Wissen. Impulse. Kontakte. 10 B19126 21. Mai 2015 € 12,00 www.elektronikpraxis.de Schnellanschlusstechnik für große Querschnitte Die Anschlusstechnik T-LOX ermöglicht einen komfortablen und schnellen Anschluss von Leitern bis 95 mm2 Signalaufnahme per Oszilloskop Codefreier Aufweck-Timer High-PowerIGBT-Module Der Tastkopf bildet den Engpass bei einer Signalmessung mit dem Oszilloskop. Seite 36 Ein programmierfreier Baustein für das verzögerte oder periodische Aufwecken. Seite 48 Da sich die Leistungsdichte verdoppeln wird, brauchen Power-Module neue Gehäusekonzepte. Seite 52 LOSER KOSTEN NGEN STELLU FÜR BE ER 65 €! ÜB D VERSAN .DE DIGIKEY EDITORIAL Bereits 110 kW/cm² Chip-Fläche und kein Ende absehbar B ei Leistungshalbleitern in Form gekapselter Bauelemente, zumeist in Modulausführung, sind die thermischen und mechanischen Eigenschaften sowie ihre Zuverlässigkeit in der Anwendung essentiell; branchenübergreifend. Währenddessen drohen den Leistungsmodulen vielfache Ausfallgefahren. Als da sind unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien in der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) oder die Beanspruchung durch Temperaturwechsel im Betrieb mit wechselnder Last. Zwar wird die Powerzyklen-Festigkeit permanent optimiert, doch sie läuft der stetig steigenden Leistungsdichte der Module immer hinterher. Warsteiner Experten prognostizieren, dass schon in den nächsten fünf Jahren mit einer Verdopplung der derzeitigen Leistungsdichte von 110 kW/cm² zu rechnen ist – getrieben u.a. durch optimierte Schaltungstechniken und neue Werkstoffe wie Siliziumkarbid (SiC). Auch das Ansteuern moderner Leistungshalbleitermodule ist eine Ingenieurkunst für sich. Die Symmetrie der Ströme beim Parallelschalten von IGBT-Modulen ist nicht einfach beherrschbar. Erstmals „Behalten die Experten Recht, dann beträgt die Leistungsdichte in fünf Jahren mehr als 200 kW pro cm² Chip-Fläche.“ Gerd Kucera, Redakteur [email protected] ist es jetzt Infineon gelungen, mit ihrer neuesten High-Power-Modulplattform bis zu vier solcher Leistungsmodule problemlos parallelzuschalten: aufgrund ausgefeilter symmetrischer interner und externer Stromaufteilung. Alle Module werden mittels Zentrierhaken ohne Lücke verbaut und passen damit exakt auf den Platz, den zwei aktuelle IHV-Module mit 140 mm × 190 mm Bodenplattengröße inklusive Montageabstand einnehmen. Ausgelegt ist die neue und aus zwei Packages bestehende Gehäuseplattform für den gesamten Spannungsbereich der IGBT-Chips von 1,2 bis 6,5 kV. Die Modulplattform startet zur PCIM Europe 2015 mit dem Gehäuse für 3,3 bis 6,5 kV. Zu den wichtigsten Neuerungen bei diesen HighPower-Modulen gehört ihre Skalierbarkeit, die eine System-Entwicklung stark vereinfacht. In die Details geht es ab Seite 52 in dieser Ausgabe. Herzlichst, Ihr ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 3 INHALT Nr. 10.2015 VERBINDUNGSTECHNIK Schnellanschlusstechnik für große Querschnitte Die Schnellanschlusstechnik ist eine zeitsparende Alternative zu bisher üblichen Anschlusstechniken und spielt ihre Vorteile vor allem im Industriebereich aus. Für den Geräteanschluss großer Querschnitte hat Phoenix Contact jetzt eine weitere Anschlusstechnik entwickelt: T-LOX ermöglicht einen komfortablen und schnellen Anschluss von Leitern bis zu 95 mm² bei anwenderfreundlichen Bedienkräften. Die Leiter werden von oben in den Klemmraum eingelegt und anschließend wird die Klemmstelle geschlossen. 25 ELEKTRONIKSPIEGEL 6 Zahlen, Daten, Fakten 8 News & Personalien 16 Branchen & Märkte SCHWERPUNKTE Verbindungstechnik TITELTHEMA 25 Schnellanschlusstechnik für große Querschnitte Schnellanschlusstechnik ist bei den Geräteherstellern gefragt, aber Lösungen für große Querschnitte gibt es kaum. Messtechnik 36 Verlässliche Signalaufnahme mit dem Oszilloskop Der Tastkopf ist der Flaschenhals bei einer Messung mit dem Oszilloskop. Im diesem Teil stellen wir Ihnen vier Grundregeln vor, um zuverlässige Messwerte zu erhalten. 44 Wie die NASA ihre Raketen umfangreich testet Strukturtests an einer Rakete der NASA sind aufwendig: Mehr als 10.000 Sensoren werden benötigt, um die Modelle der Analytiker zu validieren. 46 Der Speicher in einem digitalen Oszilloskop Wie gut kennen Sie sich mit der Speicherverwaltung bei Ihrem digitalen Oszilloskop aus? In unserem MesstechnikTipp stellen wir zwei wesentliche Funktionen vor. Analog & Mixed Signal 48 Mit codierungsfreiem Aufweck-Timer am Ball bleiben Der LTC2956 ist ein elektronischer Aufweck-Timer, der sich für Anwendungen eignet, die den Bedarf für ein verzögertes oder periodisches Aufwecken haben. Leistungselektronik 52 Optimierte Gehäusetechnik für Leistungshalbleiter Die Leistungsdichte in Power-Modulen wird sich in den nächsten fünf Jahren verdoppeln. Neben optimierten Halbleitern sind auch neue Gehäusekonzepte erforderlich. 40 Die Verschmelzung von Arbeit und Freizeit Embedded Computing 58 Berührungsbildschirme für Haushaltsgeräte 42 Eine Koax-Messleitung in rauer Umgebung 60 Speicher für das IoT: Trends und Herausforderungen Die Entwicklungsarbeit fordert ein hohes Maß an Komplexität und Kreativität. Doch neben dem anspruchsvollen Ingenieursalltag gilt es einen Ausgleich zu finden. Worauf kommt es bei einer koaxialen Messleitung in rauer Umgebung an, wenn hochfrequente Signale gemessen werden sollen? Wir haben genauer hingeschaut. 4 Mensch-Maschine-Schnittstellen, die Multi-Touch-Bedienung unterstützen, finden sich in immer mehr Elektronikgeräten und Einrichtungen in verschiedensten Bereichen. Netzwerke von Geräten, intelligente Datensammler mit ständigem Datenaustausch erlauben es, dass komplexe Ecosysteme integrierter Hardware zusammenarbeiten. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 40 Die Verschmelzung von Arbeit und Freizeit 44 Wie die NASA Ihre Raketen umfangreich testet 58 Berührungsbildschirme für Haushaltsgeräte 60 Speicher für das IoT: Trends & Hürden TIPPS & SERIEN 18 Auf einer Wellenlänge! Schaltungstipp Strommessung für 500-V-Gleichtakt Spannung Durch RF & Wireless Produkte von EBV 20 Power-Tipp Warum sich Linearregler zum Filtern eignen Die auf unserer Website präsentierten Märkte reichen von Auto motive, Consumer, Medizin und HighRel bis zu Erneuerbaren ZUM SCHLUSS Energien und Industrieelektronik. Auf der Anwendungsseite wer den Bereiche wie Basestations, Broadcast, Connectivity, Industrial Scientific, Medical RF oder Radar präzise beschrieben. 66 Stefan Dehn, Schulz-Electronic GmbH Nachhaltigkeit – der Gegenentwurf zur Obsoleszenz Wie umfassend wir aktuelle Applikationsbereiche abdecken ent decken Sie bitte am Beispiel Consumer. Hier behandeln wir detail RUBRIKEN 3 liert die Themen TV & SettopBoxen, tragbare Navigationsgeräte, ComputerPeripherie,Tablets & eBooks, Spielekonsolen und Fern Editorial bedienungen. 22 Online Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihre lokalen 64 Impressum & Inserentenverzeichnis EBV RF & Wireless Spezialisten vor Ort oder besuchen Sie uns auf ebv.com/rfwl. 9. Steckverbinder Kongress 15. -17.06. 2015, Würzburg Auf dem 9. Anwenderkongress Steckverbinder werden praxisorientiert technische Aspekte beim Design und Einsatz moderner Steckverbinder beleuchtet. www.steckverbinderkongress.de ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 5 Distribution is today. Tomorrow is EBV! www.ebv.com/de Bild: Bosch ELEKTRONIKSPIEGEL // ZAHLEN, DATEN, FAKTEN AUFGEMERKT Winzling mit Rieseneffekt: MEMS-Sensor Für ihre MEMS-Sensortechnik hat Bosch vor 20 Jahren das zugrundeliegende Verfahren im Werk Reutlingen selber entwickelt und dort bis heute 5 Mrd. MEMS-Bausteine in Großserie gefertigt. Mikro-Elektro-Mechanische Systeme (MEMS) erfassen kleinste physikalische Größen. Aktuell produziert Bosch mehr als vier Millionen Stück täglich. Dieses Bild eines Rasterelektronen-Mikroskops (REM) zeigt die feinen geätzten Silizium-Strukturen eines Beschleunigungssensors von Bosch in MEMS-Technologie. Zum 6 Größenvergleich liegt ein menschliches Haar auf der Struktur. Die Silizium-Strukturen in der Mitte des Chips messen die Beschleunigung oder Neigung in allen drei Raumrichtungen. Die einzelnen „Balken“ sind rund 2 µm breit und 20 µm hoch. Wenn ein solcher Sensor in einem Handy bewegt wird, beträgt die Auslenkung der „Balken“ abhängig von der Beschleunigung einige 10 nm. Das Haar ist im Vergleich rund 90 µm dick. Die Aufnahme wurde nachträglich am Computer eingefärbt. // KU ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ELEKTRONIKSPIEGEL // ZAHLEN, DATEN, FAKTEN AUFGEDECKT: Apple Watch Sport Gehäuse Pflaster misst Temperatur Insgesamt 3600 Flüssigkristall-Fühler sind in der Lage, die Temperatur auf der Hautoberfläche zu ermitteln. Das Epidermal Photonic Device besteht aus einem elastischem Kunststofflappen mit einer Größe von 5 cm². Bei der Temperaturänderung entsteht ein Muster, das mit einer Digitalkamera abfotografiert und anschließend mit einem Algorithmus innerhalb von 30 s ausgewertet wird. Ärzte können dann beispielsweise auf eine Herzkrankheit schließen. // HEH AUFGESCHNAPPT Die digitalen Krone erinnert an das Touchwheel früherer iPods und ermöglicht flüssiges Scrollen, Zoomen und Navigieren . Display Laden Das Ion-X-Display hat 2,5 Zoll mit Touchscreen und Force Touch Funktion. Der Ladestecker dockt magnetisch an und lädt den Strom induktiv. Die Akkulaufzeit beträgt ca. 18 Stunden. Animationen Favoriten Zahlreiche ZiffernblattVarianten können eingestellt werden, egal ob Chronograph, modulare Anzeige, schlicht oder in Farbe. Die Apple Watch ist seit dem 24. April erhältlich und schon jetzt sind die Reaktionen gemischt. Ohne gekoppeltes iPhone 5 (mindestens mit iOS 8.2) bietet das Gerät wenig Nützliches, die AkkuLaufzeit ist vielen zu kurz und die Bedienung „Ich habe mir noch keine Apple Watch bestellt.“ Steve Wozniak, Mitbegründer von Apple 47 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Digitale Krone Die Apple Watch Sport hat ein Gehäuse aus eloxiertem Aluminium in Silber mit einer Größe von 38 oder 42 mm und ist IPX7-fest. AUFGEZÄHLT Über diese Taste lassen sich die wichtigsten Kontakte auf ein Favoriten-Rad legen und mit einem Klick aufrufen. komplex. Allerdings überzeugt das Design. Die Verarbeitung der Apple Watch ist hochwertig und es gibt sie in vielen Varianten und Farben. Eingehende Mitteilungen werden via sanfter Vibration auf dem Handgelenk ausgegeben. // ED Mobile Retter in Notsituationen Die Mobilen Retter übernehmen die Erstversorgung: Eine für die medizinisch qualifizierte Person lädt sich die App herunter. Bei einem Notfall werden von der Leitstelle alle Personen in der Nähe geortet und via App über den Notfall informiert. Damit ist die Zeit bis zum Eintreffen des Notarztes überbrückt. // HEH Nur 47 Prozent der Uni-Absolventen trauen sich einen Direkteinstieg zu. 46 Prozent wünschen sich, dass ihr Start in die Arbeitswelt über ein Traineeprogramm gelingt. Sieben Prozent ziehen ein Praktikum vor. Über die Studie: Kienbaum hat rund 600 Studierende, die kurz vor ihrem Abschluss stehen, nach ihren Wünschen zu Beruf und Karriere befragt. 7 ELEKTRONIKSPIEGEL // NEWS & PERSONALIEN Unternehmer Werner Turck ist verstorben Der Mitbegründer der Turck-Gruppe, Werner Turck, verstarb unerwartet im Alter von 82 Jahren. Mitarbeiter und Mitmenschen standen für ihn immer im Mittelpunkt seiner unternehmerischen Tätigkeit. Bild: TURCK W erner Turck, Mitbegründer der Turck-Gruppe, ist am 25. April 2015 unerwartet im Alter von 82 Jahren verstorben. Die Unternehmensgruppe verliert eine einzigartige Persönlichkeit, die die Entwicklung der Industrieelektronik nachhaltig geprägt hat. Der weitsichtige Unternehmer hat mit seinem ausgeprägten Gespür für marktorientierte Innovationen die Turck-Gruppe in den vergangenen 50 Jahren zu einem weltweit erfolgreichen Unternehmen mit mehr als 3.500 Mitarbeitern geführt. Erst im Dezember war Werner Turck für seinen unternehmerischen Einsatz und sein jahrzehntelanges ehrenamtliches Engagement im kommunalen Bereich mit dem Bundesverdienstkreuz 1. Klasse ausgezeichnet worden. Geboren wurde Werner Turck 1932 im heute polnischen Tarnowo, von wo er 1945 nach Halver zog – in die frühere Heimat seiner Großeltern. Bereits zwei Jahre nach Abschluss eines Elektrotechnik-Studiums übernahm er die Geschäftsführung der Lumberg KG in Schalksmühle, die er bis 1980 beibehielt. Parallel gründete Turck 1965 sein eige- Entrepreneur: Als Visionär der Industrieelektronik hat Unternehmer Werner Turck den Erfolg der Unternehmensgruppe maßgeblich mitgestaltet. nes Unternehmen und fertigte die ersten Sensoren im heimischen Wohnzimmer. Mitarbeiter und Mitmenschen standen für ihn immer im Mittelpunkt. Sein offenes und fürsorgliches Wesen prägten nicht nur die Unternehmenskultur in der Turck-Gruppe. Auch im Umfeld der Produktions- und Entwicklungsstandorte Halver und Beierfeld unterstützte Werner Turck mit großem Engagement soziale und kommunale Projekte. In beiden Städten wurde er für seinen Einsatz mit der Ehrenbürgerwürde geehrt. // KU Bild: VBM-Archiv Start am Ende des Wirtschaftswunders TURCK duotec Beierfeld: Als Standbein in den „Neuen Bundesländern“ gründete Werner Turck 1990 den Standort TURCK Beierfeld GmbH. 8 Zechenstilllegungen und Arbeitsplatzabbau prägten 1965 das Ruhrgebiet als Werner Turck zusammen mit seinem Bruder Hans Turck in Mühlheim mit 20.000 DM Startkapital und der Idee, Fertigungsprozesse durch Elektronik zu automatisieren, ihr Familienunternehmen gründeten. Zweiundzwanzig Jahre später etablierte Werner Turck im unweit gelegenen Halver die TURCK duotec; das Wort duotec symbolisiert zwei neue Techniken: Dickschicht und Chip on Board. Als eigenständiges Unternehmen gehört die TURCK duotec GmbH mit den Standorten Halver (seit 1988) und Beierfeld (seit 1990) zur Unternehmensgruppe TURCK, die mit über 15.000 Produkten für die Industrieautomation bekannt ist. TURCK duotec entwickelt und fertigt kundenspezifische Elektronik für eine Vielzahl von Branchen wie Automotive, Antriebstechnik, Bildverarbeitung, Mess- und Regeltechnik, Medizintechnik, Sicherheitstechnik sowie Spezial-Sensorik. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ELEKTRONIKSPIEGEL // NEWS & PERSONALIEN EUROPÄISCHER ERFINDERPREIS Europäisches Patentamt würdigt NFC-Technologie Das Europäische Patentamt würdigt Franz Amtmann und Philippe Maugars mit ihren Teams für die bahnbrechende Entwicklung der Near Field Communication (NFC). Die gemeinsam von NXP (früher Philips Semiconductors) und Sony 2002 entwickelte NFCTechnologie ermöglicht die sichere Verbindung hunderter Millionen von Smartphones, Tablets und anderer Elektrogeräte. Über NFC können Geräte mit anderen Geräten und Infrastrukturen kommunizieren, übermittelt werden die Daten durch Be- NFC: Nominiert für den europäischen Erfinderpreis 2015. Philippe Maugars (li) und Franz Amtmann (re) von NXP. rührung oder bloße Nähe. Franz Amtmann ist leitender RFIDEntwickler und arbeitet seit über 25 Jahren bei NXP Semiconductors in Österreich. Philippe Maugars hat bei Philips und später NXP über 30 Jahre erfolgreich Projekte in den Bereichen Kartenlesegeräte (Smart Card Reader), Power Management und LED basierende Smart LightingSysteme geleitet. Der Preis wird am 11. Juni 2015 im Palais Brongniart in Paris vergeben. // DF NXP INPUT/OUTPUT-SYSTEM 16 digitale und analoge I/Os auf 4 Teilungseinheiten Das Input/Output-System Web. Compact 16 ist eine vielseitige Lösung für den Elektrokleinverteiler. Das I/O-Modul von Creative Electronic besitzt weder Festplatte noch Lüfter und ist frei von bewegten Teilen. Dank eines schlanken Designs auf vier Teilungseinheiten lässt sich das Gehäuse schnell im Schaltschrank oder Installationskleinverteiler nach DIN43880 verbauen und kann mittels abziehbarer Anschlussklemmen zügig ausgetauscht werden. Werkzeuglose Hebelklemmen erleichtern dem Anwender den Einbau der Baugruppe, woraufhin das Gerät mit 24 Volt DC versorgt wird. Sämtliche Daten können über einen µSD-Karten-Slot gespeichert und per Webpage visualisiert werden. Als Plattform dient hierzu ein Webserver, der sich mittels eingebauter Ethernet-Schnittstelle ansteuern und vollgrafisch konfigurieren lässt. Über gesicherte Webpages lassen sich zudem alle IO-Zustände visualisieren. Das Gerät ermöglicht die Belegung von 16 digitalen und analogen Inputs/Outputs, die sich um bis zu 64 digitale I/Os auf bis zu 80 I/Os erweitern lassen. User haben dabei die Möglichkeit ihren Anwendungsfall aus 6 Temperatureingängen, 4 Kombieingängen, 2 PWM-Ausgängen, 2 Relaisausgängen und 2 analogen Ausgängen beliebig zu kombinieren. Ein Alarm per E-Mail gewährleistet die Gebrauchstauglichkeit der Installation. Zudem zeigen LEDs den Betriebszustand und die Aktivitäten der Baugruppe an. // JW Creative Electronic Mit 16 I/Os auf kompakten vier TE: Die Web.Compact 16 spart Platz im Schaltschrank AUTOMATISIERUNG Bild: Festo Gewinner des „Productivity Contest“ von Festo Productivity Contest: Die drei Finalisten aus Deutschland, Ungarn und Indien Thomas Ullrich (li), Bálint Füvessy (mi) und Ajith Anil Meera 10 Festo lobte im Rahmen der Facebook Aktion „Productivity Contest“ die drei besten Tüftler und Bastler, die in ihrer Freizeit pneumatische oder elektrische Anwendungen kreiert haben, aus. Zur Siegerehrung im Rahmen der Hannover Messe waren die drei Preisträger zu einem mehrtägigen Messebesuch eingeladen. Der Sieger Thomas Ullrich aus Augsburg entwickelte eine Einschenkmaschine für Hefeweizenbier, die sogar das übermäßige Aufschäumen im Bierglas unterbindet und die gute Hefe mit mehreren gekonnten Drehungen im richtigen Moment aus der Flasche löst und präzise ins Glas fließen lässt. Nicht neu, aber einfach, originell und zielgruppenorientiert. Der zweitplatzierte Ungar Bálint Füvessy baute einen automatisierten Weinöffner und beeindruckte damit seine Freundin. Der Drittplatzierte, Ajith Anil Meera aus Indien, ließ (als Alternative zum Fensterputzer) einen Roboter die Wände hochklettern. // KR Festo ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ELEKTRONISCHE BAUELEMENTE & SYSTEME HIGH-TECH im FOKUS Wireless Modules M2M & IoT Systemlösungen Display Technologien Embedded Computing Stromversorgungs-Technik Leistungselektronik www.hy-line.de 25 Jahre HY-LINE – Beratung, Lösungen, Vertrieb ELEKTRONIKSPIEGEL // NEWS & PERSONALIEN LADETECHNIK IKEA hat kürzlich Möbel mit integrierter kabelloser Ladefunktion vorgestellt, mit denen sich mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablet-PCs drahtlos laden lassen. In Sachen Technik hat sich der schwedische Möbelriese dabei für die Wireless Power Transmitter von IDT entschieden. Die IDT-Transmitter P9030 basieren auf magnetischer Induktion und werden in die neuen Nachttische und Lampen von IKEA integriert. Die Produkte sollen demnächst in Läden in Nordamerika und Europa zur Verfügung stehen. Neben den Möbeln selbst hat IKEA auch eine Reihe von Lade-Pads sowie einen Wireless Charger entwickelt, den Nutzer selbst in Möbel integrieren können. Diese Lösungen basieren ebenfalls auf den Wireless-Halbleiterlösungen von IDT. „IKEA hat die Möbelindustrie revolutioniert und ist nun mit der Integration der IDT Wireless Charging Transmitter in seine Produkte weiterhin führend bei Neuerungen im Wohnbereich“, erläutert Arman Naghavi, Vice President Analog Po- wer Technology bei IDT. „Die Einbindung unserer Qi-Technologie unterstreicht das wachsende Interesse an drahtloser Ladetechnik.