logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

SIMO-arkkitehtuuriin perustuva tehonhallinta auttaa kutistamaan älykellon vaatiman tehonsyötön pienempään tilaan paremmalla hyötysuhteella. Sen ansiosta Maximin MAX77654-tehonhallintapiiri tuottaa enemmän tehoa pienemmässä koossa, mikä pidentää kellon toiminta-aikaa ja mahdollistaa pienemmän laitetoteutuksen.

Älykellojen markkinoiden kasvu jatkuu lukemattomien uusien ominaisuuksien ja sovellusten ansiosta. Henkilökohtaiset terveys- ja kuntoilutuotteet sisältävät uusia ominaisuuksia, kuten seurannan, hälytykset ja verkkoyhteydet. Älykellolla ohjattujen autojen kasvua vauhdittavat hätätilanneapu ja auton tilapäivitykset. Veden- ja iskunkestävyys ja kirkkaammat näytöt ohjaavat markkinoiden kasvua maailmanlaajuisesti. Teräväpiirtokamerat, GPS-vastaanottimet, pienet tehokkaat kaiuttimet, suuret tallennustilat ja muut uudet ominaisuudet ovat tulollaan.

Yhä pienempien laitekokojen vaatimus kuitenkin lisää elektroniikan pienentämisen haastetta ja tuo lisää ongelmia akun toiminta-ajan pidentämiseen. Tässä seuraava suunnitteluratkaisu esittelee innovatiivisen virranhallintajärjestelmän, joka tuottaa tehoa paremmalla hyötysuhteella hyvin pienessä tilassa ja mahdollistaa pidemmän paristojen toiminta-ajan pienille puettaville laitteille.

OHJELMOITAVA SIMO
 TULEE APUUN

Ihannetapauksessa tehokas ratkaisu vie vain vähän tilaa ja integroi akkulaturin ja tarvittavat virransäädöt yhdelle ja samalla älykellon piirille. SIMO eli yhden induktorin monilähtöinen buck-boost -tyyppinen eli jännitettä laskeva ja nostava hakkuripiiri (single-inductor multiple-output) toteuttaa kolme kytkentäregulaattoria yhdellä induktorilla. Jokaisen regulaattorin topologia on ohjelmoitavissa. Akun jännitealueella ja sen yläpuolella olevilla jännitteillä piiri tarjoaa buck-boost -toimintoja ja akun jännitteiden alapuolella buck-toimintoja – mikä on luonnostaan tehokkaampaa kuin buck-boost. Lopuksi korkeataajuinen käyttö sallii pienen induktorin käytön, mikä edelleen kutistaa tarvittavaa tilaa. Kahta sirulla olevaa LDO-regulaattoria käytetään kohinaherkille kuormille tai kuormien kytkentään.

SIMO-TEHOPUU

Alla oleva kuva esittää järjestelmän tehopuuta. Siinä näkyy jokaisen säätimen lähtöjännite, kuormitusvirta, hyötysuhde ja tehohäviö (PD). Kolme viidestä kuormasta syötetään suoraan korkean hyötysuhteen SIMO-muuntimella. Myös neljännen ja viidennen kuorman LDO-regulaattoreita syötetään SIMOlla, millä päästään 90 prosentin hyötysuhteeseen alhaisen dropout-jännitteen (2-1,8 V) ansiosta. Järjestelmän kokonaishyötysuhde on erinomainen 86,2 prosenttia.

SIMO-MUUNNIN

Kuvassa 3 on SIMO-muuntimen lohkokaavio (induktoria lukuun ottamatta kuva esittää kaikki komponentit). Kytkentä-regulaattorit tuottavat tehoa pienimmillä häviöillä, ja älykäs arkkitehtuuri eliminoi tarpeen lisätä yksi induktori kutakin regulaattoria varten.

INDUKTORIN VIRRAN JAKAMINEN

Tässä hystereettisessä DCM-regulaattorissa (discontinuous current mode) induktori on jaettavissa, koska induktorivirta menee aina 0:aan.

