteispelistä. Sulautetussa AI:ssa laitteistoarkkitehtuuri ja mallien optimointi ratkaisevat, kuinka paljon laskentaa voidaan tuoda paikallisesti ilman pilviyhteyttä.

IQM:n arvo jo 1,8 miljardia – uusi rahoituskierros vie kohti pörssiä

Suomalainen kvanttitietokoneyhtiö IQM Quantum Computers on kerännyt 50 miljoonaa euroa uutta rahoitusta valmistautuessaan listautumaan Nasdaqiin Yhdysvalloissa. Rahoituskierros nostaa yhtiön arvostuksen noin 1,8 miljardiin dollariin.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
16 17  # puffbox mobox till tme native
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Puettava laite ennustaa lämpöhalvauksen jo etukäteen

Lämpöhalvauksen noustessa yhä merkittävämmäksi globaaliksi uhaksi Biodata Bankin CANARIA-kello ennustaa vaaralliset kehon ydinlämpötilan nousut jo ennen oireiden ilmaantumista. Laite hyödyntää Renesasin erittäin vähävirtaista RA0-mikro-ohjainta, joka mahdollistaa kuukausien yhtäjaksoisen mittauksen kompaktissa puettavassa muodossa.

Lue lisää...

OPINION

Agenttikoodaus muuttaa myös sulautetun kehityksen

CodeBoxxin perustajan Nicolas Genestin mukaan ohjelmistokehitys on kääntynyt päälaelleen: koodia ei enää kirjoiteta, vaan tekoälyä orkestroidaan kohti tavoitetta. Muutos näkyy erityisen voimakkaasti sulautetuissa järjestelmissä, joissa tiukka laitteisto–ohjelmisto-integraatio, pitkät validointisyklit ja virheiden korkea hinta tekevät agenttipohjaisesta kehityksestä poikkeuksellisen merkittävän murroksen.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • NATO panostaa suomalaiseen ilmalaivaan
  • Reaaliaikaohjaus ja kvanttiturva samaan mikro-ohjaimeen
  • Datatalouden ja akkutekniikan rakentajat Kotkassa ensi viikolla
  • Tekoälyaikana pelkkä käyttäjätunnus ja salasana ei enää riitä
  • Mihin 40 TOPSia oikeasti riittää verkon reunalla?

NEW PRODUCTS

  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
 
 

Section Tapet