“ Der Transmitter P9030 entspricht dem Qi-Standard des Wireless Power Consortium und stellt eine 5-W-Einchip-Lösung in einem kompakten Gehäuse dar. Wireless Power Transmitter und Receiver von IDT finden sich auch in Smartphones, Mobiltelefon-Zubehör, Wearables und Ladestationen. // TK IDT Bild: IDT Nutzer kann drahtlose Ladetechnik selbst in IKEA-Möbel integrieren Möbel laden Smartphones & Co: die Drahtlos-Ladetechnik von IDT macht‘s möglich. KOMPLEXE STRUKTUREN ERFASSEN Bild: PHOT‘ON AIR 3-D-Scanner für den Einsatz auf Raumstationen Extremen Bedingungen: Der Space Spider verfügt über ein modernes Kühlsystem, womit er auch im All verwendet werden kann. Der Space Spider von Artec 3D ist ein professioneller 3-D-Scanner für kleine Gegenstände mit komplexer Oberflächenstruktur, scharfen Kanten und dünnen Rippen, der mit einem verbesserten Kühlsystem ausgestattet worden ist. Damit bleibt während des Scans die Temperatur konstant und es lässt sich ein präzises Scanergebnis erzielen. Konzipiert wurde der Scanner für Einsätze im All, beispielsweise auf internationalen Raumstationen. Das Kühlsystem schützt den Scanner vor Überhitzung. Mithil- fe von blauem LED-Licht scannt das Gerät die verschiedensten Objekte in allen möglichen Formaten, selbst Objekte mit scharfen Kanten, beweglichen Teilen oder texturierten Oberflächen. Erfasst werden Objekte mit einer Genauigkeit von 50 µm und einer Auflösung von bis 100 µm. Somit ist der 3-D-Scanner ideal für CAD, Reverse-Engineering und additive Fertigungsverfahren. Für den Scanner ist keine Neukalibrierung notwendig. // HEH Artec 3D NANOTECHNIK Forscher arbeiten an einem reflexionsarmen Display 12 sichtbare Spektrum schwach, sondern unterdrückt auch die für Tiere wahrnehmbaren Infrarotund Ultraviolett-Wellen. Wissenschaftler des KIT um Hendrik Hölscher untersuchten den Flügel des Glasflüglers unter dem Rasterelektronenmikroskop. Die Forscher fanden Nanosäulen die im Gegensatz zu den bisherigen Funden gänzlich unregelmäßig angeordnet und unterschiedlich groß waren. In theoretischen Experimenten haben die Forscher diese Unregelmäßigkeit der Nanosäulen in Größe und Anordnung mathematisch abgebildet. Diese Unregelmäßigkeit der Nanosäulen verursachen die geringe Reflexion bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln. Damit können schwach reflektierende Oberflächen entwickelt werden. Die Infrastruktur am Institut für Mikrostrukturtechnik ermöglicht neben der theoretischen Erforschung des Phänomens auch die tatsächliche Umsetzung in die Praxis. // HEH KIT Foto: Radwanul Hasan Siddique, KIT Durchsichtige Materialien, wie etwa Glas, reflektieren immer einen Teil des einfallenden Lichtes. Die Flügel des in Mittelamerika beheimateten GlasflüglerSchmetterlings reflektieren nur sehr schwach, wenn man schräg auf die Flügel blickt. Je nach Blickwinkel sind das zwischen zwei und fünf Prozent des einfallendes Lichts. Zum Vergleich: Eine Glasscheibe wirft, je nach Blickrichtung, zwischen acht und 100 Prozent zurück. Dabei reflektiert der Flügel nicht nur das gesamte für den Menschen Kaum Reflexion: Die Flügel des Glasflüglers reflektieren kaum Licht. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Für PAM-4 brauchen Sie große Fortschritte. Mit uns machen Sie den entscheidenden Sprung. Die unendliche Geschichte: Tag für Tag, Jahr für Jahr verlangt die Welt mehr Bandbreite. Engpässe gibt es überall im Netz. Abhilfe könnte die Implementierung von PAM-4 schaffen. Arbeiten Sie daran, die technischen Herausforderungen von PAM-4 oder von Ethernet-Tests anzunehmen? Dann können wir Sie mit unseren führenden Technologien unterstützen. Wir bieten Lösungen für digitale Test- und Messtechnik, einschließlich Simulationssoftware für den kompletten PAM-4-Entwicklungsprozess. HARDWARE + SOFTWARE + PEOPLE = PAM-4 INSIGHTS Instrumente für PAM-4-Tests von der Simulation bis zur Konformitätsprüfung Advanced Design System Software für die Korrelation von Simulation und Messung sowie Workflow Mehr als 4.000 elektronische Messwerkzeuge Keysight N5245A PNA-X Netzwerkanalysator mit N1930B Testsystemsoftware für den Physical Layer Keysight Infiniium Oszilloskope der Z-Serie Gigabit Ethernet Interconnect und Channel-Testlösungen Compliance-Lösungen für aktuelle und künftige PAM-4/Ethernet-Standards verfügbar Keysight J-BERT M8020A high-performance BERT Die umfassendste Lösung für 100G Ethernet Input Tests Keysight Advanced Design System Paket für Signalintegrität Korrelation von Simulation und Messung und Workflow für Compliance mit Ethernet PAM-4 und NRZ auch für Ethernet Compliance Test Bench verfügbar Keysight 86100D Infiniium DCA-X Breitband-Oszilloskop Laden Sie unsere App-Note herunter „PAM-4 Design Challenges andd the Implications on Test” www.keysight.com/find/PAM-4-insight Kontakt: +49 (0)7031 464 6333 0800 6270999 (kostenfreie Rufnummer für Anrufe aus Deutschland) © Keysight Technologies, Inc. 2015 Keysight M8195A 65-GSa/s Arbiträrsignalgenerator Compliance-Lösungen für aktuelle und künftige PAM-4/Ethernet-Standards Flexible PAM-4-Mustererzeugung für 400G Ethernet und darüber hinaus Keysight Techn ologies PAM-4 Desig n Challenge s and the Implications on Test Application Note ELEKTRONIKSPIEGEL // NEWS & PERSONALIEN KOOPERATION MIT LICHTBLICK Bild: Tesla Motors Tesla kündigt 10-kWh-Batteriespeicher für deutsche Haushalte an Notstrom-Akku fürs Eigenheim: Die Tesla Powerwall soll in Kooperation mit Lichtblick im Sommer 2015 nach Deutschland kommen. Die Tesla Powerwall ist ein aufladbarer Lithium-Ionen-Akku für den Haushaltsbedarf, der als energieautarke Einheit und Notstromaggregat dient. Tesla-CEO Elon Musk legt dabei besonders Wert auf erneuerbare Energie: Besitzer von Solaranlagen sollen eine Powerwall aus den eigenen Solarzellen speisen können. Die Powerwall wird ab Sommer 2015 in den USA und in Deutschland erhältlich sein. Hierfür geht Tesla eine Kooperation mit dem Hamburger Ökostromanbieter Lichtblick ein. Die Powerwall erscheint für Privathaushalte in zwei Ausführungen: Eine Einheit mit zehn kWh Speicher dient primär als Notstromaggregat und soll im Falle eines Stromausfalls auch den gesamten Haushalt versorgen. Alternativ wird es eine Batteriespeicherausführung mit sieben kWh geben, die in erster Linie das hauseigene Stromnetz entlasten und die Nutzleistung von hauseigenen Solaranlagen unterstützen soll. Die 10-kWh-Ausführung wird voraussichtlich 3500 US-Dollar (ca. 3100 Euro), die 7-kWh-Variante 3000 US-Dollar (ca. 2700 Euro) kosten. Der wandmontierte Batteriespeicher misst 1300mm x 860mm x 180mm und wiegt etwa 100 kg. Die LithiumIonen-Akkus sind in der Lage, eine kontinuierliche Leistung von 2 kW abzugeben, mit einer Spitzenlast von bis zu 3,3 kW. Für industrielle Anwendungen stellt Tesla auch leistungsstärkere Varianten in Aussicht. // SG Tesla Motors www.tesla.com GRÜNDUNGS- UND KOMPETENZZENTRUM Auf dem Campus der Universitätsmedizin Mannheim gibt es das Gründungs- und Kompetenzzentrum für Medizintechnologie CUBEX41, um Unternehmen, Kliniken, Forschungseinrichtungen und Existenzgründer zu vernetzen. Auf zwei Etagen verfügt es über eine Fläche von 1800 m², Platz für 24 Startups, die von der Nähe zu Fraunhofer profitieren, denn die Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie des Fraunhofer IPA betreibt in diesem Gebäude Labore für Bioprozess- technik, für mikromechatronische Systeme, für die optische Bio-Messtechnik, für Steuerungssysteme sowie einen eng an die Labore gekoppelten experimentellen Interventionsraum mit moderner Bildgebung als Technologie-Entwicklungsplattform. Das Experimental-OP verfügt über Endoskopietürme, OP-Tische und dem bildgebenden Röntgensystem Artis zeego von Siemens. Damit lassen sich neue Systeme erproben und Ideen in einer klinischen Umgebung überprüfen. Für Versuche stehen den Forschern etwa Nachbildungen von Körpern zur Verfügung. Eines der aktuellen Forschungsvorhaben der Projektgruppe ist die Entwicklung eines vernetzten und automatisierten Interventionsraums mit dem Artis zeego für die Bildgebung und einem zusätzlichen Leichtbauroboter für diagnostische und therapeutische Prozesse und daran angepassten Instrumentensystemen. // HEH Fraunhofer IPA Foto: Fraunhofer IPA Forschen im Operationsraum der Zukunft Experiemental-OP: Robotergestützte Platzierung einer Nadel an einem menschlichen Modell. Standardmäßige und modifizierte Gehäuse aus Aluminium-Druckguss, Metall oder Kunststoff. [email protected] www.hammondmfg.com 14 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ELEKTRONIKSPIEGEL // NEWS & PERSONALIEN mouser.de/new Autorisierter globaler Distributor für die NEUESTEN elektronischen Komponenten. 5G-STANDARD NI übernimmt BEEcube National Instruments hat das USamerikanische Technologieunternehmen BEEcube übernommen: Künftig wird es als hundertprozentige NI-Tochtergesellschaft weitergeführt. Das Unternehmen ist Anbieter von Produkten für die Prototypenerstellung und den Einsatz von FPGAs im Umfeld der WirelessForschung, Wirreless-Infrastruktur und der Verteidigungstechnik. Beide Unternehmen wollen ihre Vorreiterrolle beim 5G-Standard weiter ausbauen. Grund: Das Internet der Dinge (IoT) er- zeugt einen wachsenden Bedarf an immer höherer Bandbreite sowie an einer Vernetzung von immer mehr Geräten. Mit der Übernahme stärken sowohl National Instruments als auch BEEcube den plattformbasierten Ansatz. Das Unternehmen wird den Vertrieb und Support seiner Produkte weiterhin unter der Marke BEEcube durch direkte Vertriebskanäle sowie Distributoren durchführen. // HEH National Instruments SENAT DER WIRTSCHAFT Neumitglied Michael Knappmann Michael Knappmann, Avnet Electronics Marketing: Als neues Mitglied in den Senat der Wirtschaft Deutschland berufen Michael J. Knappmann vertritt als Senator Avnet Electronics Marketing im Senat der Wirtschaft Deutschland. Dieser setzt sich aus Persönlichkeiten der Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft zusammen, die sich ihrer Verantwortung gegenüber Staat und Gesellschaft besonders bewusst sind. Sie helfen, die gemeinwohlorientierten Ziele einer Nachhaltigkeit im Sinne der Ökosozialen Marktwirtschaft praktisch umzusetzen. // MK Avnet Electronics Marketing DREHZAHLSTARTER VON EATON Neue ErP-Richtlinie im Blick Neu im Online-Shop Automation24 sind die platzsparenden, kosteneffizienten PowerXL-DE1Drehzahlstarter von Eaton. Diese verbinden die einfache Handhabung eines Motorstarters mit der variablen Steuerung eines Frequenzumrichters. Die Drehzahlstarter eignen sich für Pumpen, Lüfter oder Förderbänder. Unter automation24.de finden Automatisierungsprofis 1- und 3-phasige Drehzahlstarter für verschiedenste Antriebe und in Varianten bis 7,5 kW. Die Sortimentserweiterung erfolgt aufgrund der neu- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 en ErP-Richtlinie, die zukünftig auch bei vergleichsweise einfachen Applikationen eine Energieeffizienz IE3 oder IE2 plus Drehzahlregelung fordert. Mit den aktuellen Drehzahlstartern von Eaton lassen sich Applikationen noch energieeffizienter realisieren. Weitere Kostenvorteile ergeben sich aus einem integrierten Netzfilter sowie der hohen Zeitersparnis von bis zu 80% gegenüber handelsüblichen Frequenzumrichtern. // MK Automation24 15 Die Zukunft lässt sich nicht mit Produkten aus der Vergangenheit gestalten. ELEKTRONIKSPIEGEL // BRANCHEN & MÄRKTE GESUNDHEITS-APPS WEARABLE COMPUTERS Datenweitergabe an die Kasse 150 125 74 100 63 50 75 38 50 26 25 4 0 15 2014 20 2015 27 2016 ■ Basic Wearable (47 Prozent). Das ergab eine repräsentativen Umfrage im Auftrag des Digitalverbands Bitkom. „Die Daten können helfen, Patienten individuell zu informieren und sie medizinisch besser zu versorgen. Gerade ältere Menschen sehen das als Chance“, sagt Bitkom-Hauptgeschäftsführer Dr. Bernhard Rohleder. // FG BRANCHENBAROMETER Automation erwartet weiteres Wachstum 36 2017 44 2018 52 2019 ■ Smart Wearable Neuer Boom-Markt: Bis 2019 sagt das Marktforschungsinstitut IDC eine Verfünffachung des weltweiten Absatzes von Wearables voraus. In fünf Jahren soll der Absatz tragbarer Kleinstcomputer von 19 Millionen auf 125 Millionen Geräte im Jahr steigen. Das ergibt einen Wachstumsschnitt von 45,1 Prozent. Gründe hierfür sind neue Geräte, eine Zunahme der Anbieter und ein verändertes Bewusstsein zum Markt beim Endverbraucher. Den Löwenanteil des Absatzes (80,4 Prozent) sollen dabei Smartwatches ausmachen. // SG IT-SICHERHEIT Datenangriff auf jede zweite Firma Quelle: BITKOM Smartphone-Apps können viele Gesundheitsdaten messen, die für die Prävention oder Behandlung von Krankheiten nützlich sind. Gut jeder dritte Smartphone-Nutzer (37 Prozent) kann sich vorstellen, diese Daten an die eigene Krankenkasse weiterzuleiten. Bei den Nutzern ab 65 Jahren ist es sogar fast die Hälfte Der Automationssektor zieht nach dem relativ schwachem Wachstum von 0,4 Prozent 2014 laut Prognose des ZVEI auf voraussichtlich 1,5 Prozent im laufenden Jahr an. Exporte der Automatisierungsbranche stiegen im Vorjahr auf 35 Milliarden Euro, Importe legten mit einem Plus von 8,5 Prozent auf 22,3 Milliarden Euro zu. Virtual- und Augmented-Reality im Trend Brillen, die auf AR- oder VR-Technologie setzen, sollen in den nächsten fünf Jahren die Hype-Nachfolge des Smartphones antreten. Wie die Consulting-Firma DigiCapital meldet, soll der Markt bis 2017 auf 20 Milliarden, bis 2020 gar auf 150 Milliarden US-Dollar wachsen. Exporte der Elektroindustrie legen weiter zu Der Aufwärtstrend der deutschen Elektroindustrie hält weiter an. Waren die Branchenimporte schon im Januar bereits um 3,5 Prozent gegenüber dem Vorjahr gestiegen, so legte der Bereich nach Zahlen des ZVEI im Februar gleich um 6,5 Prozent auf 13,3 Milliarden Euro zu. Globale IT-Ausgaben leicht rückläufig Auf bis zu 3,66 Billionen US-Dollar schätzt das USMarktforschungsunternehmen Gartner die weltweiten Investitionen in Computer-Technik und IT-Dienstleistungen für das laufende Jahr. Gegenüber dem Vorjahr entspricht das einem Rückgang von 1,3 Prozent. 16 Quelle: Statista, IDC Prognose zum Absatz von Wearables weltweit von 2014 bis 2019 (in Millionen Stück) Absatz in Millionen Stück Bild: © Denys Prykhodov - Fotolia Verfünffachung des Absatzmarkts Alarmierend: Jedes zweite deutsche Unternehmen ist von digitalen Angriffen betroffen. Der Schaden beträgt jährlich 51 Milliarden Euro. In den letzten zwei Jahren waren nach einer Bitkom-Studie 51 Prozent aller deutschen Unternehmen Opfer von digitaler Wirtschaftsspionage, Sabotage oder Datendiebstahl. Am stärksten sind die Automobilbranche sowie die Chemie- und Pharmaindustrie gefährdet. , wo etwa zwei Drittel aller Firmen schon betroffen waren. Der angerichtete Schaden beträgt rund 51 Milliarden Euro im Jahr. // SG Weitere Marktzahlen finden Sie unter: www.elektronikpraxis.de/Marktzahlen ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 PANASONIC UND ADI SORGEN FÜR WENIGER KOMPLEXITÄT UND MEHR INNOVATION Kostengünstigere und weniger komplexe Verkabelung mit geringerem Gewicht; höhere Audioqualität, reduzierter Kraftstoffverbrauch und mehr Designflexibilität. All dies bietet die Automotive Audio Bus (A2BTM) Technologie von Analog Devices – Branchenführer wie Panasonic profitieren so von einer effizienteren und flexibleren Design-Erfahrung und sind in der Lage, ihren Kunden eine revolutionäre Automotive-Erfahrung zu bieten. AHEAD OF WHAT’S POSSIBLE SEHEN SIE SELBST, WIE A2BTM DAS AUTOMOTIVE-DESIGN VERÄNDERT #ADIahead analog.com/AWP/A2B SERIE // SCHALTUNGSTIPP Schaltung zur Strommessung für 500-V-Gleichtakt Spannung THOMAS TZSCHEETZSCH * Bild 1: Schaltung des Stromsensors S tellt sich in einer Schaltung die Aufgabe einen Strom zu messen, wird häufig die sogenannte Low-Side-Variante gewählt (der Shuntwiderstand liegt zwischen der Last und Masse). Die Vorteile dieser Schaltung sind: es kann ein Standard Operationsverstärker benutzt werden, da die Gleichtaktspannung (engl. Common Mode Voltage, CMV) über dem Widerstand klein ist. Der große Nachteil dieser Position des Widerstands ist jedoch, dass (Teil-)Kurzschlüsse der Last gegen Masse nicht erkannt werden. Um auch diesen Fall zu erfassen, eignet sich die High-Side-Messung (der Widerstand liegt oberhalb der Last, zwischen Schalter/Versorgung und der Last). Mit dieser Variante können alle Fehlerfälle abgedeckt werden, der Nachteil besteht darin, dass ein Verstärker mit einer hohen Gleichtaktspannung eingesetzt werden muss. Eine derartige Schaltung ist in Bild 1 dargestellt. Der zu messende Strom fließt durch den * Thomas Tzscheetzsch ... arbeitet als Applikationsingenieur bei Analog Devices in München. 18 Shunt, der so dimensioniert werden sollte, dass bei maximaler Last ca. 500 mV abfallen. Durch den externen PNP-Transistor Q2 kann der AD8212 die kleine differentielle Spannung über dem Widerstand messen, wobei die Gleichtaktspannung 500 V betragen kann – größere Gleichtaktspannungen sind möglich, wenn entsprechende Transistoren verwendet werden. Diese Beschaltung erhöht die Durchbruchspannung des internen Transistors. Sollte eine galvanische Trennung erforderlich sein, wird der ADuM5402 verwendet, der die SPI-Schnittstelle des A/DWandlers (AD7171) trennt und gleichzeitig die Versorgungsspannung der Schaltung zur Verfügung stellt. Die Struktur, in der der AD8212 gefertigt ist, erlaubt eine maximale Betriebsspannung von 65 V, daher muss für höhere Spannungen der externe Transistor zur Erhöhung des Spannungsbereiches eingesetzt werden. Weiterhin ist keine separate Versorgung für den Baustein erforderlich, da er sich durch einen internen Spannungsregler die benötigte Spannung aus der Differenz von U+ und COM erzeugt. Dazu ist ein Widerstand (in der Schaltung R2) nötig, der den Versorgungsstrom einstellt. Dieser sollte zwischen 200 µA und 1 mA liegen. Ein Strom durch den Shunt erzeugt eine Spannungsdifferenz an den beiden Eingangspins des Bausteins (U+ und USENSE). Der interne Operationsverstärker lässt durch den internen Transistor einen Strom fließen, der dafür sorgt, dass an den beiden Eingängen des internen Verstärkers (invertierend und nichtinvertierend) die Spannung ausgeglichen ist. Der Strom durch den Transistor (und Iout) ist proportional zur Eingangsspannung und damit zum Strom durch den Shunt. Über dem externen Widerstand R1 wird der Ausgangsstrom in eine Spannung gewandelt, die über den Spannungsfolger (AD8605) dem A/D-Wandler (AD7171) zugeführt wird. Die Übertragungsfunktion des AD8212 verhält sich wie folgt: IOUT = gm * USENSE; USENSE = ILOAD * RSHUNT UOUT = IOUT * ROUT; UOUT = (USENSE * ROUT) / 1000 gm = 1000 µA/V Dabei ergibt sich ein maximaler Strom IOUT (bei 500 mV über dem Shunt) von 0,5 mA. Die Schaltung in Bild 1 liefert bei maximalem Laststrom einen Spannungswert am Ausgang von 2,5 V (durch R1 mit 4,99 kΩ wird der Baustein mit einer Verstärkung von 5 betrieben). Da der AD8212 eine relativ hohe Ausgangsimpedanz besitzt, sollte ein Pufferverstärker nachgeschaltet werden. Der nachfolgende A/D-Wandler ist ein 16 Bit Sigma-Delta Wandler, der in einer Masse bezogenen Konfiguration betrieben wird. Die Referenzspannung von 2,5 V wird durch die ADR381 erzeugt. Alle Bausteine (Puffer, A/D-Wandler und Referenz) werden über die isolierte Spannung des ADuM5402 versorgt, der auch die digitale Schnittstelle isoliert. Dadurch wird eine vollständige galvanische Trennung erzielt. Der ADuM5402 ist bis zu einer Isolationsspannung von 565 V einsetzbar. Höhere Isolationsspannungen sind mit anderen Bausteinen der „iCoupler“-Serie erzielbar. Sollte die Anwendung die Messung von bidirektionalen Strömen vorsehen, können zwei Bausteine des AD8212 antiparallel geschaltet werden. Ein Baustein gibt dann den Laststrom aus, der andere den Ladestrom. // KR Analog Devices +49(0)89 769030 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 SPONSORED BY ZUSÄTZLICHE : BASISSEMINARE AM 15.06.2015 9. Anwenderkongress Steckverbinder 10593 2015 15 . – 17. Juni 2 015, Vogel Convention Center Wür zburg Programm-Highlights Datenschutz und Datensicherheit bei Industrie 4.0 Prof. Dr. Hartmut Pohl | softScheck JETZT ANMELDEN! Marktzugang für Steckverbinder und Geräte aus Sicht von UL Kaspar Kalinkevics | UL International Aluminium in der elektrischen Anschlusstechnik von Leichtbaufahrzeugen Henning Radtke | Fraunhofer IZM VERANSTALTER: Ausführliche Informationen zu Programm und Veranstaltung www.steckverbinderkongress.de www.vogel.de SERIE // POWER-TIPP Warum sich Linearregler zum Filtern eignen, Schaltregler nicht FREDERIK DOSTAL * Bild 2: Typisches PSRR eines Schaltreglers Bild 1: PSRR über der Frequenz der eingangsseitigen Störungen bei einer Ausgangsspannung von 3,3 V I n der heutigen Elektronikentwicklung werden Linearregler sehr häufig nicht zum eigentlichen Wandeln einer Spannung eingesetzt, sondern zum Filtern von Spannungsschwankungen. Linearregler eignen sich im Allgemeinen hervorragend dazu. Linearregler können mit einem PSRR (Power Supply Rejection Ratio, deutsch: Versorgungsspannungsdurchgriff) von bis zu 100 dB glänzen. PSRR ist die Fähigkeit eines Reglers, Schwankungen einer Versorgungsspannung zu dämpfen. Bild 1 zeigt ein typisches PSRRDiagramm des Linearreglers ADP7142 von Analog Devices. Er hat einen Eingangsspannungsbereich bis 40 V und ist für das effektive Filtern von höheren Spannungen ausgelegt. Der PSRR ändert sich mit der Frequenz der Störungen (Spannungsschwankungen) am Eingang. Die Fähigkeit zur Dämpfung von Störungen und damit zum Filtern ist also abhängig von der Frequenz der jeweiligen * Frederik Dostal ... ist bei Analog Devices in München im technischen Bereich für Power Management in Industrieanwendungen zuständig. 