Buck-boost-tilassa induktori rakentaa virran M1:n ja M4:n ollessa päällä VIN / L -nopeudella. Kun se saavuttaa ohjelmoidun rajan, virta syötetään valittuun SBBx-lähtöön M2- ja M3_x-transistoreiden kautta, kuten kuvassa 5 on esitetty.

Jännitettä laskevassa Buck-tilassa M1 ja M3_x kytkeytyvät päälle, ja virtaa syötetään lähtöön samalla kun virtaa kasvatetaan induktoriin nopeudella (VIN - VSBBx) / L. Kun induktorivirta saavuttaa ohjelmoidun rajan, induktorista tuleva energia syötetään lähtöön käynnistämällä M2 ja sammuttamalla M1.

Huomaa, kuinka buck-tilassa virta ohjataan lähtöön koko jakson ajan, kun taas buck-boost-virta toimitetaan lähtöön vain sen vaiheen aikana, jossa M2- ja M3_x-transistorit ovat päällä. Suurempi virransyöttö lähtöön (jaksoa kohti) tekee buck-muuntimesta tehokkaimman arkkitehtuurin.

Lähdöt syötetään siinä järjestyksessä, jossa niiden lähtövirheiden komparaattorit pyytävät. Nämä tunnetaan nimellä FIFO (first-in-first-out).

Kuten kuvassa yllä on esitetty, kolmea kytkintä syötetään yksi kerrallaan ja induktorivirta laskee 0 ampeeriin, millä vältytään ristiinsäätöongelmilta.

ENNEN AKKUAIKAA PIENEMMÄSSÄ KOOSSA

SIMO-regulaattorien ja integroitujen LDO-laitteiden ansiosta pieni MAX77654-tehonhallintapiiri eli PMIC (2,79 x 2,34 x 0,5 millimetriä) tuottaa virtaa pienimmillä häviöillä piirilevyalalla, joka on 41 prosenttia pienempi kuin tyypillinen toteutus. Koko ratkaisu vie piirilevyllä tilaa vain 19,2 neliömilliä.

HYÖTYSUHDE

Kyky ohjelmoida buck-tila aina tarvittaessa tuo suuremman hyötysuhteen. SIMO-buck-toiminto tuo 10 prosentin hyötysuhde-edun verrattuna buck-boost-toimintaan. Ohjelmoitava induktorin huippuvirtaraja, IP_SBBX on asetettu arvoon 0,5A.

TYYPILLINEN TEHONHALLINNAN TOTEUTUS

Tyypillisessä älykellon virranhallintajärjestelmässä PMIC-piirillä on toteutettu akkulaturi, mikro-ohjaimen virtaa syöttävä buck-muunninta ja näytölle virtaa jakava LDO. Toinen mikropiiri (kaksois-LDO) antaa virran antureille ja Bluetoothille.

SIMO-TEHOETU

Tyypillisessä pienen tilan ratkaisussa LDO:n raskas käyttö johtaa vain 73,8 prosentin kokonaishyötysuhteeseen.

SIMO-ratkaisun ylivoimainen hyötysuhde johtaa hitaampaan akun tyhjenemiseen, kun taas sen laajempi toiminta-alue - jopa 2,7 volttiin - pidentää älykellon toimintaa-aikaa, kun sitä ei ole liitetty mihinkään. Kaikki aktiiviset ja passiiviset komponentit on esitetty alla.

Tämä tyypillinen puettavan laitteen ratkaisu vie piirikortilla tilaa noin 32,4 mm2 eli 69 prosenttia enemmän kuin SIMO-pohjainen ratkaisu (19,2 mm2). Ratkaisun suhteellisen matala integraatiotaso, useiden LDO-regulaattorien käyttö ja suuremmat passiivikomponentit johtavat toteutukseen, joka on sekä suurempi että enemmän tehoa kuluttava.

 

Maxim Integrated Productsin Reno Rossettin ja
Tran Derekin kirjoittama artikkeli ilmestyi tuoreessa ETNdigi-lehdessä. Sitä pääset lukemaan tästä.

