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...

Teholähteiden pitää olla entistä integroidumpia. Usein elegantein ratkaisu on valita uudenlainen kotelotyyppi teholähteen komponentteihin.

Artikkelin kirjoittaja Edward Ong vastaa keski- ja suuritehoista teholähteiden markkinoinnista Power Integrationsissa. Nykyisessä tehtävässään hän on toiminut neljän vuoden ajan. Aiemmin Edward työskenteli Emerson Network Powerilla 10 vuoden ajan vastaten uusien tuotteiden lanseerauksesta. Hänellä on elektroniikkainsinöörin tutkinto Mapuan filippiiniläisestä Mapuan teknologiainstituutista sekä liiketoiminnan tutkinto Phoenixin yliopistosta.

Markkinoille on tulossa uusia IC-koteloita, jotka tuovat monia etuja vanhempiin tehopiirien koteloihin verrattuna. Siinä missä perinteinen 30 watin teholähde oli toteutettu mosfeteilla TO-220-kotelossa, jäähdytyslevyllä ja erillisellä SO-8-koteloidulla ohjaimella, tänään mosfet ja ohjainpiiri on yhdistetty yhteen, moderniin IC-koteloon, joka käyttää piirikortin kuparijohtimia jäähdytyselementteinä parantaen sen lämpöominaisuuksia. Tällaiset uudet komponentit parantavat tuotteen suorituskykyä ja alentavat sen kustannuksia ilman, että valmistajan tarvitsee investoida uusiin tuotantolaitteisiin tai erikoisprosesseihin päästääkseen hyödyntämään uusia suunnitelmia.

Ohuempi profiili

Yksi esimerkki uuden sukupolven tehopiirien koteloista on Power Innovationsin eSIP (single-in-line), jonka lämpöimpedanssi on yhtä matala kuin perinteisen TO-220:n, mutta jonka 10 millimetrin korkeus on vain puolet TO-220:n korkeudesta. Tämä formaatti sopii ihanteellisesti ohuempiin elektroniikkalaitteisiin kuten LCD-näyttöihin, litteisiin televisioihin ja digipäätteisiin.

Muihin eSIP:n etuihin kuuluvat TO-220:n kaltainen lämpöimpedanssi koteloliitännässä, lämpöä haihduttava metallikieleke integroidun mosfetin lähteen vieressä, mikä vähentää EMI-kohinaa, ja mahdollisuus käyttää yksinkertaista liittimellä kiinnitettävää jäähdyslevyä, mikä alentaa valmistuskustannuksia ja parantaa luotettavuutta. eSIP voidaan liittää jäähdytyselementtiin nipistimillä, kaksipuoleisella lämpöä johtavalla teipillä tai lämpöä johtavalla liimalla. Muoviklipsejä pitää paikallaan ruuvi ja ne toimivat kotelon etupintaa painamalla. Lämpö johtavat liimat mahdollistavat erilaisten alustojen pysyvän asennuksen, mikä yksinkertaistaa kokoonpanoa.

Yksi Power Integrationsin asiakkaista käyttää L:n muotoon taivutettua versiota eSIP:stä (asennuskorkeus 2,1 mm) valmistaakseen ultraohuen 65 watin teholähteen kannettavalle tietokoneelle. Kun jäähdytyselementti on kiinnitetty Power Integrationsin TOPSwitch-piiriin lämpöä johtavalla liimalla, tuloksena oleva adapteri on vain 15 millimetriä paksu.

Enemmän tilaa

Turvallisuuden ja luotettavuuden takia korkean jännitteen teholähteiden kotelomäärityksissä nastojen etäisyyksillä on tärkeä merkitys. 90-264 voltin AC-virralla toimiva kytkinteholähteessä (switch-mode) on useita korkean jännitteen terminaaleja, jotka vaativat asianmukaisen tilan ja eristyksen. Nastojen väleistä tulee yhä tärkeämpiä kun teholähdettä käytetään ympäristöissä, joissa on epäpuhtauksia ilmassa, joissa nastojen ja tyynyjen (pad) välien pitää olla pidempiä. Turvallisuusstandardi UL60950 määrittelee kahden johtavan nastan välisen minimietäisyyden tai piirikortin pintojen välisen etäisyyden.