20 Störung. In Bild 1 sind verschiedene Spannungsunterschiede zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung des Linearreglers gezeigt. Bei kleinem Spannungsunterschied ist die Dämpfung wesentlich geringer als bei höherem Spannungsunterschied. Der Linearregler kann also besser filtern, je höher die Eingangsspannung in Bezug zur Ausgangsspannung ist. Der maximale PSRR liegt bei –119 dB. Bei sehr hohen Frequenzen ab 1 MHz erreicht die Dämpfung nur noch ca. 40 dB. Warum sich Schaltregler nicht zum Filtern eigen Warum eignen sich Schaltregler nicht zum Filtern? Dies hat mehrere Gründe. Zum einen verursachen Schaltregler immer eine gewisse Spannungswelligkeit am Ausgang. Diese ist von der Schaltreglertopologie, der Schaltfrequenz, der verwendeten Induktivität sowie des Ausgangskondensators abhängig. Ein Filter sollte generell keine zusätzlichen Störfrequenzen einbringen. Der Hauptgrund, warum sich Schaltregler nicht zum Filtern eignen liegt aber darin, dass die Regelschleife eines Schaltreglers durch die Schaltfrequenz begrenzt ist. Der 0-dB-Durchgang der Regelschleife liegt üblicherweise bei 1/5 bis 1/10 der Schaltfrequenz. Dies ist nötig, um Instabilitäten zu vermeiden. Beim Einstellen eines 0-dBDurchgangs bei höheren Frequenzen koppeln sich leicht Störungen durch das Schaltverhalten in die Regelschleife mit ein. Es entsteht ein Jitter an der fallenden Flanke des Schaltknotens. Bild 2 zeigt schematisch wie das PSRR bei einem Schaltregler immer weiter abnimmt, je näher man mit der Störfrequenz an die Schaltfrequenz des Schaltreglers kommt. Die Regelschleife kann also üblicherweise ab Frequenzen von einigen 10 kHz bis zu ca. 100 kHz Störungen an der Eingangsseite nicht mehr aktiv dämpfen. 100 kHz hätte man als Grenze beim 0-dB-Durchgang der Verstärkung der Regelschleife bei 1/10 der Schaltfrequenz bei einem Schaltregler, welcher mit 1 MHz arbeitet. Einen gewissen Einfluss auf die Filterung haben jedoch weiterhin die Eckfrequenzen der Leistungsstufe. Bei einem Buck-Regler (Abwärtswandler) die Doppelpolstelle des LC-Filters. // KR Analog Devices +49(0)89 769030 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 10341 edEmbedd fi ro Linux-P ! werden 6. – 10. Juli 2015 · Würzburg · www.linux4embedded.de Seminare: Embedded-Linux vom Einsteiger zum Fortgeschrittenen • • • • Linux-Grundlagen Applikationsentwicklung Cross-Entwicklung Shell-Nutzung Embedded-Linux vom Könner zum Experten • • • • • Gerätetreiber Scheduling & Interrupts Synchronisierung & Speicherverwaltung Kernel-Debugging & Tracing Echtzeit-Linux www.vogel.de VERANSTALTER Bild: © XtravaganT - Fotolia.com SERVICE // ONLINE LESERMEINUNGEN ZU Wie grün müssen Elektro- und Hybridautos eigentlich sein? Sehr geehrter Herr Kuther, es ist wieder einmal erfrischend Ihr Editorial zu lesen. Die „Smartphones auf Rädern“ lassen mich schmunzeln, und doch ist sehr viel Wahres dran. Wenn man sich auf dem Markt der Elektro- und Hybridautos umschaut, scheinen die „grünen“ Autos immer leistungsstärker und immer schwerer zu werden. Dass dabei dann auch noch ganz viel Smartphone-Schnickschnack eingebaut wird ist selbstverständlich. Man muss sich allerdings fragen, für welche Käuferschicht diese Boliden eigentlich noch erschwinglich sind und ob das Verhältnis von Nutzen zu Kosten noch als sinnvoll bezeichnet werden kann. Warum muss ich unbedingt einen Extrem-Boliden einen (pseudo)-grünen Anstrich geben, wenn ich diese Technik auch bei einem normalen Fahrzeug einsetzen könnte. Vermutlich weil diese dort noch so teuer und unvollkommen ist, dass man sie einem Normalsterblichen nicht verkaufen kann. Es ist sicher sinnvoll, mit Energie sparsam umzugehen und z.B. Bremsenergie zu speichern und beim Beschleunigen wieder frei zu setzen. Wenn man dazu aber erst einmal einen mehrere 100 PS 22 starken und mehrere Tonnen schweren mit überflüssigem Schnick Schnack ausgerüsteten Boliden braucht, kann man nur von einer Mogelpackung sprechen. Wenn wir denn eines Tages in unseren Autos von einem Computer gelenkt durch die Gegend gefahren werden, müssen diese Autos keine Boliden sein. Es geht schließlich nur darum von A nach B gebracht zu werden, und das möglichst sicher und möglichst effizient. Wenn man die Vorteile eines elektrischen Antriebs voll nutzen könnte und leichte und leistungsfähige Energiespeicher hätte die auch wartungsarm und langlebig sind, dann käme man der grünen Elektromobilität ein Stück näher. Im Moment geht es eher um das Image der Automobilindustrie, notfalls auch mit Mogelpackungen.(Klaus Busch) autonom, Gewicht in etwa 400kg, Vmax.=60km/h, minimale Wartung, modular aufgebaut, Openhard- und Software, Preis ca. sieben bis neun TDM. Zu den technischen Voraussetzungen: Stand der Batterietechnik, Ressourcen und Ökologie, solch einen würde ich mir als Zweitwagen zulegen. Mit solch einem Auto könnte man die Mehrheit an die Elektromobilität heranführen wenn diese dadurch einen Mehrwert erhält. Doch dafür braucht es Visionen in der Gesellschaft, die es in dieser Form leider nicht gibt. Technisch möglich wäre es mit den Randbedingungen allemal. Es müssten die Verwerfungen im Patente-Unwesen und Urheberunrecht ausgebügelt werden. Das Google-Auto erscheint mir wie eine Sternschnuppe am Horizont. (anonym) Sie sprechen mir aus dem Herzen. Nicht nur, das an meinen Bedürfnissen vorbei entwickelt wird sondern auch das die technischen Voraussetzungen von der Automobilindustrie nicht beachtet werden. Zu den Bedürfnissen: Ich würde mich über eine Art Google-Auto freuen: Reichweite 25 km, autonom oder teil- Der größte Etikettenschwindel liegt woanders. BEV sind nämlich hierzulande noch sehr lange alles andere als emissionsfrei, ausgenommen man hat genau im Ladezeitpunkt echten Grünstromüberschuss. Sonst springen andere Kraftwerke ein. Bei Atomstrom wäre es noch emissionsfrei, der soll aber ver- schwinden. Bei Gas-und-Dampf gibt es noch einen kleinen Vorteil zum Verbrenner, diese Kraftwerke kommen aber nicht zum Einsatz. Bei Kohle entsteht dann leicht doppelt so viel CO2 als würde man gleich mit einem modernen Verbrenner fahren. Bitte nicht mit dem Strommix argumentieren. Erstens wäre auch da der Vorteil weg, aber zweitens darf man den nicht ansetzen. Denn die implizite Annahme, der würde skalieren, ist falsch. Der grüne Strom ist schon wegen des Einspeisevorrangs meistens ausgelutscht, da skaliert dann nichts mehr. (anonym) Das Argument des Kohlestroms wird meistens von denjenigen verwendet, die selbst keinen grünen Strom bestellt haben. Da die Energieversorger nachweisen müssen, dass der angeforderte grüne Strom tatsächlich grün ist, liegt der Hebel beim Volk. Wird 100% grüner Strom gefordert, müssen die Versorger auch 100% grünen Strom liefern, ohne wenn und aber! Wie die das technisch hinbekommen, liegt in deren Händen. (anonym) Kommentare sind z.T. redaktionell gekürzt ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 09232 Werden Sie Mitglied in der Community! Die Community auf XING für Embedded Software Experten! Bauen Sie Ihr Netzwerk aus! Diskutieren Sie mit Referenten und Branchenkollegen! Profitieren Sie von exklusiven Sonderaktionen! unity m m o c et/ m/n o is c g. rax p xin k i ron t k ele VERBINDUNGSTECHNIK // KLEMMEN TITELSTORY Die Schnellanschlusstechnik ist eine zeitsparende Alternative zu bisher üblichen Anschlusstechniken und spielt ihre Vorteile vor allem im Industriebereich aus. Auch bei den Geräteherstellern wächst die Nachfrage nach Schnellanschlusstechnik stetig, aber Lösungen für große Querschnitte sind kaum zu finden. Für den Geräteanschluss großer Querschnitte hat Phoenix Contact jetzt eine weitere Anschlusstechnik entwickelt: T-LOX ermöglicht einen komfortablen und schnellen Anschluss von Leitern bis zu 95 mm² bei anwenderfreundlichen Bedienkräften. Die Leiter werden von oben in den Klemmraum eingelegt und anschließend wird die Klemmstelle geschlossen. 24 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 VERBINDUNGSTECHNIK // KLEMMEN Neue Schnellanschlusstechnik für große Querschnitte Schnellanschlusstechnik ist bei den Geräteherstellern gefragt, aber Lösungen für große Querschnitte sind kaum zu finden. T-LOX ermöglicht einen komfortablen, schnellen Anschluss bis 95 mm². JANINA LATTWESEN * A n neue Gerätegenerationen werden ständig zusätzliche Anforderungen gestellt – immer kleiner, immer leistungsfähiger und immer wirtschaftlicher sollen die Geräte werden. Diese Trends definieren auch die Geräteanschlusstechnik – neben dem klassischen Schraubanschluss haben in den zurückliegenden Jahren vor allem Federkraft-basierte Schnellanschluss- * B.Eng. Janina Lattwesen ... arbeitet im Produkt-Marketing Combicon Power, Leiterplattenanschlusstechnik bei Phoenix Contact in Blomberg. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 techniken an Bedeutung gewonnen. Dazu zählen etwa der werkzeuglose Push-in-Anschluss sowie auch der selbsterklärende Push-Lock-Anschluss. Diese Federkraft-basierten Anschlusstechniken ermöglichen heute einen bequemen Leiteranschluss in Sekunden, und dank der definierten Kontaktkraft ist der Anschluss auch sicher. Zudem wird der Ausfall einer Klemmstelle durch ein fehlerhaftes Anzugsdrehmoment auf diese Weise vermieden. Für Querschnitte über 35 mm² gab es bis jetzt keinen Geräteanschluss mit Schnellanschlusstechnik auf dem Markt. Die Bedienkräfte der traditionellen Federkraftklemmen sind zu hoch, denn je größer der anzuschließende Leiter ist, desto größer muss auch die Vorspannkraft der Feder sein. Neues Anschlussprinzip T-LOX bis 95 mm2 T-LOX setzt genau hier an. Dabei handelt es sich um eine Technik, mit der auch mehrdrahtige Leiter von 50 bis 95 mm² flexibel, komfortabel und sicher angeschlossen werden können. Die T-LOX-Anschlusstechnik basiert ebenfalls auf einer Feder. Um eine hohe Andruckkraft bei komfortablen Bedienkräften zu realisieren, wird die Feder durch einen sogenannten Kniehebel-Mechanismus 25 VERBINDUNGSTECHNIK // KLEMMEN Bild 1: Die Hochstrom-Durchführungsklemmen mit T-LOX-Anschlusstechnik gibt es in zwei Ausführungen, für Ströme bis 150 A und für Ströme bis 232 A Bild 2: Der Anschluss auf der Geräteinnenseite ist frei wählbar – zur Verfügung stehen ein direkter Anschluss des Kundenstrombalkens (links) sowie ein Bolzenanschluss für Ringkabelschuhe (rechts) unterstützt – damit werden die Leiter sicher und zuverlässig kontaktiert. Mit Hilfe eines handelsüblichen Schraubendrehers wird die Klemmstelle geöffnet und geschlossen. Dank der Kniehebeltechnik bleiben die Bedienkräfte dabei anwenderfreundlich. Zahlreiche Applikationen verfügen nur über einen kleinen und schlecht zugänglichen Bereich für den Leiteranschluss – bei großen Querschnitten lassen sich die kurzen Leiterenden dann nur schwer in die richtige Position bringen. Der T-LOX-Anschluss besitzt einen vollständig nach oben geöffneten Klemmraum. Das hat den Vorteil, dass – anders als bei vielen marktgängigen Lösungen – der Leiter nicht in die Klemmstelle gesteckt, sondern bequem von oben eingelegt werden kann. Zusätzlich vereinfacht die freie Sicht auf die Klemmstelle den Leiteranschluss. T-LOX-Technik auch für Hochstromanwendungen Die T-LOX-Technik wird nun erstmalig bei den neuen Hochstrom-Durchführungsklemmen eingesetzt. Bisher gab es das Programm der Hochstrom-Durchführungsklemmen mit Schraubanschluss bis 95 mm², mit Bolzenanschlusstechnik für Ringkabelschuhe bis 150 mm² sowie mit programmierter Kontakt- „Federkraft-basierte Anschlusstechniken ermöglichen heute einen bequemen und sicheren Leiteranschluss innerhalb von Sekunden.“ Janina Lattwesen, Phoenix Contact 26 kraft bis 16 mm². Bei den federbasierten Klemmen gibt es zwei Serien: Zum einen gibt es die PW-Serie mit Push-in-Anschluss – die Serie bietet mit der Betätigung und dem Leiterabgang aus einer Richtung eine platzsparende Verdrahtung. Zum anderen gibt es die PLW-Serie, die sich mit ihrem Push-LockAnschluss sowie weiteren Funktionen wie Plombiermöglichkeit im AC-Anschlussbereich von Wechselrichtern etabliert hat (Aufmacherbild). Die Serie TW mit T-LOX-Anschlusstechnik ergänzt das Programm der HochstromDurchführungsklemmen im Bereich großer Leiterquerschnitte mit definierter Kontaktkraft. Sie umfasst die Klemme TW 50 mit einem Anschlussvermögen von 16 bis 50 mm² und einer Stromtragfähigkeit bis 150 A sowie die Klemme TW 95 mit einem Anschlussvermögen von 25 bis 95 mm² und einer Stromtragfähigkeit bis 232 A. Beide Klemmen erreichen nach IEC 60947-7-1 eine Spannung von 1000 V (Bild 1). Damit die Klemmen auch in unterschiedlichen Weltregionen eingesetzt werden können, wird die amerikanische UL-Zulassung für die Gerätehersteller immer wichtiger. Die Klemmen der TW-Serie sind nach der ULNorm 1059 für 600 V in Use group C zugelassen. Ein universeller Einsatz der Durchführungsklemmen ist durch die Zertifizierung in nahezu allen Bereichen möglich. Anschluss und Montage des Systems Auf der Geräteinnenseite ist standardmäßig ein Bolzenanschluss für Ringkabelschuhe vorgesehen. Je nach Applikation und Geräteaufbau können gerade im höheren Leistungsbereich der Geräte zur internen Verdrahtung Stromschienen zum Einsatz kommen. Deswegen hat der Anwender zusätzlich die Möglichkeit, seine eigenen Stromschienen direkt anzuschließen. In diesem Fall wird die Klemme ohne integrierten Strombalken ausgeliefert, und der Anwender kann seinen eigenen Strombalken nutzen. Durch das Einsparen einer Anschlussstelle wird nicht nur Zeit eingespart, auch die technischen Eigenschaften – wie etwa die Übergangswiderstände – werden deutlich verbessert (Bild 2). Anders als bei den Standard-Durchführungsklemmen, welche beim Anwender in der gewünschten Polzahl geblockt werden, sind die Klemmen als Monoblock ausgeführt. Somit werden die Kräfte, die auf die Klemmstelle wirken, optimal aufgenommen. Sowohl die TW 50 als auch die TW 95 sind in den Polzahlen 1 bis 6 verfügbar. Die Montage der T-LOX-Klemme erfolgt werkzeuglos an ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 VERBINDUNGSTECHNIK // KLEMMEN Die neue TSON Serie: UltraminiaturMOSFET-Relais Bild 3: Die SPT-Serie verfügt über einen Push-in-Anschluss - auch für große Querschnitte bis 35 mm und Ströme bis 125 A Gehäusewänden mit einer Dicke von 1 bis 5 mm. Mit Hilfe eines Keils wird die Klemme am Gehäuse befestigt. Die doppelte Rasterung des Keils sorgt für einen festen Sitz. Um Fehler bei der Verdrahtung zu vermeiden, können die TW-Klemmen beschriftet werden. Zum einen stehen dazu Flächen zur Verfügung, die individuell bedruckt werden können. Zum anderen besitzen die Klemmen eine universelle Markierungsnut, in der sie mit Zack- und Flachband beschriftet werden können. Die Durchführungsklemme für Hochstrom im Überblick Mit den neuen Hochstrom-Durchführungsklemmen der TW-Serie lassen sich Leiter bis 95 mm² einfach und sicher anschließen. Der Anschluss außerhalb des Gerätes erfolgt mit der neuen T-LOX-Anschlusstechnik. Auf der Geräteinnenseite kann der Anwender wählen, ob er den Anschluss mit Hilfe eines Ringkabelschuhs ausführt oder ob er seine eigene Stromschiene direkt anschließt. Durch einen Befestigungskeil werden die Klemmen ohne Werkzeug und mit geringem Kraftaufwand schnell und sicher an der Gehäusewand befestigt. Das T-LOX-Anschlussprinzip basiert auf einer Feder, die eine programmierte Kontaktkraft erzeugt. Dabei bleiben die Bedienkräfte komfortabel. Zusätzlich bietet der T-LOXAnschluss einen vollständig nach oben geöffneten Anschlussbereich mit freier Sicht auf die Klemmstelle. Dadurch lassen sich selbst kurze und mehrdrahtige Leiter ohne großen Kraftaufwand in die Klemmstelle einlegen und anschließen. Die TW-Serie umfasst die Klemme TW 50 mit einem Anschlussvermögen bis 50 mm² und einer Stromtragfähigkeit bis 150 A, sowie die Klemme TW 95 mit einem Anschlussvermögen von bis 95 mm² und einer Stromtragfähigkeit bis 232 A. Beide Klemmen erreichen nach IEC 60947-7-1 eine Spannung von 1000 V und nach UL 1059 eine uneingeschränkte 600 V UL Zulassung in Use Group C. // KR Phoenix Contact +49(0)5235 312000 Schnellanschlusstechnik für die Verdrahtung Für die geräteinterne Verdrahtung der Leiterplatte bietet Phoenix Contact ebenfalls Klemmen mit Schnellanschlusstechnik für große Querschnitte an. Mit den Leiterplattenklemmen der SPTSerie können Leiter mittels komfortabler Push-in-Technik angeschlossen werden. Starre Leiter oder Leiter mit Aderendhülse werden direkt – also ohne zusätz- liches Werkzeug – in die Klemmstelle eingeführt und ermöglichen damit eine zeitsparende Verdrahtung. Das bisherige Programm der Leiterplattenklemmen der SPT-Serie bis 16 mm² wurde erweitert. Mit der SPT 35 können Leiter bis zu einem Querschnitt von 35 mm² angeschlossen werden und Ströme bis 125 A übertragen werden (Bild 3). Kapazitiv gekoppelte MOSFET-Relais in neuer Ultraminiatur-TSON-Bauform – geringster Platzbedarf und zahlreiche technische Vorteile: • Schaltspannungen bis 60V • Schaltströme bis 0,75A • E/A Isolation 200VAC • LxBxH = 1,8 x 1,95 x 0,8mm • Bis +105°C Umgebungstemperatur • Ansteuerung 3–5V / 0,2mA • Applikationen: Messtechnik, ATE, Medizintechnik Panasonic Electric Works Europe AG Tel.: +49 (0) 8024 648-0 • Fax: +49 (0) 8024 648-111 [email protected] ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 27 www.panasonic-electric-works.de AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK TRIPLE-SENSOR-MODUL Die kleinste Wetterstation der Welt Das ultra-miniaturisierte 24-BitTriple-Sensor-Modul-MS8607 dient zur Messung des barometrischen Druckes, der Temperatur und der relativen Feuchte. Es besteht aus zwei MEMS-Messelementen auf Siliziumbasis. Das erste Element ist eine piezoresistive Messzelle, die den Druck und die Temperatur misst. Das zweite Element ist eine kapazitive Messzelle, die die relative Feuchtigkeit ermittelt. Beide Sensorelemente werden durch einen integrierten ∑Δ-ADC ausgewertet, der die nicht kompen- sierten analogen Spannungswerte der Messzellen verstärkt und digitalisiert. Die Druck- und Temperaturwerte werden in 24bitDatenworte, die relative Feuchtigkeit in ein 16bit-Wort gewandelt. Die Datenwerte stehen als unabhängige Ausgangssignale im I²C-Format zur Verfügung. Das interne I²C-Interface dient zur Kommunikation mit einem externen Mikroprozessor. Dieser verknüpft die Ausgangsignale in einem einfachen Algorithmus mit den gespeicherten, individuellen Korrekturkoeffizienten und gleicht somit die Messwerte ab. Der Druckbereich des MS8607 liegt zwischen 10 und 2000 mbar bei einer Gesamtgenauigkeit von ±2,0 mbar (bei 25°C, im Barometerintervall von 300 bis 1200 mbar). Die Druckauflösung be- trägt 0,016 mbar. Der Feuchtigkeitsbereich erstreckt sich von 0 bis 100% RH und weist eine Gesamtgenauigkeit von ±3,0%RH (bei 25°C, im Bereich von 20 bis 80% RH). Die Auflösung wird mit 0,04% RH angegeben. Der Temperatursensor weist im Bereich von -20 bis + 85 °C eine Gesamtgenauigkeit von ±2,0 °C und einer Temperaturauflösung von 0,002 °C auf. Das Messsystem MS8607 kommt ohne zusätzliche Bausteine aus. Amsys MESSTASTER Misst nahezu ohne Krafteinwirkung mit sehr hoher Genauigkeit Zerstörungsfreie, nicht taktile Messprinzipien gibt es viele. Doch diese meist optisch messenden Verfahren erreichen nicht die Genauigkeit taktiler Messgeräte mit photoelektrischer Abtastung. Die große Herausforderung ist also die Entwicklung eines Messgeräts, das eine hohe Genauigkeit mit einer zerstörungsfreien Messung kombiniert. Diese Aufgabe hat HEIDENHAIN mit dem neuen Messtaster METRO 1281 MW gelöst. Er weist über seinen kompletten Messweg von 12 mm einen außer- gewöhnlich niedrigen Messkraftverlauf zwischen 0,01 N und 0,07 N auf. Der neue Messtaster erschließt damit neue Felder innerhalb der taktilen und hochgenauen Metrologie. So ist es nun möglich, kleinste Zahnräder, Besuchen Sie uns: Intersolar in München 10.–12.06.2015 · Halle B3, Stand 350 unterschiedlichste Arten von Gläsern und Wafern oder medizintechnische Produkte zu vermessen. Ungewollte Deformationen des Werkstücks durch das Messgerät, die das Messergebnis verfälschen oder gar das Werkstück beschädigen bzw. zerstören könnten, sind ausgeschlossen. Transparente Materialien, die optische Verfahren immer wieder vor Probleme stellen, können einfach und genau vermessen werden. Neben der Abtastung ist die hochpräzise Kugelführung ein weiteres Herz- stück des METRO 1281 MW. Das Zusammenspiel von Kugelführung und hochgenauer photoelektrischer Abtastung ermöglicht eine Wiederholgenauigkeit, die kleiner als 0,03 µm ist und über den kompletten Messweg ermittelt wird. Die Systemgenauigkeit des Messtasters liegt innerhalb von ±0,2 µm. Die Umgebungstemperatur hat von 0 °C bis 50 °C quasi keinen Einfluss auf die Ausdehnung des Maßstabs aus Zerodur. Heidenhain AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK CADFEM Fachkonferenz zur Numerischen Simulation Die Fachkonferenz zur Numerischen Simulation in der Produktentwicklung präsentiert vom 24.-26. 6. 