Panasonic on monien innovatiivisten elektronisten komponenttien toimittaja. Yksi tärkeimmistä tuotevalikoimista tässä kategoriassa ovat kondensaattorit, jotka on suunniteltu DC-laitteiden virtapiirien rakentamiseen – näihin kuuluvat komponentit, jotka täyttävät uusimman USB-PD-standardin vaatimukset.

USB-PD-standardin uusimmat vaatimukset, eli USB Power Delivery, versiossa 3.1 määrittelevät korotetut virtaparametrit, jotka voidaan toimittaa USB C -liittimillä varustetulla kaapeloinnilla (de facto kansainvälinen standardi laitteille, jotka vaativat tasavirtaa). Tämä liittyy tarpeeseen rakentaa tehokkaita ja samalla kompakteja verkkovirtalähteitä. Jotta niiden rakentaminen olisi mahdollista ja jotta varmistettaisiin lopputuotteiden pitkä käyttöikä, Panasonic toimittaa joukon innovatiivisia kondensaattoreita, jotka erottuvat pienillä mitoillaan, kestävyydellään ja laajalla ominaisuusvalikoimallaan. Alla esittelemme tämän tarjonnan, joka on saatavilla suoraan TME:n varastoista.

Tässä artikkelissa käsittelemme seuraavia aiheita:

Johdanto USB-PD-standardin versioon 3.1
Panasonicin kondensaattoritarjonta ja sen jako
Alumiini-polymeerikomponentit
Hybriditekniikalla valmistetut kondensaattorit
Matala profiiliset SMD-asennettavat komponentit
Laajennetuilla parametreilla varustetut polymeerikondensaattorit

USB-PD 3.1 -STANDARDI

Vuosien ajan kuluttajat ja valmistajat ovat kamppailleet kansainvälisten DC-virtastandardien puutteen kanssa. Vaikka paristo- ja akkulähteet on standardoitu, verkkolatureiden ja -virtalähteiden käyttö on osoittautunut hankalaksi. Yleensä jokainen laite vaati erillisen AC/DC-muuntimen, jolla oli kyseiselle laitteelle sopivat parametrit ja liitinmuoto: ei vain oikea koko ja muoto, vaan myös polariteetti. Vasta 2000-luvun alussa, USB:n kasvavan suosion myötä, tilanne alkoi vakiintua. Syntyi kuitenkin toinen ongelma, nimittäin vanhojen USB-standardien sähköisten ominaisuuksien rajoitukset. Onneksi viime vuosina kansainvälisten järjestöjen, valmistajien ja lainsäätäjien ponnistelujen ansiosta on kehitetty ja otettu käyttöön Power Delivery-teknologia, joka mahdollistaa laajan USB C-liittimien käytön sovelluksissa, joissa vaaditaan jännitteitä ja virtoja, jotka ylittävät huomattavasti pienissä elektronisissa laitteissa esiintyvät arvot.

USB C -liittimet on suunniteltu tarjoamaan tehoa, joka ylittää aiempien sukupolvien parametrit.

USB-PD:n täydellinen nimi on Universal Serial Bus Power Delivery. Vaikka tämä standardi on peräisin tiedonsiirtoon tarkoitetusta liitännästä, nykyään tämä toiminnallisuus on valinnainen. Kuitenkin oletetaan, että virtalähteen ja vastaanottimen välillä on erillinen viestintäväylä. Sen tarkoituksena on jännitteiden neuvottelu. Aluksi laturi/muunnin toimittaa vakiona 5V, mutta tämä arvo voidaan nostaa, jos liitetty laite lähettää asianmukaisen viestin. Tämän ansiosta USB-PD mahdollistaa jännitteiden 5V, 9V, 15V, 20V, 28V, 36V tai 48V toimittamisen, ja siten suuremman tehon käyttämällä kaapeleita, jotka tukevat virtoja jopa 5A (jopa 240W).

Tällainen toiminnallisuus mahdollistaa laitteiden nopeamman lataamisen, ja standardin USB C -liittimen avulla voidaan syöttää virtaa erilaisille laitteille, ei vain älypuhelimille, vaan myös kannettaville tietokoneille, telakoille ja tulevaisuudessa myös pienille kodinkoneille (esim. hiustenkuivaajille), sähkötyökaluille, juotoskolveille jne. Nämä mahdollisuudet avautuivat USB-PD 3.1 -standardin käyttöönoton myötä, joka yhdessä USB C -muodon kanssa tuli voimassa olevaksi normiksi Euroopan unionin maissa vuoden 2024 loppuun mennessä.

Lisääntynyt virran voimakkuus ja korotetut jännitteet Power Delivery -teknologiaa tukevien virtalähteiden piireissä vaativat laajojen parametrien komponenttien käyttöä. Tämä koskee erityisesti suodatus-, suojaus- ja ohituskondensaattoreita. Tässä Panasonicin tarjoamat ratkaisut tulevat avuksi: komponentit, jotka innovatiivisen rakenteensa ansiosta erottuvat paitsi erinomaisilla ominaisuuksillaan ja kestävyydellään, myös kompakteilla mitoillaan. Alla esittelemme näiden tuotteiden tärkeimmät ryhmät. Kaikkia näitä valmistaja suosittelee käytettäväksi USB-PD-piireissä.