Pesukoneen teholähde on tyypillinen sovellus, joka toimii pölyn ja kosteuden keskellä. Vierekkäisten korkeajännitteisten nastojen siltaaminen näiden epäpuhtauksien takia voi aiheuttaa ennenaikaisia toimintahäiriöitä. Koneissa, jotka edelleen käyttävät erillistä mosfetia standardissa TO-220-kotelossa tätä riskiä yritetään yleensä pienentää eristyslevyllä tai päällysteellä, mutta nämä ovat aikaa vieviä tuotantovaiheita, jotka lisäävät prosessin kustannuksia.

Jotkut kodinkonevalmistajat hyödyntävät nyt Power Integrationsin kehittämiä koteloita päästäkseen eroon hankalista tuotantovaiheista. Tämä johtuu siitä, että PI:n koteloissa nastojen ja tyynyjen väli on pitkä, ja siksi pinta- ja ilmavälit ovat parempi kuin TO-220-koteloissa.

Kuvat 1 ja 2 vertaavat graafisesti nastoitusta ja piirikortin tyynyjen etäisyyksiä TO-220:n ja Power Integrationsin kehittämien koteloiden välillä. Punaiset viivat ilmaisevat UL60950-määritysten minimivaatimuksia eristyksille. Viivan yläpuolella olevat kotelot vastaavat tai ylittävät UL60950:n arvot ilma- ja pintaväleille. (Koteloa voidaan kuitenkin käyttää vaikka sen nastojen ja tyynyjen eätisyydet ovat UL60950-määrityksiä lyhyempiä, kunhan laitteet läpäisevät vaaditut turvallisuustestit.)


Kuva 1. Eri kotelotyyppien ilmavälien vertailut.


Kuva 2. Eri kotelotyyppien pintavälien vertailut.

Käyttämällä eDIP-, PDIP-8- tai SMD-8-koteloita laitevalmistajat ovat voineet päästä yleisten luotettavuus- ja turvamääritysten yläpuolelle, ja lisäksi pystyneet alentamaan teholähteiden korkeutta ja pienentämään niiden kokoa.

eDIP-kotelosta on tullut erityisen hyödyllinen ratkaisu kodinkoneiden 40-wattisille ja sitä pienempitehoisille teholähteille, koska sen kanssa ei tarvitse käyttää ulkoista jäähdytyselementtiä. eDIP-kotelossa nastojen toinen rivi liitetään integroituun mosfetin lähteeseen (joka tuottaan ison osan lämmöstä). Juottamalla nämä nastata piirikortin kuparialueeseen piirikortista itsestään tulee jäähdytyselementti. Esimerkiksi RDK-242 - 12-volttinen, 30 watin teholähde - joka toimii universaalista tuloalueesta käyttämällä eDIP-koteloitua TOPSwitch-JX TOP266VG-piiriä voidaan istuttaa piirilevyllä vain 2 x 4,8 tuuman alaan ilman metallista jäähdytyselementtiä. TOPSwitch-JX -piiri on tyypillinen Power Integrationsin integroitu ratkaisu: se säilyttää käytännössä vakioisen hyötysuhteen laajalla kuorma-alueella ilman erikoisia toimintamoodeja. Piirin 132 kilohertsin kytkentätaajuus (toisin kuin erillisen mosfetin 70-100 kilohertsin taajuus) myös osaltaan pienentään muuntimen kokoa.



Kuva 3. Piirikortin komponenttipuoli.

Kuva 4. Piirikortin juotospuoli.

Suojautuminen ilman johtavilta epäpuhtauksilta

Tuuletinjäähdytteiset teholähteet ovat toinen sovellusalue, jossa PI:n kotelot tuovat paremman luotettavuuden pidemmän nasta- ja tyynyvälin ansiosta. Esimerkiksi datakeskuksissa palvelinten teholähteet voivat mennä toimintakyvyttömiksi imiessään sisäänsä ilman epäpuhtauksia kuten metallipiikkejä (whiskers). Nämä takertuvat teholähteiden piirikorteille aiheuttaen oikosulkuja. Erityisen riskin palvelimien teholähteille muodostavat sinkkipiikit, jotka muodostuvat sinkkipäällysteisten lattialaattojen sisäpuolelle (joita käytetään kohotetuissa lattioissa). Nämä pääsevät ilmaan huoltotöiden yhteydessä.