2015 in Bremen mehr als 150 Vorträge aus den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen (www.usersmeeting.com). Zielgruppe sind ANSYS-Anwender und Interessierte, die als Einsteiger oder Entscheider mehr über den Nutzen der Numerischen Simulation erfahren wollen. Der erste Konferenztag der ANSYS Conference & des 33. CADFEM Users‘ Meeting informiert die Teilnehmer zunächst in Übersichtsvorträgen aus Industrie und Forschung über aktuelle Anwendungen und Trends. Einer der Hauptredner wird Dr.-Ing. Dirk Abendroth (Leiter Antrieb BMWi) sein, der über den Einsatz der Simulation bei der Entwicklung der Elektroautomobile i3 und i8 berichtet. An Interessierte, die noch nicht selbst simulieren, richten sich anschließend sechs Vortragsstränge, die sich mit den Themen Mechatronik, elektrische Antriebe und rotierende Maschinen sowie den Branchen Automobil, Elektronik und Maschinenbau beschäftigen. Gleichzeitig erfahren ANSYS Anwender in den Update-Sessions die Details zu den Software-Neuheiten sowie zur Produktstrategie in den verschiedenen Anwendungsberei- chen. Am zweiten Konferenztag berichten Anwender in zwölf Vortragssträngen über ihre Simulationserfahrungen in Industrie, Forschung und Lehre. Sie verdeutlichen, wie mit Simulationen mehr Innovationen ermöglicht, die Qualität verbessert und die Kosteneffizienz erhöht wurde. Der dritte Konferenztag bietet Weiterbildungsmöglichkeiten in Form von halbtägigen Kompaktseminaren und einem sogenannten Management Track. CADFEM DC-QUELLEN Komfortable Bediensoftware für DC-Quellen Für seine drei Baureihen an Gleichspannungsquellen hat ET System electronic eine eigene Bediensoftware entwickelt. Sie vereinfacht die Bedienung und Programmierung der Geräte und erweitert den Funktionsumfang. ET System electronic bietet seinen Kunden mit den primär getakteten Gleichspannungsquellen der Baureihe LAB/HP, LAB/ SMP und LAB/SMS drei Gerätelinien, die hohe Leistungen auf kleinstem Raum bieten und für den Einsatz in Laboren und Prüffeldern konzipiert wurden. Beim Test von Bauteilen in der Leistungselektronik, beim Prüfen von Trennschaltern oder Solarwechselrichtern, bei der Entwicklung von Umrichtern oder als Akkumulator-Ersatz: Überall dort, wo in Industrie und Elekt- ronikproduktion große Ströme oder Spannungen erforderlich sind, können sich die Anwender laut Hersteller auf die hohe Genauigkeit der DC-Quellen verlassen. Die Geräte mit ihren zahlreichen Einstellmöglichkeiten wurden bisher über zwei Taster und einen Drehimpulsgeber bedient. Nun aber wurde zur Bedienung und Programmierung eine entsprechende Software entwickelt. Die LabView-programmierte Software kann sämtliche Geräte der Baureihen LAB/HP, LAB/ SMS und LAB/SMP über alle vor- handenen Schnittstellen ansteuern. Die Bediensoftware ist so ausgelegt worden, dass für den Anwender eine vollständige Fernbedienung der Geräte möglich wird. Sie erlaubt nicht nur, sämtliche Betriebsmodi und Einstellwerte vom Computer aus einzustellen, sondern auch komplette Prüf- und Testabläufe am Rechner zu erstellen und auf jedes beliebige Gerät zu übertragen - per Internet auch rund um den Globus. ET System electronic World’s first. Blue e+. Das Prinzip für Energieeffizienz und Bedienkomfort in einer neuen Dimension. AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK DREHGEBER PCB-Prototypen & kleine Serien Für explosionsgefährdete Bereiche Der Explosionsschutz zählt zu den besonders sicherheitsrelevanten Aufgaben. Kübler bietet als Drehgeber-Hersteller einen großes Portfolio an explosionsgeschützten Drehgebern an. Gleich zwei Baureihen bietet der Spezialist für Positions- und Bewegungnssensorik an. Die Baureihe 70xx und 71xx. Bei beiden Baureihen stehen inkrementale, absolute, Feldbus-Drehgeber sowie zertifizierte Drehgeber bis SIL3/PLe zur Verfügung. Bis dato hatten beide Baureihen lediglich Wellendrehgeber im Angebot. Ab sofort werden beide Baureihen als Wellen- und Hohlwellenvariante verfügbar sein. Durch die Hohlwellen-variante ist eine optimale Montage insbesondere in engen Einbauräumen von Vorteil. Aufgrund dieser Montage ist die Bautiefe geringer als bei Wellendrehgebern. Mit ihren druckfest gekapselten Edelstahlgehäuse im Safety-Lock Design sind sie für die Zonen 1, 2, 21 und 22, zugelassen. Der weite Temperaturbereich von -40° bis +60 °C und die hohe Schutzart IP67 sorgen für einen zuverlässigen Einsatz und bietet hohe Sicherheit gegen Feldausfälle. Mit diesen Eigenschaften sind die Drehgeber selbst für Offshore-Anlagen geeignet und absolut salz-wasserfest. Fritz Kübler LOW-POWER-SENSORMODUL Schnelle Messung der Luftqualität Eine schnelle Erfassung und Auswertung unterschiedlicher flüchtiger organischer Verbindungen in der Luft ermöglicht das Low-Power-SMD-Sensormodul USM-MEMS-VOC von Unitronic. Es ist 15 mm x 17 mm x 3 mm klein und hat einen hochpräzisen langzeitstabilen MiniaturMEMS-Sensor TGS8100 von Figaro Engineering, der in weniger als 8 s auf die Freisetzung schäd- Pünktlich oder kostenlos in allen Eilservices Gratis Edelstahl SMD-Schablone bei jeder Prototyp-Bestellung inklusive Unitronic PCB-POOL® ist eine eingetragene Marke der www.pcb-pool.com licher Gase reagiert. Der Stromverbrauch im Dauerbetrieb liegt unter 14 mA. Aufgrund seiner niedrigen Verbrauchswerte und der geringen Größe ist das für 1,8 V Versorgungsspannung ausgelegte USM-MEMS-VOC vor allem für den Einsatz in batteriebetriebenen Anwendungen prädestiniert. Ein PWM-Signal zur analogen Auswertung, drei digitale Ausgänge, ein UART-Interface, eine automatische Base-LevelAnpassung und eine automatische Luftfeuchtigkeits- und Temperaturkompensation mittels optionalen externen Sensors erleichtern dabei die Integration in Anwendungen. Kombiniert mit einem Klimasteuergerät lässt sich eine Raumbelüftungsteuerung realisieren, die automatisch auf Schadstoff- und Geruchsbelästigungen reagiert. 30 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK TOUCH-TERMINALS Vollständig in einem Metallgehäuse untergebracht Besonders hervorzuheben ist nach Herstellerangaben das gelungene Zusammenspiel von Performance und die Ergonomie. Als Basis dient ein ARM-Cortex-A8-Prozessor mit 600 MHz bis 1 GHz . Die Touch-Terminals sind mit einer Dual 100-MbitEthernet-Schnittstelle mit integriertem Switch ausgestattet und unterstützen die VNC-Technologie sowohl für Remote-VNC-Applikationen als auch RemoteUnterstützung. Die Serie besteht aus vier Modellen in den Größen 4,3 Zoll, 7 Zoll, 10,4 Zoll und 13,4 Zoll mit TFT-Farbdisplay und LED-Hintergrundbeleuchtung. Alle Modelle lassen sich horizontal und vertikal montieren. Alle Touch-Terminal-Systeme verwenden die Visualisierungssoftware HMWin. HMWin ist eine leistungsstarke und flexible Software zur einfachen und intuitiven Programmierung von HMIAnwendungen. Die professionelle Grafik-Engine basiert auf der SVG-Technologie. Die HMWinClient/Server-Architektur entspricht den aktuellen Web-Techniken mit den erforderlichen Steuerungsmöglichkeiten. Die Remote-Steuerung ist über jeden Browser und jedes Internet-fähige Gerät zugänglich. Ein große Sammlung Symbole und Objekte steht ebenso zur Auswahl wie zahlreiche Funktionen, zum Bei- spiel E-Mail, RSS, PDF-Berichtssoftware und anderes mehr. Wesentliche Schlüsselmerkmale der Geräteserie sind nach Herstellerangaben: IP66-geschützt (Vorderseite), helles LED-Display mit 64K Farben,Ethernet-, USBund eingebaute konfigurierbare serielle Schnittstellen, Steckplatz für SD-Speicherkarte, Gateway-Funktion, Remote-Überwachung und -Ansteuerung sowie Online-Kundenbetreuung, intuitive Bedienoberfläche (HMWin). Panasonic Electric Works HUTSCHIENEN-NETZTEILE 50 ms Netzausfallüberbrückungszeit unter Volllast Am Ausgang der neuen Netzteile stehen wahlweise 12 oder 24 VDC zur Verfügung, die sich durch ein frontseitiges Potentiometer präzise einstellen lassen. Die hervorragende Netz- und Lastregelung der REDIN-Serie sorgt für eine konstant stabile DC-Ausgangsspannung. Sie wird via DCOk-Leuchte signalisiert. Optional sind die Module mit spannungsfreien Relaiskontakten ausgestattet, die entweder direkt eine Betriebsanzeige in der Schranktüre ansteuern, oder einer SPS zugeführt werden, die im Falle ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 eines Defekts eine Fehlermeldung an die Zentrale schickt. Dabei können mehrere Module in Serie geschaltet werden, um ein generelles „Gut/Schlecht“Signal zu erzeugen. Die Din-Rail Netzteile von RECOM ergänzen das Rutronik-Portfolio, um so bei den Stromversorgungen jegliche Kundenanforderung abzudecken, vom Kleinst-DC/DC-Wandler bis zur kompletten Stromversorgung. Der Wirkungsgrad von über 87% und die geringen Leerlaufverluste (<00,5 W) reduzieren den Energieverbrauch und die Wärmeentwicklung der REDIN-Netzteile auf ein Minimum. Sie agieren problemlos in einem Temperaturbereich von -20° bis +70 °C, zusätzlich wird eine hohe Betriebssicherheit durch eine hohe Netzausfallüberbrückungs- zeit von 50 ms unter Volllast gewährleistet, konstatiert der Anbieter. Die standardmäßig integrierten Schutzmaßnahmen wie Kurzschluss-, Überstrom- Übertemperatur- und Überspannungsschutz mit automatischem Neustart nach Fehlerbehebung runden die Sicherheitsvorkehrungen ab. Alle Netzteile sind für einen 24/7-Dauerbetrieb ausgelegt und nach den Sicherheitsstandards EN/UL60950 sowie UL508 zertifiziert. Rutronik 31 AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK INDUSTRIE-RECHNER RISC-Panel-PC mit Android Als wesentiche Vorteile der RISCCPU sind nach Herstellerangaben u.a. die geringe Leistungsaufnahme und weniger Wärmeentwicklung sowie größerer Betriebstemperaturbereich. ICP Deutschland bietet mit der IOVUF-Serie industrielle Panel-PC mit einem i.MX6-Cortex-A9 QuadCore-Prozessor von Freescale (1 GHz) und vorinstalliertem Android-4.2.2-Betriebssystem an. Derzeit sind die Displaygrößen 12.1“, 15“ und 17“ mit projected capacitive Touchscreen ver- fügbar. Alle Modelle sind mit 8GB DDR3 SDRAM und 8GB Boot Flash ausgestattet. Über einen internen SD Card Slot kann die Speicherkapazität um 32GB erweitert werden. Zu der Standardausstattung zählen ein GbE, zwei USB und zwei COM sowie ein CAN 2.0 und vier GPIO Schnittstellen. Die industrielle Einsatzfähigkeit stellen die Betriebstemperatur von -20°C~+60°C, die IP65 geschützte Front mit dem kratzfesten Touchscreen sowie der weite Eingangsspannungsbereich von 12VDC~36VDC sicher. Die IOVU-F-Serie von ICP ist für die Panel-Montage vorbereitet, kann aber auch über den VESA 100 Anschluss befestigt werden. Optional werden alle Modelle auch mit Wi-Fi und Bluetooth geliefert. ICP Deutschland WEARABLES Kleinster Umgebungslichtsensor Der TSL2584TSV ist ein Umgebungslichtsensor (ALS, Ambient Light Sensor) in einem TSV-Gehäuse (Through-Silicon Via) mit einer Grundfläche von 1,145 mm x 1,66 mm und einer Höhe von 0,32 mm. Beim Displaymanagement erzielt man durch automatische Regelung der Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung mit Hilfe eines Umgebungslichtsensors ein optimales Nutzererlebnis und eine längere Batterielaufzeit. Der TSL2584TSV ist nur etwa halb so groß und halb so hoch wie vergleichbare Wettbewerbsprodukte und damit laut Hersteller ams der kleinste ALS Sensor der Welt. Die Firma hat sein Knowhow in der Wafer-Fertigung dazu genutzt, die TSVGehäusetechnologie auf seine Lichtsensoren zu übertragen. Die TSV-Technologie eliminiert Drahtbonds und bietet eine direkte Verbindung von den Einund Ausgängen des Chips zu Lötkugeln. Sie verbessert die Zuverlässigkeit. Das Bauteil erfüllt die Anforderungen des Moisture-Sensitivity-Level1-Standards (MSL 1) und verbessert das Feuchte-TemperaturZyklusverhalten und erhöht die Korrosionsfestigkeit. Der Chip liefere selbst hinter dunklem Glas hochgenaue Lux-Messergebnisse. ams www.ese-summit.de JETZT 8. Juli 2015 · Würzburg · Vogel Convention Center VCC ANMELDEN PROGRAMMHIGHLIGHTS: Was Geschäftsführer über Embedded-Software wissen sollten Referent: Professor Dr. Jochen Ludewig, Universität Stuttgart Die Zukunft des Embedded Software Engineering Referent: Prof. Dr.-Ing. Peter Liggesmeyer, Fraunhofer IESE www.ese-summit.de 10680 Geschäftsmodelle IoT – erfolgreich im Internet der Dinge Referent: Alois Schwarz, Flexera Software Hauptsponsor: Themensponsoren: Axivion GmbH emlix GmbH Hitex GmbH WIBU-SYSTEMS AG Willert Software Tools GmbH Eine Veranstaltung von: AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK WIRELESS-DATENLOGGER Messdaten per Funk übertragen Der kompakte Handheld-Datenlogger GL100-WL von Althen ermöglicht die drahtlose Übertragung von Daten via Peer-toPeer-, LAN- oder WAN-Verbindungen an Mobilgeräte oder PCs. Von besonderem Vorteil ist dies beim Einsatz außerhalb von Gebäuden, etwa in landwirtschaftlichen und Photovoltaik-Anlagen oder anderen Applikationen im Bereich der Umwelttechnik. Die gezielte Überwachung der Wachstumsbedingungen in der Landwirtschaft unterstützt PetitLOGGER GL100-WL durch seine Sensormodule für Temperatur und Feuchtigkeit, Kohlendioxidgehalt sowie Beleuchtungs- und UV-Stärke. Für die Auswertung dieser Messgrößen auf dem Endgerät bietet der Hersteller eine spezielle Software an. Sie ist auf diese Messgrößen zugeschnitten und gibt schnellen Aufschluss, ob die aus Erfahrung gewonnenen Bedingungen für optimalen Ertrag eingehalten werden. Verlassen die Messwerte den definierten Bereich, kann in Gewächshäusern durch UV-Licht und Belüftungsanlagen korrigierend eingegriffen werden. Mittels eines Routers kann der Handheld-Datenlogger GL100WL auf unterschiedliche Weise mit den Endgeräten kommunizieren. IoT Building Blocks Basierend auf Intel® Quark™, Atom™ und Core™ Prozessoren Althen BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN Ultradünner 3-Achsen-Sensoren Nach Angaben des Herstellers Kionix (ROHM-Gruppe) sind der KX112 mit 2 mm x 2 mm x 0,6 mm und der KXCJB mit 3 mm x 3 mm x 0,45 mm die ersten ultradünnen, voll funktionsfähigen 3-Achsen-Beschleunigungssensoren der Branche. KX112 ist geeignet für die kompakten Designs, die im Gesundheitswesen sowie in medizintechnischen und tragbaren Anwendungen erforderlich sind. Bemerkenswert ist neben seinem ultradünnen kompakten Design, dass er einer der am besten ausgestatteten verfügbaren Sensoren ist. Mit 16-Bit Auflösung und eine hervorragende Stabilität bietet er eingebaute digitale Algorithmen zum Erfassen von Bewegung für das Power Management, eine Erkennung des freien Falls sowie Orientierungs-Funktionen für Hoch-/Querformat-Erkennung und Tap/Doubletap™ für Bediener-Schnittstellenfunktionalität. Der KXCJB ist mit nur 3 mm x 3 mm x 0,45 mm der dünnste Beschleunigungssensor überhaupt. Er unterstützt den Betrieb dünnerer Smartphones, Tablets, PCs und Festplatten sowie kompakter tragbarer Anwendungen wie Aktivitätskontrolle und Smartwatches. ■ Hardware und Software IP Building Blocks für kundenspezifische Designs ■ Hardware Building Blocks für modulare Systemkonzepte ■ Fertige Lösungen TQ-Group l Tel. 08153 9308-0 Mühlstraße 2 l 82229 Seefeld [email protected] www.tq-group.com Kionix ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 33 AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK AUTOMATION & LOGISTIK DRUCK | FEUCHTE | TEMPERATUR MINI-TRIPLE-SENSOR www.amsys.de AMSYS +++ Sensor + Test • Halle 12 • Stand 523 + + + Der Weg zum LabVIEW-Könner Mit Studentenversion 2013 Mi auf CD-ROM Reim, Kurt Re LabVIEW-Kurs L 280 28 Seiten, zahlreiche Bilder 1. Auflage 2014 ISBN 978-3-8343-3294-3, 29,80 € IS E-Mail: [email protected] ETelefon: 0931 418-2419 www.vogel-buchverlag.de etherCON RJ45-Steckverbinder Die Neutrik etherCON-Serie ist ein robustes und verriegelbares RJ45 -Steckersystem, das für Pro Audio-, Video- und Licht-Netzwerkapplikationen konzipiert ist. 10012 Grundlagen, Aufgaben, Lösungen G Industrie-Tablet mit Windows 7 SOREDI touch systems offeriert mit der Produktreihe SH TaskBook erstmals auch Tablets und Handhelds für den Einsatz in Industrie und Logistik. Die modular aufgebauten Mobilgeräte mit 7- und 10-Zoll-Multitouch-Displays arbeiten wahlweise mit den Betriebssystemen Windows7 Professional und Embedded oder Windows Embedded Compact 7. Dies gewährleistet effiziente Administration und sicheren Betrieb nach aktuellen IT-Richtlinien der Industrie. Standard-Betriebssysteme auf Mobilgeräten bringen eine Reihe von Vorteilen für den unternehmensweiten Einsatz: Berechtigungskonzepte und Benutzerverwaltungen lassen sich problemlos einrichten und überwachen. Die Kompatibilität mit Standard-Software ist gewährleistet. Die langfristige Verfügbarkeit und die wirtschaftliche Verwendung lassen sich darstel- len. Damit gewinnen laut Anbieter IT-Verantwortliche ausreichende Sicherheit für einen Einsatz der Handhelds und Es stehen zwei Varianten zur Wahl: Das SH7 TaskBook mit 7-Zoll TFTDisplay erreicht WSVGA-Auflösung mit 1024 x 600 Bildpunkten, das SH10 TaskBook mit 10-Zoll TFT-Display WXGA zeigt 1280 x 800 Bildpunkte. SOREDI INDUSTRIE-PCS Board-Generation mit Intel-Core i7 etherCON CAT 6 – IP65 staub- und wasserdichter RJ45-Steckverbinder im gesteckten Zustand | entspricht CAT6-Spezifikationen gemäß TIA / EIA 568B, ISO / IEC 11801, EN 50173 I Datenraten bis 10 GBit/s | geschirmtes System - EMI Schutz I sichere und bewährte Push PullVerriegelung | Neutrik Spannzangen-Zugentlastung | Einbaubuchse im D-Form Metallgehäuse und mit gasdichten IDC-Anschlüssen erhöhte Parallelisierung, die Abarbeitung mehrerer Aufgaben gleichzeitig. Die Intel Turbo Boost Technology erhöht dynamisch die Taktfrequenz einzelner Prozessorkerne und beschleunigt auch ältere oder nicht parallelisierbare Programme. Mit dem bis auf 16 GB erweiterbaren Arbeitsspeicher ist ein wesentlich schnelleres Arbeiten gewährleistet. Auch beim Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte wurde Wert auf mehr Schnelligkeit gelegt, denn aufgrund SATA 6G konnte die Übertragungsgeschwindigkeit deutlich erhöht werden. Von der gesteigerten Performance profitiert der Anwender auch durch die Intel-HD Graphics. Sie ermöglicht die Darstellung komplexer 3D-Grafik, z.B. zur Visualisierung eines Werkstückes. www.neutrik.de noax Robustes RJ45-Steckersystem für ein raues Umfeld | robustes Druckguss-Gehäuse und bewährte Neutrik SpannzangenZugentlastung | A-, B- und D-Form Einbaubuchsen verfügbar zur horizontalen und vertikalen Leiterplattenmontage oder mit IDCAnschlüssen | hervorragend zur Panel-Montage und für Installateure geeignet | Einbaubuchsen entsprechen Klasse D oder CAT5e Ab sofort gibt es die IndustriePCs N11 von noax mit neuen Motherboards und verbesserter Leistung, höherer Übertragungsgeschwindigkeit und mehr Speicher. So zeichnen sich die neuen Boards durch die Verwendung der CPUs Core i3 und Core i7 aus. Die Intel Hyper-Threading Technology dieser Prozessoren ermöglicht durch Nutzung vorhandener Ressourcen sowie durch l 34 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // INDUSTRIEELEKTRONIK AUTOMATION Sicherheitslösung für SPS-basierte Industriesteuerungen Digitalisierung und zunehmende Vernetzung der Produktion erfordern deutlich höhere Sicherheitsstandards in der Industrieautomation als bisher. Denn IT-Angriffe durch Schadsoftware, fehlerhafte Firmware-Aktualisierungen oder gefälschte Bauteile können ganze Fertigungsstraßen zum Stillstand bringen und erhebliche Kosten verursachen. Laut einer aktuellen Studie von PwC und Strategy& soll allein die deutsche Industrie im Laufe der nächsten fünf Jahre über 80% ihrer Wert- schöpfungskette digitalisieren und jährlich 40 Mrd. € in Industrie-4.0-Anwendungen investieren; die europäische Industrie jährlich gar 140 Mrd. €. Infineon Technologies und das Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC) haben eine Lösung entwickelt, die SPS (speicherprogrammierbare Steuerung)-basierte Industriesteuerungssysteme vor unerlaubtem Zugriff und Manipulation schützt. Auch geistiges Eigentum und Prozess-Knowhow wird gesichert. Die Lösung kann ohne großen Aufwand in Industriesteuerungen integriert werden. Diese Sicherheitslösung besteht aus sogenannten hardware-basierten Vertrauensankern. Das sind Sicherheitschips der OPTIGA-Trust-Produktfamilie von In- fineon und ergänzende Software. Die Lösung lässt sich an die jeweiligen Kunden- und Anwendungsanforderungen anpassen. Dank der Sicherheits-Chips erhalten nur solche Bauteile oder Maschinen Zugriff auf das System, die sich eindeutig identifizieren lassen und damit als vertrauenswürdig eingestuft werden. Gefälschte Ersatzteile oder unerlaubte Reparaturwerkzeuge können auf diese Weise erkannt und abgewiesen werden. Fraunhofer AISEC AUTOMATION Ausfall der Stromversorgung durch höhere Zuverlässigkeit vermeiden Zuverlässig arbeitende Schaltnetzteile sind ein wesentlicher Faktor für die hohe Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen. Darum wurde bei der Entwicklung der neuen 3-phasigen Schaltnetzteile sehr viel Wert auf Zuverlässigkeit gelegt. Deutlich wird dies anhand des bemerkenswert hohen MTBF-Wertes von etwa 1.000.000 Stunden. Möglich wird dieser durch den ausnahmslosen Einsatz von hochwertigsten Bauteilen, durch ein modernes und schlankes Schaltungsdesign sowie durch prozessorgesteuerte Elektronik. Ein integrierter Gasableiter schützt das Schaltnetzteil vor Störimpulsen bis zu 6 kV. So verursachen Überspannungen aus dem Netz, EMV-Beeinträchtigungen (z.B. durch Frequenzumrich- ter) oder prellende Hauptschalter keine Schäden. Zur langen Lebensdauer von Emparro 3-phasig trägt auch der hohe Wirkungsgrad von bis zu 95% bei. Die eingesetzte Energie wird effizient genutzt und es entsteht wenig Verlustleistung. Dadurch sind Bauteile wie Halbleiter und Kondensatoren einer geringen thermischen Beanspruchung ausgesetzt und sie altern langsamer. Stichwort Effizienz: Emparro 3-phasig bietet nicht nur bei hoher Auslastung einen hervorragenden Wirkungsgrad, sondern über den gesamten Lastbereich, also auch und besonders bei geringerer Auslastung. Die Schaltnetzteile Emparro 3-phasig haben eine für viele Anwendungen interessante Leistungsreserve. Sie sind darauf ausgelegt, dass sie bei Umgebungstemperaturen von bis zu 45 °C mit bis zu 20% Überlast betrieben werden können. Die 5-A-Varianten liefern dauerhaft 6 A, die 10-A-Varianten 12 A und die 20-A-Varianten 24 A. Murrelektronik MESSTECHNIK // TEC DATES Verlässliche Signalaufnahme mit dem Oszilloskop, Teil 2 Der Tastkopf ist der Flaschenhals bei einer Messung mit dem Oszilloskop. Im zweiten Teil stellen wir Ihnen weitere 4 Grundregeln vor, um zuverlässige Messwerte zu erhalten. KLAUS HÖING * D er Messtechniker muss sich auf seine Messergebnisse verlassen können: Die abgegriffenen Signale sollen das zeigen, wie sie in einer Testschaltung tatsächlich sind. Ohne die passenden Tastköpfe wird das Signal verzerrt oder die Messergebnisse sind irreführend. Im zweiten Teil unseres Messtechnik-Tipps stellen wir Ihnen die restlichen 4 der 8 Grundregeln vor, um zuverlässige Messwerte mit einem Oszilloskop und dem entsprechenden Tastkopf zu erhalten. Den ersten Teil lesen Sie in unserer Ausgabe 8 oder online unter dem Link http://goo.gl/q4Cx7h. Zuweilen müssen Messungen durchgeführt werden, bei denen keiner der beiden Messpunkte direkt auf Masse liegt. Die direkte Messung der Spannung über den Serien- Tipp 5: Potenzialfreies messen mit differenziellen Tastköpfen Die Messung ist also eine Differenzmessung zwischen dem Messpunkt und Masse. Wird die Tastkopfmasse an einen anderen Pegel als Masse verbunden, wird dieser Punkt auf Masse gezogen (Kurzschluss). Wie kann dieses umgangen werden? – Indem man zwei Tastköpfe gleichen Typs verwendet und die beiden Signale auf zwei Kanäle des Oszilloskops führt. Die meisten Oszilloskope verfügen über eine Subtraktions-Funktion A-B, wodurch die Differenz dieser beiden Signale dargestellt werden kann. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass die beiden Tastköpfe kompensiert sind. Bei dieser Methode liegt die Gleichtaktunterdrückung bei weniger als -20 dB (im 10:1 Modus). Ist das Gleichtaktsignal bei beiden Kanälen sehr groß aber das Differenzsignal klein, wird jeder Verstärkungsunterschied zwischen den beiden Kanälen die Differenz oder das A-B-Ergebnis signifikant beeinflussen. Eine plausible Prüfung ergibt den A-BFehler der beiden Kanäle zueinander, wenn mit beiden Oszilloskoptastköpfen dasselbe Signal aufgenommen wird (siehe Bild 1). Die Nutzung des differenziellen HochvoltTastkopfes, wie die N2790A, ist die weitaus beste Methode, um sichere und genauere differenzielle Messungen durchzuführen. Mit einem differenziellen Verstärker in der Tastkopfspitze ist der N2790A in der Lage bis zu einer differenziellen Spannung von 1400 V Gleichspannung oder Spitzenwert einer Wechselspannung bei einer Gleichtaktunterdrückung von bis zu -70 dB bei 10 MHz zu messen. Ein differenzieller Tastkopf mit genügendem Dynamikbereich und Bandbreite ist Voraussetzung für Floating-Messungen. Neben dem Problem des potenzialfreien messen mit einem differenziellen Tastkopf Bilder: dataTec * Klaus Höing ...ist für die Öffentlichkeitsarbeit bei dem Messtechnik-Distributor dataTec in Reutlingen zuständig. regler U1 eines linearen Netzteiles. Bei den meisten Oszilloskopen ist die Tastspitze am Messpunkt und am Eingangsverstärker, wobei der andere Pol der Tastspitze mit der Masse des Oszilloskops verbunden ist. Der Tastkopf ist für die Arbeit mit dem Oszilloskop ein wesentliches Werkzeug: Wir geben Ihnen insgesamt acht Tipps, um möglichst zuverlässige Messwerte zu erhalten. 36 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 MESSTECHNIK // TEC DATES Bild 1: Als plausible Prüfung gilt die A-B-Funktion, wenn dasselbe Signal von beiden Kanälen gemessen wird. TYPISCH RIGOL: HIGH-END PERFORMANCE LOW-END PREIS DS/MSO4000 Digital Oszilloskop Serie TECHNOLOGY • 100 bis 500MHz, 2/4 Kanäle, 4GSa/s, 140 Mpts Speicher je 2 Kanäle • 16 IO Kanäle (MSO), 1GSa/Dig.-Kanal, 28Mpts/Dig.-Kanal • Capture Rate 110.00 wfrm/sec, RealTime Recorder, Analyzer • Opt. Decode I2C, RS232, SPI, CAN usw. Bild 2: Aktive differenzielle Tastköpfe unterdrücken Gleichtaktrauschquellen wesentlich besser. DSA832 (-TG) Spektrum Analysator Serie ist ein weiterer meist falsch verstandener Aspekte, dass die Gleichtaktunterdrückung die Genauigkeit einer Messung limitiert. Tipp 6: Test auf Gleichtaktsignal-Unterdrückung Ob mit einem Single-Ended- oder einem differenziellen Tastkopf ist es immer lohnend, beide Tastköpfe auf die Masse des DUT (Device under Test) zu legen, um herauszufinden, ob ein Signal auf dem Display des Oszilloskops sichtbar wird. Werden Signale erkannt, so sind sie Fehlsignale, die von einer nicht genügend starken Gleichtaktunterdrückung herrühren. Gleichtaktrausch-Ströme können durch andere Quellen als der zu messenden Signalquelle hervorgerufen werden, die dann durch den Schirmmantel des Tastkopfkabels vom DUT zum Oszilloskop fließen. Quellen dieser Gleichtaktrausch-Ströme können sowohl innerhalb des DUT erzeugt oder extern durch Versorgungsspannungsrauschen (EMI oder ESD) hervorgerufen werden. Ein langes ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Massekabel bei einem Single-Ended-Tastkopf kann dieses Problem sehr signifikant verschlechtern. Aktive differenzielle Tastköpfe bieten eine wesentlich höhere Gleichtaktunterdrückung im Bereich von 80 dB und können dadurch Gleichtakt-Rauschsignale deutlich besser unterdrücken (Bild 2). • 9kHz bis 3GHz BW, DANL <-157 bis <- 161dBm/Hz mit PA On • RBW -10Hz, <-98dBc/Hz Offset PhaseNoise • Opt. PA bis 3.2 , EMI & Quasi Peak, Tracking Generator Tipp 7: Testen der Tastkopf-Kopplung Wird der Tastkopf an den Testpunkt angeschlossen, sollte man anschließend das Kabel bewegen und in engen Schlaufen zusammendrücken. Beobachtet man eine deutliche Signaländerung am Oszilloskop, so wird wohl Energie auf die Schirmung des Kabels eingekoppelt, die zu dieser Variation des Messergebnisses führt. Wird zur Unterdrückung das Kabel durch einen Ferritkern geführt, so kann dieser Effekt beseitigt bzw. deutlich reduziert werden. Der Ferritkern erzeugt auf dem Kabel eine zusätzliche Serienimpedanz zu dem Widerstandsbelag des inneren Leiterkabels. Der zusätzliche Ferrit- 37 DG1000Z Arb. Funktionsgenerator Serie • 30 od. 60MHz, 2 Kanäle, 8Mpts, 200Ms/sec • Sinus, Rechteck, Dreieck, Puls, 14Bit • Modulation: AM, FM, PM, ASK, FSK, PKS, PWM • 2.5mVpp bis 10Vpp max., 50Ohm (typ) RIGOL Technologies EU GmbH Telefon +49 89 8941895-0 [email protected] Weitere Spezifikationen und aktuelle Preise finden Sie unter: www.rigol.eu MESSTECHNIK // TEC DATES kern am Tastkopfkabel (Bild 3) beeinflusst das zu messende Signal kaum, denn es wird durch den Innenleiter zum Oszilloskop geführt und fließt über den Außenleiter zurück, wobei durch den Ferritkern der durch Störungen induzierte Strom, der durch den Innenleiter fließen würde reduziert wird. Dabei ist die Positionierung des Ferritkerns auf dem Kabel von entscheidender Bedeutung. Wegen des Gewichts und zur leichteren Hand- habung wird der Ferritkern meist am scopeseitgen Ende des Tastkopfkabels positioniert. Jedoch wird die Effektivität durch diese Positionierung deutlich reduziert. Ein Verkürzen der Masseleitung bei einem Single-Ended-Tastkopf führt ebenfalls zu einer vorteilhaften Verbesserung der Gleichtaktunterdrückung. Der Wechsel auf einen aktiven differenziellen Tastkopf ist die beste Wahl. Viele Anwender unterschätzen den Bild 3: Einsatz eines Ferritkerns am Kopf des Tastkopfes minimiert den Einfluss von eingestreuten GleichtaktSignalen. Bild 4: Einsatz eines Ferritkerns am Kopf des Tastkopfes minimiert den Einfluss von eingestreuten GleichtaktSignalen. Bild 5: Das Ersatzschaltbild des Tastkopfes mit und ohne Dämpfungswiderstand (links) und das Oszilloskop-Bild ohne und mit Dämpfungswiderstand. Der Einfluss des Widerstandes ist deutlich sichtbar. 38 Einfluss des Kabels auf die Variation in der Qualität und Wiederholbarkeit der Messungen – speziell bei höheren Frequenzen. Tipp 8: Dämpfen der Resonanzeffekte Die Messperformance wird wesentlich durch die Verbindung des Tastkopfes mit dem Oszilloskop beeinflusst. Nimmt die Geschwindigkeit in der Schaltung zu, wird man mehr Überschwingen, Ringing und andere Signalveränderungen feststellen, wenn ein Tastkopf angeschlossen wird. Tastköpfe bilden einen möglichen Resonanzkreis wenn sie an einen Testpunkt angeschlossen werden. Liegt die Resonanz in der Bandbreite des Oszilloskop-Tastkopfes, so lässt sich nicht eindeutig klären, ob die Störung von der Schaltung herrührt oder erst durch den Tastkopf gebildet wurde. Wird aufgrund sehr enger Boardverhältnisse eine Kabelverlängerung an der Tastspitze angebracht, so sollte in den Signalweg ein Widerstand eingebaut werden, der Resonanzeffekte wirkungsvoll dämpft (Bilder 4 und 5). Sind auf dicht bestückten Boards die Testpunkte nicht zugänglich, so können dünne Messkabel angelötet werden, um die Testsignale an die Tastspitze zu führen. Hier sollte der Widerstand die möglicherweise entstehenden Resonanzeffekte dämpfen. Bei einem Single-Ended-Tastkopf sollte der Widerstand nur in den Signalpfad eingebunden werden, wobei die Masseverbindung so kurz als möglich gehalten werden sollte. Bei einem differenziellen Tastkopf ist der Widerstand in den signalführenden Pfaden einzubinden und die beiden zusätzlichen Kabellängen sollten gleich lang sein. Die Größe des Widerstandes kann durch einen Vergleich festgestellt werden. Ein bekannter Puls wird über einen Widerstand mit einem Scopekanal gemessen. Hat der Widerstand den richtigen Wert, sollte der Puls ohne Überschwingen und Ringing angezeigt werden. Ist das nicht der Fall, muss der Widerstandswert erhöht werden. Das Tastkopf-Zubehör bietet eine flexible Möglichkeit und bietet dabei geringe kapazitive und induktive Belastung des Messpunktes sowie einen flachen Frequenzgang über den spezifizierten Frequenzbereich des Tastkopfes. Eine wiederholbare Messung beginnt immer mit der Wahl des richtigen Tastkopfes. Um das beste Ergebnis zu bekommen, müssen die entsprechenden Tastköpfe mit ihrem jeweiligen Zubehör gewählt werden. // HEH dataTec +49(0)7121 515050 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Unendliche Möglichkeiten, eine Designplattform NI LabVIEW ist die umfassende Entwicklungsumgebung mit herausragender Hardwareintegration und Kompatibilität. Damit meistern Sie jede Herausforderung in der Mess-, Steuer- und Regeltechnik. LabVIEW ist das Herzstück des Graphical System Design, das Konzept, mit dem Sie über eine offene Plattform aus produktiver Software und rekonfigurierbarer Hardware die Systementwicklung beschleunigen können. » ni.com/labview-platform © 2015 | National Instruments, NI, ni.com und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation. Die grafische Entwicklungsumgebung NI LabVIEW bietet herausragende Hardwareintegration und ermöglicht es Ihnen, intuitiv zu programmieren. MESSTECHNIK // HINTER DEN KULISSEN Die Verschmelzung von Arbeit und Freizeit Bild: © alphaspirit - Fotolia Die Entwicklungsarbeit an zukunftsweisenden Technologien fordert ein sehr hohes Maß an Komplexität und Kreativität. Doch neben dem anspruchsvollen Ingenieursalltag gilt es einen Ausgleich zu finden. Work-Life-Blending: Arbeits- und Freizeit verschwimmen immer mehr S ie arbeiten im Spannungsfeld zwischen Hard- und Software, treiben Innovationen voran und betrachten ihren Beruf als Berufung: Elektrotechniker, Nachrichtentechniker und Informatiker. Einer dieser Ingenieure ist Ingo Jünemann, KerneltreiberEntwickler bei Rohde & Schwarz. Leidenschaft und Engagement besitzt er nicht nur im Job, sondern auch beim Laufsport, dem er in seiner Freizeit nachgeht. Als Ingenieur beim Münchner Elektronikkonzern ist Ingo Jünemann mit seinem Team für die reibungslose Kommunikation zwischen Hard- und Software in den hochperformanten Messgeräten von Rohde & Schwarz zuständig. Gemeinsam planen die Ingenieure der Entwicklungsabteilung Funkmessplätze die Hardware und schaffen aus einer Vielzahl immer komplexer werdender Komponenten ein funktionierendes Ganzes. Die größte Herausforderung liegt darin, dass die hochspezialisierten Messchips in den Messgeräten immer kleiner und leistungsstarker werden. Aber auch das Marktumfeld 40 macht die Arbeit spannend: „Die Frequenzbänder werden immer voller und Standards ändern sich alle vier bis fünf Jahre“, erläutert Jünemann seinen Entwickleralltag. Langweilig wird dem Team somit nicht. Das ihm bei der Bewältigung seiner anspruchsvollen Aufgaben auch der Laufsport hilft, davon ist Jünemann überzeugt: „Agilität, Ausdauer und Durchhaltevermögen, aber auch körperliche Fitness ziehe ich aus meinem regelmä- ßigen Training. Außerdem muss man in einer so komplexen Entwicklungsumgebung ähnlich wie bei einem Marathon trotz des fernen Ziels immer dran bleiben.“ Beruf und Privatleben weitestgehend voneinander trennen Ingo Jünemann begann bereits während seiner universitären Ausbildung mit dem Laufen. Nicht nur das Studium der Nachrich- Umfrage zum Thema Work-Life-Blending Die von Rundstedt-Umfrage* zeigt, dass rund zwei Drittel der Deutschen eine Trennung zwischen Arbeit und Freizeit brauchen. Aber bereits 41 % befürworten eine Vermischung, wenn sie ihre Arbeitszeit dadurch auch flexibel einteilen können. Bei über 40 % der Berufstätigen führt Work-Life-Blending zu Mehrarbeit in Form von Überstunden. Konkret leisten 34 % dieser Gruppe sechs bis zehn Überstunden pro Woche. Bei rund 10 % sind es mehr als 15 Überstunden in der Woche. *von Rundstedt befragte im Feb. 2015 mit INNOFACT 623 berufstätige Männer und Frauen in Voll- und Teilzeit. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 tentechnik war damals eine bewusst lebensverändernde Entscheidung, sondern auch der Entschluss zu laufen. Der Sport ermöglichte ihm einen Ausgleich zur ständigen Theorie. Und nach seinem beruflichen Einstieg genoss er nach dem Arbeitstag die Stille und die Zeit, die er beim Laufen für sich und zum Reflektieren hatte. Heute läuft und schwimmt der gebürtige Osnabrücker zwei Mal in der Woche, geht einmal Mal pro Woche zum Yoga und fährt mit dem Rad zur Arbeit. In seinen sportlichen Hochphasen absolviert er auch Laufwettkämpfe. Doch Jünemann betreibt den Sport nicht nur für sich, seine Leidenschaft teilt er gerne. So besitzt er zwei Trainerscheine beim Bayerischen Leichtathletikverband und trainiert seit vier Jahren jugendliche und erwachsene Leistungs- und Breitensportler im Bereich Laufen. Dieses Ehrenamt begleitet er voller Engagement neben seinen anspruchsvollen Aufgaben bei Rohde & Schwarz. Trotz oder gerade wegen seiner gelungenen Balance aus Beruf und Privatleben trennt Ingo Jünemann weitestgehend beide Bereiche voneinander. Dennoch kommt es immer wieder vor, dass der Laufexperte Fragen von Kollegen zum Thema Sport beantwortet. „Einmal hat mich sogar ein Kollege gefragt, dessen Tochter einen Aufsatz zum Thema Laufsport in der Schule schreiben musste. Ihr habe ich das Ganze dann erklärt“, lacht der 39-Jährige. Für sich selbst eintreten und Verbindlichkeit schaffen Fragt man Jünemann, was es für eine optimale Verbindung aus Beruf und Privatleben braucht, antwortet er: „Verständnis und ein optimales Arbeitsumfeld seitens des Arbeitgebers, genauso wie die offene Kommunikation und das Einstehen für die eigenen Interessen seitens des Mitarbeiters.“ Gefunden hat der Entwickler das perfekte Umfeld bei seinem Arbeitgeber Rohde & Schwarz. „Dank dem Gleitzeitmodell ohne Kernzeit kann sich jeder Mitarbeiter seine Arbeitszeit flexibel zwischen 6 Uhr morgens und 20 Uhr abends einteilen. Allerdings werden nie mehr als zehn Stunden täglich gearbeitet“, so Jünemann. „Für mich heißt das: Ich kann meinen ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Bild: Rohde & Schwarz MESSTECHNIK // HINTER DEN KULISSEN Gleitzeitmodell ohne Kernzeit: Ingo Jünemann arbeitet als Entwickler bei Rohde & Schwarz und trainiert in seiner Freizeit jugendliche und erwachsene Leistungs- und Breitensportler. Beruf ausleben und gleichzeitig meine zweite Berufung als Trainer ausüben.“ Für die optimale Verzahnung von Beruf und Privatleben ist Jünemann selbstbewusst eingetreten und gestaltete seine Arbeitszeit aktiv mit. So erkundigte er sich zunächst beim Arbeitgeber selbst, wie sich beide Elemente in Einklang bringen lassen. Nicht zuletzt, weil er als Kerneltreiber-Entwickler in viele Projekte eingebunden ist. Er beriet sich darauf mit seinen Projektleitern und Vorgesetzten und gemeinsam klärten sie den Arbeitsaufwand von Jünemann für die einzelnen Projekte und vereinbarten eine verbindliche Kommunikationsstruktur. Nun hält er die Projektleiter über seinen Workload und den Stand der Projekte ständig auf dem Laufenden. „Ich habe eine 35- bis 40-Stunden-Arbeitswoche. Zusätzlich setze ich bis zu 15 Wochenstunden für mein Engagement als Trainer ein. Die individuelle Regelung, die ich mit meinen Chefs zusammen erarbeitet habe, funktioniert sehr gut. Jeder weiß, wie viel Zeit ich pro Woche auf welches Projekt verwenden kann, weil jeder über meine verfügbaren Stunden informiert ist“, resümiert Jünemann. Für Jünemann hält ein guter Arbeitgeber nicht nur seine Rechte und Pflichten ein, sondern pflegt einen fairen und wertschätzenden Umgang mit seinen Mitarbeitern. „Bei Rohde & Schwarz geht das Engagement über das normale Pflichtprogramm hinaus. Wir haben ein Betriebsrestaurant mit täglich frischen Gerichten, es gibt vielfältige Sportangebote, eine eigene Physiotheraphiepraxis und das Unternehmen ermöglicht uns Mitarbeitern ausgewogene Arbeitszeiten“, erläutert Jünemann. Allerdings kann ein Arbeitgeber die individuellen Wünsche des Mitarbeiters nicht erahnen. Deshalb ist es umso wichtiger, dass Arbeitnehmer für ihre Wünsche eintreten und diese im Konsens mit dem Arbeitgeber umsetzen. Ein fairer Umgang, der Rohde & Schwarz gelungen ist. // DF Rohde & Schwarz +49(0)8941 290 PRAXIS WERT Wandel eröffnet neue Karriere- und Arbeitsmodelle „Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für Unternehmen ändern sich heute rasant. So entstehen neue Anforderungen an die Mitarbeiter. Gleichzeitig werden ihre Bedürfnisse immer individueller. Die Lösung sind flexible Arbeitszeit- und neue Karrieremodelle. Bei vielen Mitarbeitern ruft diese neue Freiheit Skepsis und Unsicherheit hervor. Daher benötigen die Unternehmen eine Führungskultur, die auf Vertrauen statt Kontrolle setzt, sowie Führungskräfte, die mit gutem Beispiel vorangehen." Sophia von Rundstedt, CEO der Rundstedt & Partner GmbH 41 MESSTECHNIK // HF-MESSTECHNIK Eine Koax-Messleitung in rauer Umgebung Worauf kommt es bei einer koaxialen Messleitung in rauer Umgebung an, wenn hochfrequente Signale gemessen werden sollen? Wir haben genauer hingeschaut. JENS WINKLER * Hohe Phasenstabilität und Rückflussdämpfung Zu den besonderen Anforderungen des industriellen Umfelds zählen vor allem mechanische Belastungen und ein weit größerer Temperaturbereich als im Labor. Dennoch müssen exakte, reproduzierbare Messergebnisse erreicht werden, und dazu müssen Messleitungen auch unter den erhöhten Belastungen höchste Ansprüche bei Phasenstabilität, Rückflussdämpfung und Lebensdauer erfüllen. Leitungen mit FEP-Kabelmantel und einem erweiterten Temperaturbereich von -55 bis 110 °C haben sich in der Praxis bewährt. Dabei garantiert der Aufbau mit einem geschäumten PTFE-Dielektrikum, einer gewickelten Folie unter dem Schirmgeflecht und einer zusätzlichen Kunststofffolie dazwischen eine hohe Phasenstabilität und Rückflussdämpfung selbst bei Biegebeanspruchungen von 90°. Ein Federschlauch aus * Jens Winkler ... ist Produktmanager Koax bei Telegärtner in Steinenbronn. 