MORE NEWS

Kiinalaistutkijat kehittivät piilolinssin, jolla näkee pimeässä

Kiinalaiset tutkijat ovat onnistuneet kehittämään maailman ensimmäisen piilolinssin, jonka avulla ihminen voi nähdä pimeässä – ainakin tietyissä olosuhteissa. Innovaatio perustuu infrapunavaloon ja sen muuntamiseen näkyväksi valoksi silmälle.

ST:ltä kova saavutus: kaksi kiihtyvyysanturia samaan koteloon

STMicroelectronics on tehnyt merkittävän teknologisen läpimurron julkaisemalla uuden sukupolven älyanturin, joka yhdistää kaksi erillistä kiihtyvyysanturia samaan poikkeuksellisen pieneen (3 x 2,5 mm) koteloon. Tämä on ensimmäinen kerta, kun samassa moduulissa yhdistyy laajalle G-voima-alueelle skaalautuva mittauskyky, sulautettu tekoäly ja erittäin tarkka liikkeentunnistus.

Näin QR-huijaus toimii

QR-koodit ovat tulleet osaksi arkea: niitä käytetään ravintolamenuihin tutustumiseen, maksamiseen ja nopeaan kirjautumiseen eri palveluihin. Mutta juuri tämä tuttuus tekee niistä vaarallisia. Rikolliset ovat alkaneet hyödyntää QR-koodeja huijauksiin, joissa ihmiset johdatellaan huomaamatta väärennetyille sivustoille. Näillä sivuilla uhrilta kalastellaan henkilökohtaisia tietoja – kuten pankkitunnuksia – tai pyritään asentamaan haittaohjelmia hänen laitteelleen.

Halvoissa Android-televisiobokseissa vakavia tietoturvariskejä

Liikenne- ja viestintävirasto Traficom kehottaa kuluttajia olemaan tarkkana Android TV -medialaitteiden hankinnassa. Markkinoilla liikkuu erityisesti tuntemattomien valmistajien edullisia laitteita, joissa on havaittu vakavia tietoturvaongelmia – osa laitteista on jopa sisältänyt haittaohjelmia suoraan pakkauksesta.

3D-tulostus on tie kestävään elektroniikkavalmistukseen

ETN - Technical articlePerinteinen elektroniikan valmistus perustuu prosesseihin, jotka johtavat usein materiaalihävikkiin, korkeisiin työkalukustannuksiin ja merkittäviin varastointikuluihin. Viime vuosina lisäävä valmistus (additive), erityisesti 3D-tulostus, on kuitenkin alkanut nousta varteenotettavaksi vaihtoehdoksi elektroniikan valmistuksessa, sillä se tarjoaa lisää suunnittelun joustavuutta sekä mahdollisia ympäristö- ja taloudellisia etuja.

Xiaomi yllättää tehokkaalla kännykkäprosessorillaan

Xiaomi on julkistanut uuden huipputehokkaan älypuhelinprosessorinsa, XRING O1:n, joka merkitsee yhtiön suurta askelta kohti siruomavaraisuutta ja teknologista johtajuutta. Uutuus esiteltiin yhtiön "A New Beginning" -lanseeraustapahtumassa Pekingissä, jossa esillä olivat myös Xiaomi 15S Pro -älypuhelin, Pad 7 Ultra -tabletti sekä useita AIoT-laitteita.

Nyt se tapahtui: BYD ohitti Teslan

BYD on ohittanut Teslan Euroopan myydyimpänä täyssähköautojen valmistajana ensimmäistä kertaa historiassa, kertoo tuore JATO Dynamicsin raportti. Huhtikuussa 2025 Euroopassa rekisteröitiin 7231 täyssähköistä BYD-mallia, kun Tesloja myytiin 7165 kappaletta.

Yksi piiri pidentää langattoman laitteen käyttöaikaa

Elektroniikan komponenttien jakelija Rutronik on lisännyt tuotevalikoimaansa Nordic Semiconductorin uuden nPM2100-virranhallintapiirin, joka on suunniteltu erityisesti ensisijaisilla paristoilla toimivien laitteiden energiatehokkaaseen virranhallintaan.