TO-220-koteloita käyttävien suunnittelujen pelastus on lisätä ratkaisuun eristävä vaippa tai muotoiltu päällyste. Mutta PI:n pitkälle mietity kotelot ovat yksinkertaisempi ratkaisu. Samanlaisia etuja saavat kaikki tuotteet, joissa ilma kulkee teholähteen läpi. Esimerkkejä kaupallisesti saatavilla olevista tuuletinjäähdyteisistä teholähteistä näkyy kuvassa 5. Johtavat epäpuhtaudet voivat päätyä teholähteisiin ilmastointireikien kautta.

Kuva 5. Kaupallisesti tarjolla olevia tuuletinjäähdytteisiä teholähdeyksiköitä.

On selvää, että nämä älykkäästi koteloidut integroidut tehopiirit tarjoavat merkittäviä etuja teholähteiden suunnittelijoille sekä piirilevytilan että suorituskyvyn osalta, mutta yllättäen niillä päästään myös eroon joistakin konstikkaista tuotantovaiheista. Ehkäpä se kaikkein käytännöllisin suunnitteluratkaisu on valita kaikkein elegantein ratkaisu.

Lisätietoa Power Integrationsin erilaisista IC-koteloratkaisuista ja niiden sovelluskohteista löytyy osoitteesta http://www.powerint.com/en/design-support/package-information.

MORE NEWS

Oikein tehtynä jokainen NFC-liitos on erittäin turvallinen

NFC-teknologia (Near Field Communication) on jo pitkään mahdollistanut langattoman, nopean ja helppokäyttöisen yhteyden esimerkiksi maksutilanteissa, älylaitteiden yhdistämisessä ja tuotteiden tunnistamisessa. Viime vuosina turvallisuusnäkökulma on noussut keskiöön, ja oikein toteutettuna NFC-yhteydestä voi tulla paitsi vaivaton myös erittäin turvallinen.

Läpimurto akkuteknologiassa – litiumionien liike paranee 30 prosenttia

Tutkijat Münchenin teknillisestä yliopistosta (TUM) ovat kehittäneet uuden materiaalin, joka mahdollistaa litiumionien liikkeen yli 30 prosenttia aiempaa nopeammin. Kyseessä on maailmanennätys ionien johtavuudessa ja samalla merkittävä askel kohti tehokkaampia ja turvallisempia kiinteäakkuja.

OnePlus ottaa tietoisen riskin: tilakytkin vaihtuu monitoiminappiin

OnePlus on päättänyt luopua yhdestä tunnistettavimmista ominaisuuksistaan eli fyysisestä Alert Slider -tilakytkimestä ja korvata sen uudella ohjelmoitavalla Plus Key -painikkeella. Muutos on osa yhtiön uutta tekoälystrategiaa, jonka keskiössä on ”käyttäjäkohtaisesti mukautuva älykkyys”.

Nokia tappaa kuparin kuluttajien yhteyksistä

Nokian eilen julkistaman uuden 25G PON -linjakortin voi sanoa merkitsevän kuparikaapelointiin perustuvien kuluttajalaajakaistojen lopun alkua. Yhtiön mukaan uutuus tuo todelliset 10 gigabitin yhteydet koteihin kustannustehokkaasti. Tämä tekee kupariyhteyksistä teknisesti ja taloudellisesti vanhentuneita.

Xiphera palkittiin laitepohjaisesta salauksestaan

Suomalainen Xiphera on voittanut arvostetun ECSO STARtup Award 2025 -palkinnon Euroopan kyberturvallisuusjärjestön järjestämässä kilpailussa Haagissa. Palkinto myönnettiin yrityksen huippuluokan laitteistopohjaisista kryptografiaratkaisuista, jotka tarjoavat korkean turvallisuustason kriittisille toimialoille, kuten energia-, puolustus- ja tietoliikennesektorille.

Jokainen pörssiasiakas on 65,1 metrin kuituyhteyden päässä

Pörssikauppa Pohjoismaissa toimii yhä tarkasti säädellyissä olosuhteissa, vaikka teknologia loikkaa pilveen. Nasdaqin ja AWS:n huhtikuussa julkistama yhteistyö vie markkinainfrastruktuurin uudelle aikakaudelle, mutta yksi asia pysyy: jokaisella kaupankäyntiosapuolella on edelleen yhtä pitkä matka pörssijärjestelmään – kirjaimellisesti.