42 Bild: Telegärtner H ochpräzise Messtechnik und raue Umgebungen scheinen sich auf den ersten Blick auszuschließen. Dennoch wird in industriellen Fertigungsanlagen präzise Hochfrequenz-Messtechnik benötigt. Doch worauf kommt es koaxialen Messleitungen für raue Umgebungen an? Längst hat die Hochfrequenz-Messtechnik die geschützte Umgebung des Labors verlassen und behauptet sich mittlerweile auch in der rauen Umgebung industrieller Fertigungsanlagen. Anders als im Labor, wo Fachleute sorgsam mit der Ausrüstung umgehen, sind die Messleitungen in der industriellen Fertigungsumgebung weit höheren Belastungen ausgesetzt. Standard-Messausrüstung kann dort nicht eingesetzt werden. Koax-Messleitung in rauer Umgebung: Hochfrequente Signale werden messtechnisch nicht nur im Labor aufgenommen. Edelstahl bietet einen wirksamen und zuverlässigen Schutz gegen das Knicken der Leitung und sorgt gleichzeitig für eine hohe Trittfestigkeit und einen effektiven Schlagschutz. Die Leitung widersteht Druckbelastungen bis 80 kg pro 5 cm Leitungslänge. Das ist besonders sinnvoll bei großen Längen und bei Computer-zu-Maschine-Anwendungen, wo Leitungen entsprechenden Gefahren ausgesetzt sind. Der Edelstahlschlauch ist komplett mit einer zusätzlichen Isolation versehen. Eine zusätzliche Knickschutztülle im Steckerbereich verbessert die mechanische Belastbarkeit der Messleitung zusätzlich. Auch hier entscheiden Details, ob eine Produktlösung für den Einsatz unter besonderen Bedingungen dauerhaft geeignet ist. Neben der Leitung sind auch die Steckverbinder mechanischen Belastungen ausgesetzt. Dazu kommt eine sehr viel höhere Anzahl ständig wechselnder Prüflinge als im Labor und damit die Gefahr eines wesentlich höheren Verschleißes. Steckerkörper und Überwurfmuttern aus Edelstahl sind besonders widerstandsfähig und haben sich in der Praxis bewährt. Zusammen mit einem vergoldeten, über den Rasthaken fixierten In- nenleiter garantieren sie weit über 1000 Steckzyklen. Für besonders gute Übertragungseigenschaften sollten Innen- und Außenleiter des Steckers mit der Leitung verlötet sein. Zu beachten ist: Erst das aufeinander abgestimmte Zusammenspiel einer durchdachten Konstruktion, speziellen Materialien und hochpräziser Fertigung liefert industrietaugliche, robuste Messleitungen, die auch bei häufiger Bewegung und starker mechanischer Beanspruchung phasenstabil arbeiten. Und die auch bei hohen Steckzyklen exakte, zuverlässige und reproduzierbare Messergebnisse liefern. Um das sicherzustellen, wird bei Telegärtner jede Messleitung im Rahmen eines lückenlosen Qualitätsmanagements einzeln geprüft und mit einem ausführlichen Messprotokoll bezüglich Einfüge- und Rückflussdämpfung ausgeliefert. Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung an einem zentralen Standort in Deutschland stellen dabei ein gleichbleibend hohes Qualitätsniveau sicher. // HEH Telegärtner +49(0)7157 125100 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // MESSTECHNIK PHOTOELEKTRISCHER KONTRASTSENSOR Unterscheidet nah beieinander liegende Kontraststufen Der photoelektrische Kontrastsensor KT#-4155-407 von Contrinex kommt dort zum Einsatz, wo Markierungen präzise erfasst werden müssen. Das gilt im Besonderen für die Verpackungsindustrie und die Druckbranche. Ausgestattet ist der Sensor mit einer Teach-in-Funktion und fünf Schalttoleranzstufen. Während des Einlernens sichert er das Intensitätsniveau des Hintergrunds und der Markierung und setzt den Erkennungslevel dazwischen an. Die fünf Toleranzstufen erlauben es dem Anwender, die Erkennungsschwelle wahlweise nah oder sehr nah an die Markierungsintensität, in der Mitte oder nah bzw. sehr nah an die Hintergrundintensität zu setzen. Funktionen können entweder direkt am Sensor oder aus der Ferne via IO-Link oder externem Teach hinzugefügt werden. Drei Emitter-LEDs strahlen automatisch rotes, grünes oder blaues Licht ab. Der Lichtpunkt misst 1,5 mm x 3,5 mm. Das ermöglicht selbst die Erkennung kleinster Markierungen. Sämtliche Parametereinstellungen des Sensors lassen sich über die integrierte IO-Link-Schnittstelle abrufen. Contrinex MIXED-SIGNAL-OSZILLOSKOP Serielle Bus-Optionen Die Mixed-Signal-Oszilloskope der Serie DLM2000 mit 4 Kanälen und DLM4000 mit 8 Kanälen von Yokogawa bekommen eine Trigger- und Analyse-Optionen für den Test von seriellen Bussen im Automobil. Die Optionen wurden speziell für die Messanforderungen von CAN FD- (CAN mit Flexible Data Rate) und SENT(Single-Edge-Nibble-Transmission-)Bus-Systemen entwickelt. CAN FD überträgt bis 8 MBit/s bei größeren Datenmengen in Automobilanwendungen, beispielsweise für Firmware-Updates von ECUs (elektronische Steuergeräte). SENT ist eine Punkt-zuPunkt-Verbindung von einem Sensor zu einem Steuergerät. Damit lassen sich hochauflösende und zusammengesetzte Daten für niedrigere Systemkosten übertragen. SENT kann eine vorhandene Analog- oder PWM-Signalübertragung ersetzen und ist kostengünstiger als andere serielle Busse wie CAN/LIN. Mit der seriellen Bus-Optionen können die MSOs die Bus-Signale dekodieren und die Ergebnisse in Echtzeit anzeigen. Eine große Auswahl dedizierter Trigger- und Suchfunktionen stehen zur Analyse und Fehlersuche von Parametern, die die Bus-Signale beeinträchtigen, zur Verfügung. Die Oszilloskop-Serie verfügt über einen Speicher bis 250 MPunkte. Yokogawa ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Komplette Power Analyse für 3-Phasen Motorantriebe NEU! Motor Drive Analyzer MDA800 – 8 Kanäle, 12-bit, bis 1 GHz 350 MHz – 1 GHz High Definition Oszilloskope – Die einzigen im Markt mit 12 Bit Hardware Who’sdoingthat? teledynelecroy.de Tel. 0 62 21-8 27 00 Email: [email protected] MESSTECHNIK // TESTSYSTEME Wie die NASA ihre Raketen umfangreich testet Strukturtests an einer Rakete der NASA sind aufwendig: Mehr als 10.000 Sensoren werden benötigt, um die Modelle der Analytiker zu validieren. Wir haben uns die Tests genauer angeschaut. Bild: NASA MARTI CHANCE * bar. Ein verlässliches Datenerfassungssystem ist notwendig. Dabei sollte es von Prozessen gestützt werden, bei denen jeder Datenpunkt von jedem Sensor präzise und korrekt kalibriert erfasst wird. Die gesamte Datenerfassungslösung der NASA für Strukturtests basiert auf Hardware von National Instruments. Die Softwarelösung der NASA umfasst im Kern fünf Bestandteile, von denen jeder sicherstellen soll, dass die anspruchsvollen Anforderungen an diese großen Tests erfüllt werden: Die fünf Haupt-Bestandteile des NASA-Tests Das Space Launch System: Bei den Strukturtests der NASA kommen bis zu 10.000 Sensoren zum Einsatz. Die Datenerfassung basiert auf Hardware von National Instruments. D as Space Launch System (SLS) ist größer als die US-amerikanische Rakete Saturn V und soll für bemannte Raumfahrt zum Mars eingesetzt werden. Vor ihrem Jungfernflug im Jahr 2017 wird die Rakete unzählige Prüfungen in unterschiedlichen US-Anlagen durchlaufen. Die wohl beeindruckendsten davon werden die großen Strukturtests sein, die 2015 im NASA Marshall Space Flight Center in Huntsville (Alabama) stattfinden. Bei Strukturtests verifizieren Ingenieure, dass die von Analyti- * Marti Chance ... ist Product Manager für SC-Express und SCXI bei National Instruments. 44 kern erstellten mathematischen Softwaremodelle korrekt sind. Dazu werden Belastungen und Umgebungsbedingungen an einem physikalischen Prototyp simuliert, während Sensoren die Reaktionen messen. Üblicherweise wird dabei mithilfe von Prüfständen eine Kraft aufgewandt, während Dehnungsmessstreifen, Kraft- und Wegaufnehmer die Antwort der Prüflinge charakterisieren. Bei den Strukturtests am SLS wird die NASA mehr als 10.000 Sensoren einsetzen, um die Modelle der Analytiker zu validieren. Bei Tests dieser Größenordnung gibt es nur einen einzigen Durchgang: Ein erneuter Test ist kostenintensiv, wenn überhaupt möglich. Wird ein Datenpunkt während eines Tests, bei dem der einzige Prototyp eines Prüflings beschädigt wird, verfehlt, so ist das untrag- Testdatenbank: Jedes kleinste Detail des Tests wird in dieser Datenbank verzeichnet – von den Kalibriereinstellungen eines individuellen Kanals bis hin zu den tatsächlich verwendeten Kabeln. Wenn die NASA je einen Test duplizieren muss, enthält diese Datenbank alle benötigten Informationen. Sensordatenbank: Damit die Messungen so präzise wie möglich werden, erstellt und speichert die NASA spezifische Kalibrierinformationen über jeden einzelnen Sensor in der Sensordatenbank und nutzt diese Informationen während des Tests. Kalibrierprogramm: Der gesamte Aufbau muss vor jedem Test kalibriert und verifiziert werden. Mit diesem interaktiven Programm kann die NASA eine Kalibrierung durchführen, alle Verkabelungen verifizieren und vorhandene Fehler beheben. Hauptprogramm für die Datenerfassung: Dieses Programm ist das Herzstück der Softwarelösung und verfügt über zahlreiche beeindruckende Funktionen. Beispielsweise unterstützt es mehrere Clients, die Daten während der Tests einsehen können, damit alles im Testverlauf engmaschig überwacht werden kann. Es gibt mehr als 72 Personen, die sich die Daten aktiv ansehen und nach möglichen Warnsignalen während der SLSTests suchen. Lokales RDH-Programm (Remote Data ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 MESSTECHNIK // TESTSYSTEME Harvester): Jeder Knoten kann über das Netzwerk mit dem Hauptprogramm für die Datenerfassung verknüpft werden. Wenn die Netzwerkverbindung abbricht, speichert jeder RDH die Daten lokal auf den NIPXI-Embedded-Controllern, bevor sie diese an den zentralen Hauptcomputer weiterleiten. Die Softwarearchitektur ist nur die eine Hälfte des Testaufbaus. Die NASA erstellte zudem eine Hardwarearchitektur und setzte dafür die PXI-Plattform und Signalkonditionierungshardware von NI in ihrem StandardDatenerfassungssystem ein: den Remote Data Harvester. Jedes RDH ist in der Lage, auf 256 Kanälen Daten von Dehnungs-, Spannungs- oder Wegsensoren sowie auf 64 Kanälen Daten von Thermoelementen zu erfassen. Da sich Sensortypen und Kanalanzahl bei jedem Test ändern, musste die NASA auf eine flexible Signalkonditionierung zurückgreifen und wählte das universelle Brückeneingangsmodul von NI. Für die Tests am SLS werden brückenbasierte Messungen von mehr als 10.000 Kanälen benötigt, die alle synchronisiert werden müssen. Die NASA nutzt die Flexiblität der NI-Hardwareplattform, um diese Funktionalität innerhalb ihrer Datenerfassungssysteme umzusetzen. Die NASA validiert vor jedem Test, damit alle Messungen präzise verlaufen und der Aufbau zu 100 Prozent korrekt ist. In jedem RDH gibt es neben der Hardware zur Signalkonditionierung zwei PXI-Digitalmultimeter von NI, ein PXI-Multifunktions-Datenerfassungsmodul von NI und integrierte Schaltmöglichkeiten, um Signale zu routen. Mit diesen sieben Schritten lassen sich die Kalibrierroutinen durchführen. 1. Zustandstest: Zur Zeitersparnis werden die Verstärker mit einem schnellen, groben Scan nach toten Kanälen geprüft. 2. Interne Kalibrierung: Die Zwei-Punkt-Kalibrierung mit einem Analogausgang eines PXI-Multifunktions-Datenerfassungsmoduls von NI und das gleichzeitige verifizieren des Spannungsniveaus mit einen PXI-Digitalmultimeter von NI. 3. Toleranztest:Um zu verifizieren, dass die interne Kalibrierung in allen Eingangsbereichen gültig ist, wird eine Verifizierung an 16 Messpunkten durchgeführt. 4. Anregungstest und Brückenablgeich: Die Verkabelung vom RDH zum Prüfstand muss korrekt sein. Die Signalkonditionierungshardware von NI kann sowohl die Anregung jedes Kanals als auch den Brückenableich (oder Offset) messen. 5. Kanalaufteilung: Ist der umfassendste und zeitintensivste Schritt im Verlauf der Kalibrierroutine. Während der Kanalaufteilung wird die Verbindung bei jedem Sensor getrennt und durch einen Shunt ersetzt. Durch Messungen wird dann verifiziert, ob die gesamte Verkabelung intakt ist und alle Kanäle mit dem richtigen Sensor verbunden sind. 6. Rauschpegeltest: Wenn ein rauschender Kanal entdeckt wird, nimmt dieser optionale Test 200 Messwerte auf und erzeugt ein Histogramm. Bei zu vielen Abweichungen werden die Kanäle oder Kabel ausgetauscht, um den rauschenden Kanal zu entfernen. 7. Wiederholung 1 bis 4: Die Kanalaufteilung kann einige Tage dauern und viele Messwerte der vorangegangenen Schritte werden während des Tests verwendet. // HEH National Instruments +49(0)89 7413130 Test&Measurement Leistungsanalysator und Oszilloskop Messung impulsartiger Leistungen PX8000 Precision Power Scope Praxis-Workshop „Leistungsmessung“ vom 14. bis 16. September 2015 im Yokogawa Schulungszentrum > Infos auf unserer Homepage Das Precision Power Scope PX8000 ist das erste Hybridinstrument, das die Funktionalität eines Oszilloskops mit den Anforderungen und der Genauigkeit eines Leistungsanalysators verbindet. Diese Kombination prädestiniert es für die Messung impulsartiger Leistungen. Die Messgenauigkeit und die Analysefähigkeiten des PX8000 ermöglichen dem Entwicklungsingenieur ein effizientes Design elektrischer wie elektronischer Baugruppen. Beispiel: Das Bild unten zeigt den Leistungsverlauf beim Punktschweißen. Daraus lassen sich Qualitätswerte ableiten. Details und Datenblatt in Deutsch: http://tmi.yokogawa.com/de Telefon +49 8152 9310-0 Precision Making Funktionalität und Vorteile des PX8000: Hohe Genauigkeit Transiente Messung Motoranalyse du/dt Messung XY-Darstellung und Phasenanalyse Leistungsverlauf beim Punktschweißen ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 45 MESSTECHNIK // MESS-TIPP Der Speicher in einem digitalen Oszilloskop Wie gut kennen Sie sich mit der Speicherverwaltung bei Ihrem digitalen Oszilloskop aus? In unserem Messtechnik-Tipp stellen wir zwei wesentliche Funktionen vor. Bilder: Teledyne LeCroy THOMAS STÜBER * Bild 1: CAN-Bus-Botschaften im Segment-Mode aufgezeichnet. Die Tabelle unten zeigt die Zeitstempel der Segmente. WaveSurfer 3000: Wie nutze ich den digitalen Speicher in meinem Oszilloskop? D er Speicher in einem digitalem Speicher-Oszilloskop ist das Herzstück beim Erfassen von Messwerten. Allerdings sind dem Entwickler die Möglichkeiten und Unterschiede nur wenig bekannt. Die Serie WaveSurfer 3000 von Teledyne LeCroy bietet zwei Funktionen an, um den Speicher zu managen, die so in dieser Klasse nicht oder nur gegen Aufpreis zu haben sind. Mit diesen Funktionen lässt sich die Fehlersuche vereinfachen, weshalb wir die Funktionen etwas näher betrachten. Beim sogenannten segmentierbaren Speicher wird der Speicher in Blöcke unterteilt. Bei jedem Triggerereignis wird nicht der ge- * Thomas Stüber ... ist Leiter Applikationen und Produktspezialist bei Teledyne LeCroy in Heidelberg. 46 samte Speicher, sondern nur ein Block des Speichers gefüllt. Ein typisches Anwendungsgebiet, wo der segmentierbare Speicher Vorteile hat, ist die Messung an seriellen Bussystemen. Möchte man beispielsweise in einem UART-Bussystem so viele Datenpakete wie möglich aufzeichnen und analysieren, werden bei der normalen Erfassung extrem viele Lücken mit aufgezeichnet, in denen keine Busaktivität stattfindet. Jeder Speicherblock wird gezielt ausgewählt Der Segmentmodus erlaubt es immer dann einen Block im Speicher zu füllen, wenn auch wirklich eine Botschaft auf dem UARTBus übertragen wird. Dadurch kann eine deutlich längere Zeit aufgezeichnet werden, da die Zeiten ohne Busaktivität nicht erfasst werden und somit auch keinen Speicherplatz belegen. Um die Blöcke zeitlich wieder rich- tig zuordnen zu können, wird für jedes Segment ein Zeitstempel mit in den Speicher geschrieben. Ein weiterer Vorteil des Segment-Modus ist es, dass nachdem ein Block erfasst wurde, sehr schnell wieder neu getriggert werden kann. Die gesamte Auswertung, wie eine Parametermessung, erfolgt erst nach der Aufzeichnung aller Blöcke. Durch die intelligente Zoomfunktion im WaveSurfer ist es zudem möglich, jeden Block im Speicher gezielt auszuwählen, Teile davon zu vergrößern, oder auch Parameter und Cursor-Messungen durchzuführen. Jeder Entwickler kennt das Problem, dass bei einer Fehleranalyse auf dem DSO kurz ein Signal aufblitzt, das man gerne analysiert hätte. Hier hilft die zweite Speichermanagement-Funktion im WaveSurfer3000: die History-Funktion. Sie bietet die Möglichkeit, vorherige Signalerfassungen (History) auf- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 digitizerNETBOX MESSTECHNIK // MESS-TIPP Ethernet / LXI Digitizer tast ra te b A s / S G 5 ndbreite a B z H G 1.5 PRAXIS WERT Messtechnik-Tipps Zusammen mit dem MesstechnikSpezialisten Teledyne LeCroy haben wir eine kleine Serie von Tipps zusammengetragen, um den Alltag des Messtechnikers zu erleichtern. Lesen Sie über den Link http://goo. gl/11jWso, worauf bei automatischen Messfunktionen geachtet werden sollte oder im Heft in der Ausgabe 6/2015 auf Seite 58. 8 Bit A/D 2 bis 8 synchrone Kanäle Simultane Abtastrate 1.25 GS/s, 2.5 GS/s oder 5 GS/s 50 Ω Eingangsbereiche von ±200 mV bis ±2.5 V 4/8 GSample Speicher für mehrere Sekunden Aufzeichnungslänge zurufen und zu analysieren. Oftmals wird im Betrieb nur ein Teil des zur Verfügung stehenden Speichers benutzt. Werden beispielsweise für eine Signalerfassung nur 10.000 Punkte benötigt, obwohl der gesamte Erfassungsspeicher 10 Millionen Punkte umfasst, so sind 99,9 Prozent des Speichers ungenutzt. History-Funktion nutzt gesamten Speicher Die History-Funktion nutzt den gesamten Speicher. Dazu wird wie beim Segment-Modus bei jeder Erfassung ein Block in den Speicher geschrieben. Ist der Speicher voll, wird der älteste Block im Speicher automatisch gelöscht, um Platz für neue Messwerte zu machen. Je weniger Speicher für die aktuelle Erfassung benötigt wird, umso mehr Erfassungen liegen im History-Speicher. Wurde die Datenaufnahme beendet, kann der Anwender in diesem Speicher blättern, vorherige Erfassungen aufrufen und diese sogar wie ein gerade erfasstes Signal analysieren. Eine weitere Anwendung des History-Modus ist das Analysieren von Startvorgängen. Durch die History-Funktion lässt sich die Abfolge von Erfassungen des Startvorgangs im Speicher nachträglich betrachten und analysieren. Eine Playfunktion kann dabei die Erfassungen wie bei einem Rekorder immer und immer wieder Vor- und Rückwärts abspielen. Ist die richtige Stelle gefunden, kann diese geladen und analysiert werden. Da die Histroy-Funktion im Speichermanagement integriert ist, lässt sich diese immer im Hintergrund aktiv halten und muss nicht extra eingeschaltet werden. // HEH 19” Einbauoption verfügbar Vor Ort anschließen, Daten erfassen und direkt am Arbeitsplatz auswerten! SB6 SBench 6 – professionelle Datenerfassungs- und Analysesoftware enthalten Direktanschluss an den Laptop Fernsteuerung im Firmennetz Steuerung mit IVI, C/C++, Delphi, .NET, LabVIEW®, MATLAB®, LabWindows/CVI®, Python und mehr Zugriff unter Windows und Linux Teledyne LeCroy +49(0)6221 82700 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Spectrum GmbH / Germany Tel. 04102 - 69 56 -0 | [email protected] | www.spec.de 47 ® Spectrum GmbH. SBench is a trademark of Spectrum GmbH, all other trademarks or registered trademarks are the property of their respective owners. ANALOG & MIXED SIGNAL // TIMER Mit einem codierungsfreien Aufweck-Timer am Ball bleiben Der LTC2956 ist ein elektronischer Aufweck-Timer, der sich für Anwendungen eignet, die den Bedarf für ein verzögertes oder periodisches Aufwecken haben. Ein Codieren ist nicht nötig. CHRISTOPHER GOBOK * Timer: Der LTC2956 ist ein elektronischer Aufweck-Timer, der sich für eine große Palette an Anwendungen eignet, die den Bedarf für ein verzögertes oder periodisches Aufwecken haben W ir haben wohl alle schon diese Naturvideos gesehen, die eine Technik, genannt Zeitraffer benutzen, um relativ lange Ereignisse in einigen wenigen Sekunden ablaufen zu lassen. Von einer blühenden Blume bis zu herrlichen Wolken in Bewegung, die Zeitrafferaufnahmetechnik nimmt Bilder mit einer wesentlich geringeren Rate auf, als mit der, die für eine normale Aufnahme verwendet wird. Dabei werden die Kameras mit einem internen oder externen Intervallmeter getriggert, das Zeitintervalle zählt und die Kamera nach festgelegten Pe- * Christopher Gobok ... arbeitet als Product Marketing Engineer Mixed-Signal Products bei Linear Technology in Milpitas. 