Autoon tulee tekoäly ja suoja kvanttihyökkäyksiä vastaan

Autojen ohjelmistoistuminen ja jatkuva verkkoyhteys tekevät niistä alttiita yhä kehittyneemmille kyberuhille. NXP:n uusi OrangeBox 2.0 -kehitysalusta vastaa tähän haasteeseen yhdistämällä tekoälypohjaisen kyberturvan, kvanttikestävän salauksen ja ohjelmisto-ohjatun verkkoinfrastruktuurin yhteen järjestelmään.

Näin otat tekoälyn käyttöön teollisuudessa

Vaikka monet organisaatiot ovat jo ottaneet käyttöön perinteisiä tekoälyagentteja, tie täysin autonomisiin tekoälyagentteihin voi sisältää haasteita. Tekemällä strategisia investointeja ja omaksumalla metodisen lähestymistavan agenttien skaalaamiseen, sekä niiden erityisten roolien määrittelyyn, teollisuusyritykset voivat päästä loputtomalta tuntuvien kokeilujen yli ja alkaa nauttia tekoälyagenttien hyödyistä todellisessa elämässä, kirjoittaa teollisuuden ohjelmistoja kehittävän IFS:n tekoälyjohtaja Bob De Cuax.

Kaikista Intelin prosessoreista löytyi täysin uusi haavoittuvuus

Tietoturvatutkijat Sveitsin ETH Zürichin yliopistosta ovat löytäneet uuden, vakavan haavoittuvuuden Intelin prosessoreista. Kyseessä on täysin uusi haavoittuvuusluokka, jota kutsutaan nimellä Branch Privilege Injection. Se perustuu tapaan, jolla prosessorit ennakoivat tulevia laskentatehtäviä suorituskyvyn parantamiseksi.

Suomesta halutaan kvanttiturvallinen

Suomi ottaa merkittävän askeleen kohti kvanttiturvallista digitaalista tulevaisuutta. Uusi laaja tutkimushanke, Beyond the Limits of Post-Quantum Cryptography (BLimPQC), pyrkii varmistamaan, että suomalainen yhteiskunta ja teollisuus kykenevät puolustautumaan kvanttitietokoneiden aiheuttamia tietoturvauhkia vastaan.

Suosittu kehittäjäkortti sai neljä ydintä ja grafiikkaprosessorin

BeagleBoard.orgin tunnettu PocketBeagle-kehittäjäkortti on saanut merkittävän päivityksen uudessa PocketBeagle 2 -versiossa. Uudistuksessa laitteeseen on lisätty neliytiminen suoritin ja ensimmäistä kertaa myös grafiikkaprosessori, mikä avaa entistä laajempia mahdollisuuksia sulautettujen järjestelmien kehittämiseen.

Tehoa ja tarkkuutta teolliseen skannaukseen

Saksalainen piirivalmistaja iC-Haus tuo markkinoille uuden iC-LFMB-lineaarikuvakennon, joka vastaa teollisuuden kasvaviin vaatimuksiin tarkkuuden, suorituskyvyn ja helpon integroitavuuden osalta. Uutuustuote esitellään Laser World of Photonics 2025 -messuilla Münchenissä.

Lidarin moottori yhdelle sirulle

Analogiatekniikan edelläkävijä Silanna Semiconductor on lanseerannut uuden FirePower-sarjan laserajuripiirit, jotka yhdistävät ensi kertaa korkean jännitteen latauksen ja laserin laukaisun yhdelle sirulle. Uutuus mahdollistaa merkittävän tilansäästön ja tehohäviöiden pienentämisen esimerkiksi autojen ADAS-järjestelmien lidareissa.

Virve 2 saa suojatut ryhmävideopuhelut

Erillisverkkojen operoima viranomaisverkko Virve 2 saa merkittävän lisäpalvelun, kun Modirumin kehittämä NSC3 Group Video Service otetaan käyttöön. Kyseessä on reaaliaikainen, tietoturvallinen ryhmävideopalvelu, joka on suunniteltu erityisesti viranomaisten ja muiden turvallisuustoimijoiden tarpeisiin.