Siirtyminen 22 nanometriin on Silicon Labsille iso askel

Silicon Labs on julkistanut uuden sukupolven järjestelmäpiirit (SoC), jotka merkitsevät merkittävää teknologista harppausta yhtiön historiassa. Uudet Series 3 -piirit, SiXG301 ja SiXG302, valmistetaan edistyksellisellä 22 nanometrin valmistustekniikalla, mikä parantaa huomattavasti suorituskykyä, energiatehokkuutta ja integroitavuutta aiempiin sukupolviin verrattuna.

Arm-pohjainen prosessori pidentää selvästi läppärin käyttöikää

Uuden sukupolven kannettavat tietokoneet hyötyvät nyt merkittävästi Arm-pohjaisten prosessoreiden energiatehokkuudesta. HP:n uusimmat OmniBook 5 -sarjan mallit osoittavat, että kannettavan akunkesto voi yltää jopa 34 tuntiin. Tämä tarkoittaa useita päiviä tavallisessa käytössä ilman lataustarvetta.

Tekoäly tekee kyberhyökkäyksistä automatisoituja

Kyberhyökkäysten tahti kiihtyy globaalisti tekoälyn ja automaation myötä. Fortinetin kyberturvatutkimusyksikkö FortiGuard Labsin tuoreen Global Threat Landscape 2025 -raportin mukaan rikolliset hyödyntävät yhä enemmän automatisoituja työkaluja haavoittuvuuksien etsimiseen ja hyödyntämiseen, mikä lyhentää merkittävästi aikaa ensimmäisestä skannauksesta varsinaiseen hyökkäykseen.

Rustin rooli Linuxissa kasvaa

Uusimman Linux-ytimen version 6.15 myötä Rust-ohjelmointikielen tuki ottaa seuraavan askeleen ytimeen integroinnissa. Vaikka Rustin osuus on edelleen pieni, sen laajentaminen esimerkiksi ajastinjärjestelmään (hrtimer) ja ARMv7-arkkitehtuurin tuonti mukaan kertoo, että Rustille on löytymässä todellista käyttöä maailman tärkeimmässä avoimen lähdekoodin ohjelmistoprojektissa.

Mobiilinetti on kaupungeissa selvästi parempi

Liikenne- ja viestintävirasto Traficomin mukaan mobiiliverkon laatu vaihtelee Suomessa huomattavasti alueittain. Bittimittari.fi-palvelun mittausten perusteella suurimmat erot näkyvät yhteysnopeuksissa kaupunkien ja maaseudun välillä.

Telian datakeskus lämmittää 14 000 kerrostalokaksiota

Telian Helsinki Data Center pystyy nyt lämmittämään jopa 14 000 kerrostalokaksiota. Tämä on mahdollista, kun datakeskuksen hukkalämmön talteenoton kapasiteetti nostettiin keväällä 2025 peräti 90 prosenttiin aiemmasta 60 prosentista.

Tekoäly pysäyttää junan vaaratilanteissa

VTT ja teknologiayhtiö ToolTech ovat kehittäneet tekoälypohjaisen sensorijärjestelmän, joka parantaa turvallisuutta ja tuottavuutta haastavissa ympäristöissä – aina sumuisista rautateistä pölyisiin kaivoksiin. Uusi järjestelmä kykenee havaitsemaan esteet, kuten ihmiset ja eläimet, jopa 200 metrin etäisyydeltä ja ilmoittamaan niistä ajoneuvon kuljettajalle reaaliajassa.

Siemens tuo tekoälypohjaisen piirikorttisuunnittelun myös pienemmille yrityksille

Siemens on julkaissut uudet PADS Pro Essentials ja Xpedition Standard -ohjelmistot, jotka tuovat tekoälyavusteisen piirikorttisuunnittelun (PCB) myös pienempien yritysten ja suunnittelutiimien ulottuville. Työkalut ovat tuttuja Mentorilta, jonka Siemens osti jo vuosia sitten.

Uusi akku jopa kolminkertaistaa sähköauton kantaman

Sähköautojen toimintamatka voi tulevaisuudessa nousta täysin uudelle tasolle, kiitos uuden kiinteäelektrolyyttisen akun, jonka energiatiheys on huikeat 525 Wh/kg. Akun kehittäjä on kiinalainen Gotion, joka on osittain Volkswagenin omistama.

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.

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