48 rioden aktiviert. Neben den Zeitrafferfilmen können Intervallmeter auch so eingestellt werden, dass sie Einzelbilder für überlagerte Gesamtbilder (stacked images) aufnehmen, wie den Weg einer Sternschnuppe oder um die gewünschte Verzögerung für ein einmaliges Ereignis zu liefern. Intervallmeter sind nur einer von vielen elektronischen Timer-Bausteinen, die üblicherweise nur für einen kurzen Moment mit Strom versorgt werden und die meiste Zeit ihres Betriebs ohne Versorgung verbringen, um Energie zu sparen. Ähnliche Anwendungen sind die Steuerungen von Bewässerungsanlagen, Herzschrittmacher, Energie-Harvesting-Systeme und Datenerfassungssysteme wie Dehnmessstreifen und Thermoelemente. Natürlich können nicht alle elektronischen Komponenten in diesen Systemen abgeschaltet werden, und mindestens ein Komponente – die Uhr – muss ständig eingeschaltet sein, um die Zeit zu messen. Wenn es um das elektronische Zählen der Zeit geht, sind die ersten Komponenten, die einem dabei in den Sinn kommen Echtzeituhren oder Mikrocontroller. Diese Komponenten sind jedoch nicht unbedingt für Anwendungen geeignet, in denen die TimingGenauigkeit nicht oben auf der Prioritätenliste der Entwickler steht. Darüber hinaus benötigen diese Lösungen relativ viel Leistung, erfordern ein Codieren und viele davon brauchen viel Platz auf der Leiterplatte, besonders dann, wenn man noch zusätzliche Logik benötigt. Solche Anwendungen erfordern eine Lösung, die hohe Spannungen verkraftet, sehr geringe Ruheströme hat und einfach zu konfigurieren ist. Dies ist beim ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ANALOG & MIXED SIGNAL // TIMER One Core Countless Solutions Bild 1: Extern einstellbarer LTC2956Wake-up-Timer mit Drucktastensteuerung tion Neuen Selecrladen e Guide her unt & Solu tion K it gewinnen LTC2956 von Linear Technology der Fall, einer integrierten Schaltung, die speziell dafür entwickelt wurde, die Leistung der Schaltung zu optimieren, wenn sie sowohl die Zeit als auch den Leistungsbedarf in speziellen „periodischen“ Anwendungen steuert. Schnappschuss des Timer-Bausteins LTC2956 Der LTC2956 ist ein konfigurierbarer Micropower-Wake-Up-Timer mit Drucktastensteuerung. Er kontrolliert die Versorgung für ein System, das periodisch Aufgaben ausführt, wie z.B. Bilder für einen Zeitrafferfilm aufzunehmen. Nachdem die Aufgabe erledigt ist, schaltet der LTC2956 das System aus, um Energie zu sparen. Der Chip kann so konfiguriert werden, dass er diesen Ein-/Ausschaltvorgang der Versorgung unendlich fortführt oder das System nur einmal einund wieder ausschaltet. Bild 1 zeigt, wie der LTC2956 in eine typische Anwendung eingebunden ist, in der er die Systemstromversorgung steuert, die von einem LDO geregelt wird, und der auch mit einem Mikroprozessor kommuniziert. Die Versorgung wird aus der Hauptstromversorgung gewonnen, in diesem Fall einer Batterie. Dabei zieht er nur 800 nA, wenn der LDO ausgeschaltet ist, und 3 µA wenn der LDO eingeschaltet ist. Die Eingangsstromversorgung kann zwischen 1,5 und 36 V liegen, was besonders gut für Batterieanwendungen mit einer und mehreren Batteriezellen passt. Sämtliche einstellbare Timing-Parameter des LTC2956 werden mit externen Widerständen oder Kondensatoren eingestellt. An die PERIOD- oder RANGE-Pins angeschlossene Widerstände erlauben es, die Periode des Aufweck-Timers zwischen 250 ms und bis zu 39 Tagen einzustellen; im Zusammenhang mit dem Fotografiebeispiel kann ein Inter- RX 32-bit MCU-Plattform Einzigartige Skalierbarkeit: 32 – 240 MHz (mit bis zu 4.55 Coremark/MHz), 8 kB to 4 MB zero wait Flash Speicher Bild 2: Vereinfachtes Funktions-Zustandsdiagramm des LTC2956 Fertige Lösungsansätze für Motor, Safety, HMI, Metering und IA www.renesas.eu/rx ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 49 ANALOG & MIXED SIGNAL // TIMER Bild 3a: Betrieb des LTC2956 mit dem auf Low gezogenen / SLEEP-Pin (passives System) Bild 3b: Betrieb des LTC2956 mit dem toggelten / SLEEP-Pin (aktives System) vallmeter eine schnelle Reihenfolge von Aufnahmen, alle 250 ms, oder nur eine Aufnahme alle 39 Tage machen. Über die an den LONG-Pin angeschlossenen Widerstände kann man einstellen, wie lange ein optionaler Drucktaster gedrückt werden muss, um den Wake-Up-Timer abzuschalten; diese Funktion ist gut geeignet in Anwendungen, die gelegentlich auf Befehl ein- oder ausgeschaltet werden müssen. Dieser LONG-Pin wird auch benutzt, um zu wählen, wie sich der LTC2956 mit ein- oder ausgeschaltetem Aufweck-Timer beim Einschalten verhält. Und schließlich begrenzt ein Kondensator am ONMAX-Pin die Zeitspanne, die ein System maximal eingeschaltet sein kann, und agiert damit als ein ausfallsicherer Mechanismus, da er verhindert, dass ein System fehlerhaft ständig eingeschaltet bleibt. Die codierungsfreie Einstellbarkeit des LTC2956 ermöglicht es, das Ein-/Aus-Timing von Produkten sowohl beim Hersteller als auch beim Anwender zu justieren. Ein Hersteller kann z.B. einfach durch Kopieren und Übernehmen eines LTC2956-Designs und Verwenden unterschiedlicher Widerstandswerte eine ganze Familie von Produkten entwickeln, jedes mit einem anderen Timing. Im 50 Gegensatz dazu kann ein Hersteller auch nur ein einziges Gerät produzieren und die Einstellbarkeit an seine Kunden weitergeben, indem er alle unterschiedlichen Widerstandswerte auf der Baugruppe vorsieht und es seinen Kunden überlässt, das Endprodukt mit Jumpern und Schaltern zu konfigurieren. Die Funktionsweise des LTC2956 verstehen Die Vorteile des LTC2956 sind ziemlich deutlich – das Ein-/Aus-Timing von Systemen mit niedriger und hoher Spannung kann einfach eingestellt werden und der Energieverbrauch wird dabei stets minimiert. Bevor man diese Vorzüge genießt, müssen potenzielle Nutzer wissen, ob der Chip wirklich alle Anforderungen eines Produktes erfüllen kann. Also welche Betriebsarten sind im LTC2956 enthalten und welche Quittungssignale sind verfügbar? Bild 2 zeigt ein vereinfachtes Zustandsdiagramm für den LTC2956, in dem das IC so konfiguriert werden kann, um entweder im RUN-Modus (Wake-Up-Timer läuft) oder SHUTDOWN-Modus (Aufweck-Timer gestoppt) automatisch einzuschalten. Wenn die Spannung des LONG-Pin höher als UCC/2 ist, schaltet der LTC2956 im RUN-Modus ein und schaltet zwischen den Wach- und Schlafzuständen hin und her. Im Wachzustand ist der EN-Pin auf high gezogen, um das System einzuschalten und der fehlersichere ONMAXTimer wird gestartet. Der Wachzustand wird nur dann verlassen, wenn die Aufgabe erledigt ist (und der Mikroprozessor den /SLEEP-Eingangs-Pin auf low zieht) oder wenn der ONMAX-Timer ausläuft. Im Schlafzustand ist der EN-Pin auf low gezogen, um das System auszuschalten und der LTC2956 verlässt den Schlafzustand nur, wenn der Aufweck-Timer abläuft oder wenn das System dazu gezwungen wird, entweder mit einem kurzen Druck auf die Drucktaste oder einem Wechsel von /SLEEP auf high durch den Mikroprozessor. Immer wenn ein langes Drücken der Drucktaste erkannt wird, verlässt Der LTC2956 seinen Zustand und geht in den SHUTDOWN-Modus über. Wenn die Spannung am LONG-Pin unter UCC/2 liegt, schaltet der LTC2956 im SHUTDOWN-Modus ein, in dem alle Systemkomponenten abgeschaltet sind, außer dem Timer, der in einem Modus mit sehr geringem Leistungsbedarf ist, um Energie zu sparen. Diese Betriebsart ist besonders nützlich für Produkte, die mit eingebauten Batterien ausgeliefert werden, wie z.B. Rauchmelder. Dabei ist ein kurzer Druck auf den Drucktaster erforderlich, um das System einzuschalten und den Aufweck-Timer im RUN-Modus zu starten. Immer wenn der LTC2956 aus dem SHUTDOWN-Modus in den RUN-Modus übergeht, wird der /ONALERT-Eingangs-Pin auf low gezogen, um dem System mitzuteilen eine Power-up-Initialisierungsroutine auszuführen. Wann immer der LTC2956 aus dem RUNin den SHUTDOWN-Modus übergeht, wird der /OFFALERT-Ausgangs-Pin auf low gezogen, um das System vor dem Ausschalten zu warnen oder mit einer LED zu verbinden, um eine visuelle Anzeige des Ein-/Aus-Zustands des Systems zu liefern. Der Chip ist sowohl für passive als auch aktive Systeme geeignet. In einem passiven System, in dem weder ein Mikrocontroller noch ein FPGA nötig sind, um den /SLEEPPin zu managen, bestimmt der einstellbare ONMAX-Timer die Einzeit, die natürlich länger eingestellt werden sollte, als die erwartete maximale Zeitspanne, die das System braucht, um seine periodischen Aufgaben zu erfüllen. Bild 3a zeigt das Timing-Diagramm eines passiven Systems, das den LTC2956 einsetzt. Wenn die einstellbare Aufweckzeit erreicht ist (tPERIOD), geht der Chip in den Aufwachzustand und zieht den EN-Ausgang auf high, um das System einzuschalten; zusätz- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 ANALOG & MIXED SIGNAL // TIMER Bild 4: Der LTC295, eingesetzt in einem Micropower-Intervallmeter für die Zeitraffer-Fotografie lich startet der Aufweck-Timer erneut und der ONMAX-Timer (tONMAX) arbeitet. Ist der ONMAX-Timer abgelaufen, geht der LTC2956 wieder in den Schlafzustand über und zieht den EN-Ausgang auf low. In einem aktiven System, in dem ein Mikrocontroller oder FPGA vorhanden ist, kann das System den /SLEEP-Pin toggeln, um den Wachzustand zu erkennen, sofort nachdem es seine periodische Aufgabe erfüllt hat. Dies hält die „Wachzeit“ auf einem Minimum und verringert die Leistungsaufnahme. Bild 3b zeigt das Timing-Diagramm eines aktiven Systems mit dem LTC2956. Wenn die Wachzeit erreicht ist, geht der Baustein in den Wachzustand über und zieht den EN-Ausgang auf high, um das System einzuschalten; zusätzlich startet der Wake-Up-Timer wieder und der ONMAX-Timer startet. Wenn das System seine periodische Aufgabe erfüllt hat, geht der Chip wieder in den Schlafzustand über, wenn der Mikrocontroller oder FPGA den /SLEEP-Pin mit einem Puls aktiviert. Es mag schwierig sein, zu sagen, ob der LTC2956 im Abschaltmodus ist (AufweckTimer gestoppt) oder im Schlafmodus (WakeUp-Timer läuft), da in beiden Betriebszuständen das System ausgeschaltet ist (EN-Ausgang auf low gezogen) und der Chip einen Versorgungsstrom von weniger als 1 µA benötigt. Um sicher zustellen, dass der WakeUp-Timer im RUN-Modus und nicht im SHUTDOWN-Modus ist, kann man kurz auf den ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Drucktaster drücken, um den EN-Ausgang auf high und damit auch den LTC2956 in den RUN-Modus zu zwingen, wenn er sich aktuell im SHUTDOWN-Modus befindet. Das Drücken des Drucktasters startet zusätzlich den Aufweck-Timer wieder, was nützlich für die manuelle Synchronisation der Aufweckzeit mit einem externen Ereignis ist. Wenn ein externes Ereignis auftritt, schaltet ein kurzer Druck auf den Drucktaster das System ein und das nächste Einschalten erfolgt um tPERIOD verzögert. Am Beispiel eines fotografischen Intervallmeters zeigt Bild 4 wie der LTC2956 in einer solchen Applikation implementiert wird. Hier wird ein passives Modell angenommen, so dass der /SLEEP-Pin deaktiviert wird, indem er auf Masse gezogen wird. Ein 10-nFKondensator am ONMAX-Pin stellt die maximale Zeit des Intervallmeters auf 133 ms ein. Damit bleibt ausreichend Zeit, um ein Bild aufzunehmen. Widerstände mit unterschiedlichen Werten sind parallel an den RANGEPin angeschlossen, jeder stellt ein, wie lange das Intervallmeter „schlafen“ muss, bevor es das nächste Foto aufnimmt. Mit einem Drehknopf auf dem Intervallmeter lässt sich die gewünschte Zeitspanne wählen. Ein Drucktaster schaltet (± 25 kV ESD-geschützt) das Intervallmeter ein- und aus. // KR Linear Technology +44(0)7581 573724 51 LEISTUNGSELEKTRONIK // HIGH-POWER-IGBT-MODULE Optimierte Gehäusetechnik für moderne Leistungshalbleiter Die Leistungsdichte in Power-Modulen wird sich in den nächsten fünf Jahren etwa verdoppeln. Neben entsprechend optimierten Halbleitern sind dazu auch neue Gehäusekonzepte und Bauformen erforderlich. THOMAS SCHÜTZE, GEORG BORGHOFF, ALEXANDER HÖHN, MATTHIAS WISSEN * L eistungsmodule haben sich als die treibende Kraft hinter der zum Teil rasanten Entwicklung auf dem Gebiet der leistungselektronischen Systemtechnik erwiesen. Der Fortschritt in der Leistungselektronik für Industrieanwendungen wird hauptsächlich durch Aspekte wie Energieeffizienz, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und Kostenreduktion getrieben. Der kontinuierliche Fortschritt bei Leistungshalbleitern verlangt entsprechende Verbesserungen der Gehäusetechnologie. Infineon hat schon im Rahmen der PCIM Europe 2014 die Anforderungen an ein zukunftsweisendes HighPower-Modul beschrieben. Im Folgenden werden die Motivation hinter der Einführung der neuen Plattform und weitere Eckdaten der aktuellen und künftigen Technologie dargestellt. Seit mehr als zwei Jahrzehnten entwickelt Infineon IGBT-Module. Im Jahr 1993 wurde das erste IHM (IGBT-High-Power-Module) mit etwa verdoppelt. Dabei wird klar, dass die weitere Erhöhung der Leistung neben den entsprechenden Halbleitern auch neue Gehäusekonzepte und Bauformen erfordert. Nur damit ist man in der Lage, die leistungsstarken Halbleiter für die verschiedensten Spannungsklassen zu integrieren. Vor allem für äußerst anspruchsvolle Anwendungen wie der Windenergie, aber auch in Zugantrieben, Mittelspannungs-Industrieantrieben oder bei der HochspannungsGleichstrom-Übertragung (HGÜ), müssen IGBT-Lösungen noch robuster und langlebiger werden. Denn nur dann kann mithilfe der HGÜ-Technik elektrische Energie äußerst kosteneffizient über lange Strecken transportiert werden. Die neue Plattform der Power-Module Bilder: Infineon * Thomas Schütze, Georg Borghoff, Alexander Höhn und Matthias Wissen ... arbeiten bei der Infineon Technologies AG. Sperrspannungen bis 1,7 kV auf den Markt gebracht. Darauf folgte die IHV-Familie (IGBT-High-Voltage-Module) für Spannungsklassen bis 3,3 kV und im Jahr 1999, als 6,5-kV-Chips verfügbar waren, die Einführung des hochisolierenden IHV-Gehäuses mit erhöhten Luft- und Kriechstrecken für Sperrspannungen bis zu 6,5 kV. Mit dem 2006 eingeführten PrimePACK steht ein flexibles Modul mit hohem Nennstrom in Halbbrücken-Konfiguration im Bereich von 1,2 bis 1,7 kV zur Verfügung. Alle Gehäuse-Designs wurden auch von anderen Halbleiterherstellern nachträglich in den Markt eingeführt, was zu einer hohen Akzeptanz dieser HighPower-Module führte. Entsprechendes gilt für Module im unteren und mittleren Leistungsbereich wie dem Easy, Econo und EconoPACK+. Parallel dazu verlief die Entwicklung der Leistungsdichten in den Modulen. Von den anfänglichen 30 kW/cm² ist man durch innovative Aufbau- und Verbindungstechniken (AVT) inzwischen bei 110 kW/cm² angelangt. Es wird erwartet, dass sich die Leistungsdichte in den nächsten fünf Jahren nochmals Bild 1: Gehäuseformen im Verlauf der letzten 20 Jahre, in denen die Anforderungen an das Packaging stetig zunahmen am Beispiel Infineon. 52 Die weiter steigenden Systemanforderungen und neue Chip-Generationen machen die Entwicklung einer neuen Gehäuse-Technologie mit entsprechendem Formfaktor erforderlich. Infineon antwortet auf die skizzierten Herausforderungen mit dem neuen Gehäuse-Design „The Answer“ für Hochleistungs-IGBTs. Diese neue Gehäuseplattform für High-Power-IGBT-Module ist für den gesamten Spannungsbereich für IGBT-Chips von 1,2 bis 6,5 kV ausgelegt. Kernanwendungen sind u.a. die Bereiche Industrieantriebe, Traktion, erneuerbare Energien oder Stromübertragung. Eine der wichtigsten Neuerungen bei diesen Modulen ist die Skalierbarkeit. Die System-Entwicklung wird damit erheblich vereinfacht. Aufgrund einer außergewöhnlich robusten Architektur ermöglicht diese Plattform auch in anspruchsvollen Umgebungsbedingungen langfristig eine hohe Zuverlässigkeit. Darüber hinaus wurde bei der Entwicklung der Plattform ein Schwerpunkt auf Flexibilität gelegt, um eine einfache Integration in Kundensysteme zu gewährleisten. Diese Flexibilität wird u.a. durch einen modularen Ansatz und eine brei- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 LEISTUNGSELEKTRONIK // HIGH-POWER-IGBT-MODULE Bild 2: Optimiertes Gehäuse für das HVModul. Volumenaufträge Mengenrabatte Bild 3: Mit dem flexiblen Konzept der neuen Hochleistungsplattform lässt sich eine variable Anzahl an Modulen einfach für verschiedene Anwendungen parallel schalten. te Skalierbarkeit mit hoher Stromdichte erreicht. Diese Plattform ermöglicht erstmalig Halbbrückenmodule für 4,5 und 6,5 kV. Sie sind für 1,2 bis 3,3 kV in einem Niederspannungsgehäuse (LV-Gehäuse) und für 3,3 bis 6,5 kV in einem hochisolierenden Gehäuse (HV-Gehäse) jeweils für die spezifischen Bedürfnisse des entsprechenden Spannungsbereichs optimiert. Das intern niederinduktiv aufgebaute Modul ermöglicht gleichzeitig niederinduktive externe Verbindungen. Die ultraschallgeschweißten Last- und Hilfsanschlüsse sorgen für eine hohe Zuverlässigkeit. Variable Modulanzahl und skalierbare Leistung Für die High-Power-Modulplattform sind mit einem LV- und HV-Modul zwei optimierte Gehäusebauformen vorgesehen. In das LV-Modul werden Chips bis 3,3 kV eingesetzt. Das HV-Modul, in das Chips mit 3,3 kV bzw. 4,5 kV und 6,5 kV Sperrfähigkeit verbaut werden, bietet mit entsprechenden Luft- und Kriechstrecken eine Isolationsfestigkeit bis zu 10,4 kV. Die Modulabmessungen sind so gewählt, dass ähnliche Abmessungen wie mit den aktuell eingesetzten IHV-A- und IHV-B-Mo- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 dulen erreicht werden. Aufgrund der unveränderten Tiefe von 140 mm sind identische Kühlkörperprofile wie bisher nutzbar. Vier Module mit einer Größe von 140 mm × 100 mm, die mittels Zentrierhaken ohne Lücke verbaut werden, passen damit exakt auf den Platz, den heute zwei IHV-Module mit einer Bodenplattengröße von 140 mm × 190 mm inklusive Montageabstand einnehmen. Die bei dieser Konfiguration aus vier parallel geschalteten Bauteilen erreichte Stromdichte ist bei gleicher Chip-Technologie um 17% höher als eine Stromrichterphase gleicher Größe, die aus zwei IHV-Modulen aufgebaut ist. Mit dem neuen Konzept lässt sich eine variable Anzahl an Modulen der High-PowerPlattform einfach für verschiedene Anwendungen parallel schalten (Bild 3). Aufgrund einer symmetrischen internen und externen Stromaufteilung können bis zu vier dieser neuen Module ohne Leistungsreduktion parallel geschaltet werden. Die Anordnung der Lastanschlüsse der neuen High-Power-Plattform ermöglicht ein leicht zu implementierendes Durchflusskonzept. Die DC-Anschlussklemmen erlauben dazu eine einfach strukturierte Verbindung zur Kondensatorbatterie. Die AC-Anschlüsse 53 HIER STARTEN de.farnell.com LEISTUNGSELEKTRONIK // HIGH-POWER-IGBT-MODULE können durch eine einfache Busbar-Verschienung parallel geschaltet werden. Im dazwischenliegenden Bereich lässt sich eine die einzelnen Module Gate-seitig verbindende Adapterkarte oder Treiberendstufe unterbringen. Die neue Plattform ermöglicht eine geringe Streuinduktivität. Beim HV-Modul beträgt die gesamte Kommutierungsinduktivität zwischen dem oberen und unteren Schalter weniger als 25 nH, was ein schnelles und EMV-verträgliches Schalten der IGBTModule ermöglicht. Mithilfe dieses neuen Modulkonzepts können Applikationsentwickler nun ein einziges, einfach zu implementierendes und leicht parallelschaltbares Modul nutzen und müssen nicht auf eine Vielzahl verschiedener Gehäusebauformen zurückgreifen. Das Mo- dulportfolio für den Hochvoltbereich mit Dual- und Einzelschaltern, das derzeit Module der Größe 73 mm × 140 mm, 130 mm × 140 mm und 140 mm × 190 mm umfasst, kann so auf ein Bauteil identischer Größe pro Spannungsklasse reduziert werden. Dieses kommt dann gegebenenfalls in einer skalierbaren Mehrfachparallelschaltung zum Einsatz. Infineon gibt mit dieser neuen High-Power-Plattform eine Antwort auf die Fragestellungen, mit denen sich Hersteller leistungselektronischer Systeme stetig auseinandersetzen müssen. Deshalb bietet die neue Plattform ein skalierbares Produktspektrum auf Basis eines einzelnen Bauelements für den LV- bzw. HV-Bereich mit flexiblen Rahmengrößen, durch die sich System- und Le- benszykluskosten reduzieren lassen. Die Unterstützung neuester Chip-Technologien wie beispielsweise RCDC (Reverse Conducting Diode Controlled) und SiliziumkarbidChips sowie die Eignung für den Einsatz der neuesten Verbindungstechnologien sichern Zukunftsfähigkeit und Flexibilität der neuen Plattform. Die in diesem Beitrag vorgestellte High-Power-Plattform wird beginnend ab dem Jahr 2016 sukzessive in den einzelnen Spannungsklassen in den Markt eingeführt. Ein erstes Produkt mit entsprechender Technologie und Gehäusedesign hat Infineon im Rahmen der aktuellen PCIM Europe 2015 vorgestellt. // KU Infineon +49 (0)89 23425869 Nach dem Zukauf von International Rectifier erweitert Infineon Technologies AG jetzt die Gallium-Nitrid-(GaN)-on-SiliconTechnologie und das entsprechende Produkt-Portfolio. Das Unternehmen bietet nun GaN-basierte Plattformen sowohl mit Enhancement-Mode- als auch CascodeKonfiguration für hochleistungsfähige Applikationen an, die eine bestmögliche Energieeffizienz erfordern. Zu den typischen Anwendungen zählen Schaltnetzteile (SMPS) in Servern, Telekom-Applikationen, mobile Leistungs- und Konsumprodukte wie auch Class-D-Audiosysteme. Aufgrund der GaN-Technologie können Stromversorgungen signifikant kleiner und leichter werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für innovative Endprodukte wie extrem flache LED-TV-Geräte. „Das GaN-on-Silicon-Portfolio von Infineon in Kombination mit der Übernahme der GaN-Plattform von International Rectifier und unserer Partnerschaft mit Panasonic positioniert Infineon als Technologieführer im vielversprechenden GaN-Markt“, konstatiert Andreas Urschitz, Präsident des Geschäftsbereiches Power Management & Multimarket der Infineon Technologies AG, „entsprechend unseres strategischen Ansatzes ‚vom Produkt zum System‘ können unsere Kunden nun für ihre jeweilige Anwendung zwischen Enhancement-Mode- und Cascode-Konfiguration wählen. Gleichzeitig wird Infineon ein Gehäuse für die Oberflächenmontage (SMD) und ICs entwickeln, um die Vorteile 54 Bild: Infineon GaN-Bausteine mit Enhancement-Mode- und Cascode-Konfiguration Andreas Urschitz: Präsident des Geschäftsbereiches Power Management & Multimarket der Infineon Technologies AG. von GaN auch in sehr kompakten Formaten bereitzustellen. Ein Beispiel für den Nutzen: Es lässt sich jetzt ein Ladegerät für Laptops produzieren, das viermal kleiner und leichter als die heute üblichen.