PANASONICIN KONDENSAATTORIT USB-PD-PIIREILLE

Kun käsitellään Panasonicin laajaa kondensaattorivalikoimaa, on ensisijaisesti korostettava, että alla oleva jako perustuu niiden valmistusteknologiaan. Toimittajan portfoliosta nämä tuotteet jakautuvat useisiin tarkasti erikoistuneisiin sarjoihin, joilla on tietyt ominaisuudet. Etsittäessä ratkaisua tiettyyn projektiin, on parasta käyttää katalogiamme, jossa kaikki komponentit on yksityiskohtaisesti parametrisoitu, mikä mahdollistaa löytää tuotteet, jotka tarkasti vastaavat piirin vaatimuksia.

OS-CON-tuoteperhe

OS-CON-tuoteperheeseen kuuluvat alumiini-polymeerikondensaattorit. Ne erottuvat matalalla sarjaresistanssilla, eli ns. Low ESR, sekä suurella rippelivirran kestävyydellä. Niiden kiistaton etu on myös pitkä käyttöikä (jopa 20000h) sekä korkeat lämpöparametrit, kuten mahdollisuus vakaaseen toimintaan lämpötiloissa -55°C:sta 125°C:een. Tämän tyyppiset komponentit ovat saatavilla koteloissa, jotka on tarkoitettu SMD- ja THT-asennukseen (pinta- ja läpivientiasennus). TME:n katalogista niitä voi hankkia kapasiteeteilla 3,3µF:sta 2,7mF:iin, jännitteille jopa 100V DC, ja siten yli kaksinkertaisella turvamarginaalilla USB-PD 3.1 -vaatimuksiin nähden. Yksityiskohtaiset tiedot teknologiasta, sen eduista ja sovelluksista virtalähteissä (esimerkkinä LED-ohjaimet) esitetään alla olevassa videomateriaalissa.

Hybriditekniikka

Hybridikondensaattorit polymeerielektrolyytillä yhdistävät polymeerikondensaattorien ja elektrolyyttikondensaattorien edut, tarjoten parempia teknisiä ominaisuuksia. OS-CON:iin verrattuna ne erottuvat matalalla vuotovirralla sekä erittäin korkealla värinänkestävyydellä. Tämä viimeinen ominaisuus tekee, että monet mallit täyttävät AEC-Q200 -standardin vaatimukset, mikä tarkoittaa, että komponentteja voidaan käyttää automaattisovelluksissa. USB-PD:n yhteydessä tällä on lisämerkitys, sillä kuluttajat odottavat yhä useammin tehokasta, nopeaa mobiililaitteiden latausta ajoneuvossa matkustamisen aikana, joskus lyhyissä ajanjaksoissa (esim. työmatkan aikana). Useimmat hybridikomponentit on valmistettu pinta-asennukseen (SMD). Ne erottuvat pidemmällä käyttöiällä verrattuna perinteisiin "elektrolyytteihin" (jopa 10000h), mutta samoin kuin ne, ne voivat käsitellä suuria virtoja (9A tietyissä malleissa). Tämä mahdollistaa niiden käytön muuntimen piirin eri kohdissa, jännitteen stabilointiin, häiriöiden vaimentamiseen jne.

Kompaktit POSCAP-kondensaattorit

Yllä kuvatut ratkaisut tarjosivat korkeita parametreja, mutta eivät olleet soveltuvia käytettäväksi kaikkein kompakteimmissa piireissä – erityisesti sellaisissa, joissa komponenttien korkeus on kriittinen. Tällaisiin sovelluksiin Panasonic tarjoaa POSCAP-kondensaattoreita, jotka on valmistettu tantaali-polymeeritekniikalla. Tämä mahdollistaa matalan ESR:n saavuttamisen ja komponenttien käytön korkeataajuuspiireissä. Tämän ansiosta ne soveltuvat mm. kytkentämuuntimiin ja ohituskondensaattoreiksi ja suojaamaan integroituja piirejä, jotka kommunikoivat vastaanottimen kanssa ja ohjaavat laturin/virtalähteen toimintaa. Tässä segmentissä Panasonic toimittaa ainoastaan SMD-komponentteja, joiden kapasiteetit vaihtelevat 6,8µF:sta 1,5mF:iin, ja jotka tukevat maksimijännitteitä 2V:sta 35V DC:hen.

SP-Cap-kondensaattorit SMD-muodossa

SP-Cap-kondensaattoreissa käytetään alumiinia ja kiinteää elektrolyyttiä polymeerimuodossa. Tämän ryhmän komponentit erottuvat paitsi kompakteilla mitoillaan, myös merkittävillä kapasiteeteillaan (jopa 820µF) ja korkean virran sietokyvyllään (jopa 10,2A). Ne on valmistettu jännitteille 2V:sta 6,3V DC:hen, ja siten USB-PD-sovelluksissa ne ovat erityisen hyödyllisiä 5V:n standardivirtalähteissä, jotka palvelevat mobiililaitteiden nopeaa latausta. Osa tarjotuista tuotteista on lisäksi luokiteltu matalan ESR:n omaaviksi ja niiden impedanssi on 3mΩ.

Alkuperäinen teksti: https://www.tme.eu/fi/news/about-product/page/63712/kondensaattorit-panasonic-usb-pd-laitteisiin/