Kenttälaitteita helposti teollisuusverkkoon

STMicroelectronics on julkaissut uuden modulaarisen IO-Link-kehityspaketin, jonka tavoitteena on tehdä älykkäiden kenttälaitteiden liittäminen teollisuusverkkoon helpommaksi kuin koskaan. Uusi P-NUCLEO-IOD5A1-paketti tarjoaa kaiken tarvittavan IO-Link-yhteensopivan sensorin tai toimilaitteen (aktuaattorin) kehittämiseen – sekä laitteiston että ohjelmiston.

Silmää seuraavat lasit teollisuuteen

Tukholmalainen teknologiayritys Tobii on lanseerannut uuden Glasses X -silmänseurantatuotteen, joka on suunnattu erityisesti teollisuuden ja muiden vaativien alojen tarpeisiin. Uutuuslaseilla voidaan seurata käyttäjän katsetta reaaliajassa, mikä tarjoaa yrityksille arvokasta tietoa esimerkiksi koulutuksen, laadunvalvonnan ja turvallisuuden kehittämiseen.

Kovien olojen läppäri laitetaan kovaan testiin

Panasonicin kenttäkäyttöön suunniteltu Toughbook G2 altistetaan äärimmäiselle rasitukselle, kun seikkailujuoksija Jukka Viljanen juoksee halki Islannin suurimman jäätikön, Vatnajökullin, ilman tukitiimiä. Hänellä on ainoana henkilökohtaisena varusteenaan mukana kyseinen kannettava tietokone.

Kvanttitason salaus laitetasolla

Tietoturvassa valmistaudutaan kvanttikauteen. Microchip Technology on julkaissut uuden MEC175xB-sarjan sulautetut ohjaimet, jotka sisältävät laitetasolla toteutettua kvanttiturvallista salausta. Uutuustuote vastaa nopeasti kehittyvän kyberturvallisuusympäristön tarpeisiin, kun kvanttitietokoneiden mahdollinen uhka nykyisille salausmenetelmille kasvaa.

3D-tulostus on tie kestävään elektroniikkavalmistukseen

ETN - Technical articlePerinteinen elektroniikan valmistus perustuu prosesseihin, jotka johtavat usein materiaalihävikkiin, korkeisiin työkalukustannuksiin ja merkittäviin varastointikuluihin. Viime vuosina lisäävä valmistus (additive), erityisesti 3D-tulostus, on kuitenkin alkanut nousta varteenotettavaksi vaihtoehdoksi elektroniikan valmistuksessa, sillä se tarjoaa lisää suunnittelun joustavuutta sekä mahdollisia ympäristö- ja taloudellisia etuja.

Lue lisää...

Näin otat tekoälyn käyttöön teollisuudessa

Vaikka monet organisaatiot ovat jo ottaneet käyttöön perinteisiä tekoälyagentteja, tie täysin autonomisiin tekoälyagentteihin voi sisältää haasteita. Tekemällä strategisia investointeja ja omaksumalla metodisen lähestymistavan agenttien skaalaamiseen, sekä niiden erityisten roolien määrittelyyn, teollisuusyritykset voivat päästä loputtomalta tuntuvien kokeilujen yli ja alkaa nauttia tekoälyagenttien hyödyistä todellisessa elämässä, kirjoittaa teollisuuden ohjelmistoja kehittävän IFS:n tekoälyjohtaja Bob De Cuax.

Lue lisää...

 

Tule tapaamaan meitä tulevissa tapahtumissamme.
R&S-seminaareihin saat kutsukirjeet ja uutiskirjeet suoraan sähköpostiisi, kun rekisteröidyt sivuillamme.
 
R&S -seminaari: Calibration
Tampereella 22.5.2025 (rekisteröidy)
 
R&S -seminaari: Aerospace & Defence Testing
Tampereella 5.6.2025. Tiedustelut asiakaspalvelu@rohde-schwarz.com
 

 

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article