“ Infineon erweitert das Produktangebot ebenso um spezielle Treiber und Controller-ICs, die entsprechende Topologien und höhere Frequenzen ermöglichen. Hiermit können die Vorteile von GaN voll ausgeschöpft werden. Das Portfolio wird auch um weitere Patente (einen GaNon-Silicon-Epitaxie-Prozess und 100- bis 600-V-Technologien) erweitert, die mit der Übernahme von International Rectifier einhergehen. Zusätzlich werden Infineon und Panasonic auf Basis einer strategischen Partnerschaft gemeinsam Bausteine einführen, die die Enhancement Mode-GaN-on-Silicon-Transistorstruktur (Normally-off) von Panasonic in SMD-Gehäuse von Infineon integrieren. Damit stehen hoch effiziente, einfach einzusetzende 600-V-GaN-Bausteine mit der zusätzlichen Sicherheit von zwei Lieferquellen zur Verfügung. So offeriert Infineon nun GaN-Technologie in Kombination mit weitreichender System-Expertise sowie dem nach eigenen Angaben umfassendsten Portfolio an Technologien und Produkten. Zudem hat der Hersteller, ebenfalls nach eigenen Angaben, die modernsten Fertigungseinrichtungen für die Volumen-Produktion sowie eine Second-Source für GaN-Leistungsbausteine (Normally-off) in einem Infineon-SMD-Gehäuse. GaN ermöglicht gegenüber Silizium-basierten Lösungen eine höhere Leistungsdichte und einen besseren Wirkungsgrad bei weniger Platzbedarf. Daher ist diese Technologie prädestiniert für zahlreiche Anwendungen, von Konsumprodukten wie TV-Stromversorgungen über Class DAudiover-stärkern bis hin zu Schaltnetzteilen in Servern und Telekom-Einrichtungen. Der Marktforscher IHS prognostiziert für Leistungshalbleiter mit GaN-on-Silicon ein durchschnittliches jährlichen Marktwachstum von über 50%. Das Marktvolumen, das 2014 laut IHS bei 15 Mio. US-$ lag, würde damit bis zum Jahre 2023 auf 800 Mio. US-$ ansteigen. ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // LEISTUNGSELEKTRONIK PRÄZISIONS-LEISTUNGSVERSTÄRKER / LASTEN POWER-MANAGEMENT-IC Miniaturisierung und Verlängerung der Akkulaufzeit ROHM hat einen Power-Management-IC entwickelt, der speziell für die Applikationsprozessoren der Reihe i.MX 6SoloLite von Freescale Semiconductor entwickelt ist. Der i.MX 6SoloLiteProzessor hat sich auf dem Markt als Applikations-Plattform für batteriebetriebene Anwendungen bewährt, in denen der niedriege Stromverbrauch hohe Priorität hat. Beispiele sind eBooks, Wearable-Produkte, Tablet-PCs, portable Terminals für industrielle Anlagen sowie weitere tragbare Geräte. Der Bau- stein BD71805MWV von ROHM nutzt für mobile Anwendungen entwickelte Schaltungstechnik,um den i.MX 6SoloLite-Prozessor optimal zu versorgen. Das Resultat ist eine signifikante Senkung der Leistungsaufnahme sowohl im Standby-Status als auch im normalen Betrieb, sodass sich die Akkulaufzeit erheblich verlängert. Der Wirkungsgrad wird mit über 82% (im regulären Betrieb) angegeben. Antriebstechnik Energietechnik Kalibrierung Komponententest Laboraufgaben Isoliermessverstärker ROHM DUAL-IGBT-TREIBER Zwei-Kanal-IGBT-Treiber für 600 und 1200 V Der universelle Zwei-Kanal-IGBTTreiber 2SC0106T von CONCEPT (Vertrieb HY-LINE Power Components) stößt durch den optimierten Aufbau in neue Märkte vor: Dank minimierter Komponentenzahl ist er vom Kostenlevel vergleichbar mit diskret aufgebauten Lösungen, doch laut Anbieter mit mehr Funktionen und höherer Zuverlässigkeit. Der Baustein kommt ohne Optokoppler aus und kennt daher keine Parameterdegradation. Er kann IGBTs bis zu 1200 V Sperrspannung und 450 A Schaltstrom mit 15/-10 V, ±6 A und 2 x 1 W treiben. Ein galvanisch getrennter und mit geringer Koppelkapazität zur Versorgung der High-Side geeigneter DC/DC-Wandler ist mit on Board. Die Treiber sind mit unter 100 ns Verzögerungszeit bis 20 kHz Taktfrequenz einsetzbar, sind kurzschluss- und unterspannungssicher, isoliert und teilentladungsgetestet nach IEC 61800-5-1 und IEC 60664-1 sowie UL. Die Betriebstemperatur ist -20 bis 85 °C. Tel.: 089 / 89 70 12-0 [email protected] Tages-Newsletter die Nachrichten der letzten 24 Stunden Jetzt HY-LINE GAN-LEISTUNGSHALBLEITER en anmeld Aus der Partnerschaft zwischen Transphorm Inc., Transphorm Japan Inc. und ON Semiconductor entstanden unter beiden Markennamen angebotene 600-VGalliumnitrid-(GaN)-Transistoren in Kaskodenkonfiguration sowie ein 240-W-Referenzdesign. Die zwei GaN-Produkte TPH3202PS (ON Semi: NTP8G202N) und TPH3206PS (ON Semi: NTP8G206N) mit Widerständen von typisch 150 und 290 mΩ werden zur leichteren Integration in die beim Kunden existierende Leiterplattenproduktion in einem op- ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 timierten TO-220-Gehäuse angeboten. NCP1397GANGEVB (Transphorm: TDPS250E2D2) für ein zweistufiges Evaluierungsverfahren wird als komplettes Referenzdesign offeriert, damit Kunden die GaN-Transistoren in Kaskodenkonfiguration in ihre Stromversorgungsdesigns implementieren können. Mit dem PFCController NCP1654 wird nach Herstellerangaben in der BoostPhase ein Wirkungsgrad von 98% erzielt. Transphorm 55 07283_01 Von Transphorm und ON gemeinsam entwickelt www.elektronikpraxis.de/newsletter CelsiStrip® Thermoetikette registriert Maximalwerte durch Dauerschwärzung. Bereich von +40 ... +260°C GRATIS Musterset von [email protected] Kostenloser Versand ab Bestellwert EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt) www.spirig.com AKTUELLE PRODUKTE // LEISTUNGSELEKTRONIK 50-V-BREITBAND-GAN-HEMT Gehäuste 50-W-Version Die FED-Konferenz gehört mit regelmäßig über 300 Teilnehmern zu den führenden Kongressen der Elektronikindustrie im deutschsprachigen Raum. Sie ist integrativer Treffpunkt für Entwickler und Designer von Leiterplatten und Baugruppen, Bauteil- und Materialhersteller und -lieferanten, Hersteller von Leiterplatten, Baugruppen und Systemen, Instituten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen. 23. FED-Konferenz Bild: jakubkokubko - Fotolia 24.09. – 26.09.2015 im Hotel Grand La Strada Kassel Cree hat seine Familie von 50-VGaN-HEMT ohne Impedanzanpassung durch eine neue gehäuste 50-W-Version ergänzt. Der Baustein ermöglicht breitbandige Lösungen für eine Vielzahl von HF- und Mikrowellen-Anwendungen mit Frequenzen bis 4 GHz, darunter schmalbandige UHF-Applikationen, L- und SBand-Anwendungen und mehrere Oktaven abdeckende Breitbandverstärker. Der in Flanschund Pill-Gehäusen mit zwei Anschlüssen verfügbare CGHV40050 hat einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Verstärkung und große Bandbreite. Ein im Datenblatt enthaltenes HPA-Referenzdesign (High Power Amplifier) demonstriert die Eigenschaften für Frequenzen von 0,8 GHz bis 2,0 GHz. Hohe Leistungsdichte und geringe parasitäre Elemente kommen als weitere Eigenschaften hinzu. Der CGHV40050 erzielt eine typische Ausgangsleistung von 50 W bei Frequenzen bis 4 GHz. Er kommt auf eine Kleinsignal-Verstärkung von 17,5 dB bei 1,8 GHz und einen Wirkungsgrad von 55 % bei PSAT. Er ist für Sperrschichttemperaturen (TJ) bis 225 °C ausgelegt und kann bei Gehäuse-Betriebstemperaturen (TC) von -40 °C bis maximal +80 °C betrieben werden. CREE HALBBRÜCKEN-GAN-FET-MODUL Erster Baustein für 80 V/10 A Sie suchen eine geeignete Plattform, um Ihre Unternehmensleistungen einem breiten Fachpublikum zu präsentieren und bekannt zu machen? Die 23. FED-Konferenz mit ihrer traditionsreichen, begleitenden Firmenausstellung bietet hierzu die perfekte Gelegenheit. Als Aussteller und zugleich Wissensträger haben Sie die einmalige Möglichkeit einer zielgerichteten Kommunikation mit Konferenzteilnehmern, Fachkollegen und Interessenten. Zudem bietet das umfangreiche wissenschaftliche und doch praxisnahe Konferenzprogramm auch Ihnen die Möglichkeit sich über neuste Entwicklungen und Trends in der Elektronikindustrie zu informieren. Der zunehmende Einfluss von Industrie 4.0 und die damit verbundenen Herausforderungen für unsere Branche werden ein Schwerpunktthema der diesjährigen Konferenz sein. Haben wir Ihr Interesse geweckt, dann laden wir Sie ein, sich an der Firmenausstellung der 23. FED-Konferenz zu beteiligen. Texas Instruments hat nach eigenen Angaben die industrieweit ersten 80-V/10-A-Leistungsstufe auf der Basis von GalliumnitridFeldeffekttransistoren (GaNFETs) vorgestellt. Das Modul besteht aus einem Hochfrequenz-Treiber und zwei GaNFETs in einer Halbbrücken-Konfiguration. Das verwendete QFNGehäuse (Quad Flat No-leads) vereinfacht das Design. Die GaN- Detaillierte Informationen zur Anmeldung erhalten Sie unter den folgenden Kontaktmöglichkeiten. FED-Geschäftsstelle Berlin Tel. +49(0)30 8349059 Fax +49(0)30 8341831 E-Mail: [email protected] www.fed.de Anschrift: Alte Jakobstr. 85/86 | 10179 Berlin FET-Leistungsstufe LMG5200 soll zu einer beschleunigten Verbreitung von GaN-Leistungswandler-Lösungen der nächsten Generation beitragen. Diese sorgen für mehr Leistungsdichte und Effizienz in Industrie- und Telekommunikations-Anwendungen, die durch hohe Frequenzen und beengte Platzverhältnissen gekennzeichnet sind. Zu den größten Hindernissen, die der Verwendung von GaN im Leistungselektronik-Design bisher im Weg standen, gehörten die Unsicherheiten hinsichtlich der Ansteuerung von GaN-FETs sowie die durch das Gehäuse und das Layout bedingten parasitären Effekte. Hier will TI den Leistungselektronik-Designern helfen, das Leistungspotenzial der GaN-Technologie in vollem Umfang auszuschöpfen. Texas Instruments 56 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // LEISTUNGSELEKTRONIK III/V-HALBLEITERMATERIALIEN GaN-on-Si- und GaN-on-SiC-Epiwafer für die Performance-Steigerung Die wachsende Nachfrage nach Elektroniksystemen, die mit hoher Geschwindigkeit und bei hohen Temperaturen arbeiten und überdies eine günstige Leistungsbilanz aufweisen, zwingt die Halbleiterindustrie zum zügigen Umdenken bei der Wahl der best-geeigneten Materialien. Galliumnitrid (GaN) ist wegen seiner vorteilhaften Eigenschaften beim Einschaltwiderstand (On-Resistance), seiner höheren Durchbruchspannung, höheren Betriebstemperaturen und höheren Schaltfrequenzen der bevor- zugte Kandidat für zukünftige Leistungswandlersysteme. Für diese aussichtsreichen Marktsegmente fertigt EpiGaN qualifizierte epitaxiale Wafer auf der Basis von GaN-on-Si und GaNon-SiC und liefert sie an IDMs (integrated device manufacturer) für High-performance Leistungswandler (bis zu 600 V) und HF-Bausteine in der Millimeterwellen-Kommunikation. Mit seiner bewährten und patent-geschützten GaN Epiwafer-Technologie ermöglicht EpiGaN seinen Kunden, sich in neuen, rapide expandierenden Marktsegmenten erfolgreich zu positionieren. Der bedeutende Wettbewerbsvorteil der von EpiGaN angebotenen GaN-on-Si- (bis zu 200 mm Waferdurchmesser) und GaN-onSiC Epiwafer besteht darin, das sie in MOCVD- (metal-organic chemical vapor deposition) Reaktoren gefertigt werden. Sie sind somit kompatibel zur bestehenden Infrastruktur der Standard Si-CMOS Fertigung. Halbleiterhersteller können also beim Übergang auf die GaN-Technik ihr Investment in die Si-Prozesstechnik weiter nutzen. Dieser Vorteil ergibt sich durch das bei EpiGaN eingesetzte Schlüsselkonzept des In-situ SiN-Layering. EpiGaN LEISTUNGSÜBERTRAGER IGBT-Ansteuerübertrager und kW-Leistungsübertrager Die IGBT Ansteuerübertrager mit nanokristallinen Magnetkernen zeichnen sich durch die geringe Baugröße bei gleichzeitig überragender Spannungsfestigkeit aus. Dank flexibler Wickelkonzepte bieten die Übertrager eine präzise Impulsübertragung bei höchster Störungsresistenz. Einen Schwerpunkt der Präsentation auf der PCIM Europe 2015 bildete die Ausstellung eines neuen Ansteuerübertragers, der in Zusammenarbeit mit Infineon entwickelt und auf die Kompatibilität zu einer speziellen IGBT- Familie optimiert wurde. Darüber hinaus zeigte die VAC auch drei Ansteuerübertrager, die erst kürzlich vom VDE nach der IEC 61800 zertifiziert wurden und somit dem Kunden die Zulassung der Endgeräte deutlich erleich- tern. Abgerundet wird dieses Segment von zwei Prototypen, die als Ansteuermodule sowohl die Leistungs- als auch die Signalübertragung in einem Gehäuse vereinen. Auch die kW-Leistungsübertrager (Bild) für BahnAnwendungen, mit denen eine Leistung von bis zu 60 kW in sehr kompaktem Volumen übertragen werden kann, basieren auf nanokristallinem VITROPERM. Mit den vollständig kundenspezifischen Ausführungen können hohe Isolationsspannungen sowie Ströme von bis zu 500 Arms auf der Sekundärseite realisiert werden, wodurch sich die Übertrager unter anderem für Hilfsbetriebeumrichter (HBU) und Batterieladegleichrichter (BLG) eignen. Für die Übertragung von Leistungen im MW-Bereich, welche bei Traktionsumrichtern und in Smart Grid-Anwendungen typisch sind, hat die VAC nanokristalline Schnittbandkerne im Portfolio (hohe Sättigungsinduktion und niedrige Kernverluste bei einigen kHz). VACUUMSCHMELZE (VAC) Der Weg zum LabVIEW-Könner Mit Studentenversion 2013 Mi auf CD-ROM smart.efficient.cool. Reim, Re Kurt TMC5130 - Schrittmotortreiber und LabVIEW-Kurs L Motioncontroller integriert. Grundlagen, G Aufgaben, Lösungen E-Mail: [email protected] ETelefon: 0931 418-2419 www.vogel-buchverlag.de f kürzeste Design-In Zeiten durch integrierten dedizierten sixPoint™ Motioncontroller 10012 280 28 Seiten, zahlreiche Bilder 1. Auflage 2014 ISBN IS 978-3-8343-3294-3, 29,80 € f dcStep™ für optimierte Motordrehzahl f stealthChop™ für geräuscharme Positionierung f Evaluations-Kit und kostenlos verfügbare Referenz-Designs erleichtern Ihr Design. EMBEDDED COMPUTING // DATENKOMMUNIKATION Hochauflösende Berührungsbildschirme für Haushaltsgeräte Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs; Human Machine Interfaces), die Multi-Touch-Bedienung unterstützen, finden sich in immer mehr Elektronikgeräten und Einrichtungen in verschiedensten Bereichen. CHEE EE LEE * S ie erlauben eine bequeme, umfassende Steuerung und ersetzen zunehmend die weniger attraktiven und umständlichen elektromechanischen HMIs wie Tastenfelder. Mit der neuen Technik lassen sich Bedienschnittstellen integrieren, die ästhetische Produktdesigns ermöglichen und die Benutzerfreundlichkeit erhöhen. Der folgende Beitrag beschreibt, wie eine effektivere kapazitive Berührungsschnittstelle die zahlreichen technischen und logistischen Herausforderungen erfüllt, die Entwicklungsteams heute erfüllen müssen. Die Multi-Touch-Funktion kapazitiver Berührungssensoren findet sich bereits in zahlreichen Consumer-Elektronik- und Computing-Anwendungen. Auch außerhalb dieser Bereiche finden sich nun zahlreiche Einsatzmöglichkeiten. Dazu zählt vor allem der Markt für Haushaltsgeräte. Bedienfelder mit Berührungsfunktion sind hier ein noch rela* Chee Ee Lee ... ist bei FTDI Chip, Glasgow, Schottland. tiv junger Markt, aber seit neuestem finden sich Kühlschränke, Kochfelder und Waschmaschinen mit Touchscreen in den Geschäften, die das Verbraucherinteresse wecken. Kapazitive Berührungssensorik kann mehrere Berührungspunkte gleichzeitig unterscheiden und ist damit imstande, alle Arten von Eingaben genau zu erkennen. Neben dem Multi-Touch-Betrieb sind Berührungsbildschirme auf Basis kapazitiver Technik auch robuster als herkömmliche resistive Touchscreens, da kein direkter Druck aufgewendet werden muss, um eine Berührung zu erkennen. Zudem besteht die Möglichkeit, sie bei Bedarf hinter einem Schutzglas anzubringen. Damit eigenen sie sich ideal für Haushaltsgeräte, die oft in anspruchsvollen Betriebsumgebungen zum Einsatz kommen, in denen resistive Berührungsbildschirme an ihre Grenzen stoßen würden. Bild 1 beschreibt eine hochauflösende Bedienschnittstelle einer Waschmaschine. Der Anwender kann damit auf verschiedene, einfach abrufbare Menüs zugreifen. Durch LCD-Berührungsdisplay einer Waschmaschine: unter den Menüs befindet sich das Hauptmenü, das Menü für die Einstellungen und das Menü für die Waschprogramme 58 den Multi-Touch-Betrieb lassen sich verschiedene Eingabemöglichkeiten erkennen, z.B. Berührungen mit zwei Fingern, Seiten scrollen, Cut-and-Paste, Größe verändern, Wischen und lange Betätigungen mit zwei Fingern. Der Aufbau besteht aus dem Modul MM900A1A, das einen FT900-Mikrocontroller (MCU) enthält. Hinzu kommt ein DemoBoard für den neuen Grafikcontroller FT813 von FTDI Chip, der mit der Embedded Video Engine (EVE) ausgestattet ist. Embedded Video Engine (EVE) von FTDI Chip Neben dem Grafikcontroller enthält das FT813 Demo-Board auch ein LCD mit WVGAAuflösung und einer parallelen 24-Bit-RGBSchnittstelle sowie einen FocalTech TouchController mit serieller I2C-Schnittstelle. Das MM900A1A-Modul verfügt über eine SDKarte zur Speicherung von Bitmap-Bildinhalten und eine QSPI-Schnittstelle, über die Befehle zum FT813 gesendet werden, um das HMI-System zu steuern. Die Basis des Moduls bildet die FT900 MCU, die als Host-Controller fungiert und alle Bilddaten auf das LCD überträgt. Auf der anderen Seite erfasst die MCU über den FT813 auch alle Berührungsdaten vom LCD-Touch-Controller. Die Master-in/ Slave-out- (MISO) und Master-out/Slave-inSignale (MOSI) werden zwischen den beiden Bausteinen hin- und hergeleitet. Der FT900 steuert das HMI durch Verfolgung der Berührungseingaben und die anschließende Verknüpfung mit den entsprechenden Menüs. Unter den Menüs befindet sich das Hauptmenü, das Menü für die Einstellungen und das Menü für die Waschprogramme. Alle entsprechenden Bildinhalte sind auf der SDKarte des MM900A1A gespeichert und werden bei Bedarf über eine QSPI-Schnittstelle auf den FT813 heruntergeladen. Screenshots lassen sich mithilfe der FT813-Grafik und Widget-Befehlen aufnehmen. Der FT813 kann bis zu fünf Berührungspunkte gleichzeitig verfolgen und insgesamt ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 EMBEDDED COMPUTING // DATENKOMMUNIKATION Bild 1: Blockschaltbild einer Multi-Touch-Bedienschnittstelle bei einer Waschmaschine, basierend auf der EVE-Technologie von FTDI Chip 255 verschiedene Objekte unterscheiden. Wie alle Bausteine der EVE-Serie vereinfacht auch der FT813 die Umsetzung von HMIs durch seine objektorientierte Architektur. Dabei werden alle Audio-Ausgänge (Signaltöne) und visuellen Darstellungen (Overlays, Schriftarten, Bitmaps, Vorlagen etc.) als einfache Objekte ausgegeben. Damit können Bildinhalte zeilenweise gerendert werden (mit 1/16 Pixel-Auflösung) anstatt Pixel für Pixel (was wesentlich datenintensiver ist). Ein Flash zum Speichern der Bilddaten und ein Bildspeicher (Frame Buffer), wie sie für ein HMI-System normalerweise erforderlich sind, werden damit hinfällig. Auch die Spezifikation einer kostengünstigeren 8- oder 16-Bit-MCU anstelle einer teureren 32-BitMCU ist damit möglich. Die breiten parallelen Busse, die normalerweise für die Datenübertragung zwischen verschiedenen ICs erforderlich sind, erübrigen sich damit ebenfalls. Die Anzahl der Bauelemente für das HMISystem ist damit geringer als bei einer herkömmlichen Implementierung. Weniger Platzbedarf auf der Leiterplatte ist erforderlich, die Entwicklungsdauer verkürzt sich und der Entwicklungsaufwand sinkt. Ein weiterer Vorteil liegt in der objektorientierten Grafikarchitektur, die auch Animationen ermöglicht. Da alle dargestellten Bilder als Objekte behandelt werden, lässt sich eine Animation relativ einfach durchführen, indem die Koordinaten für die Platzierung des Objektes einfach aktualisiert werden. Ein einzelnes Objekt kann auch an mehreren Stellen wiederholt dargestellt werden, ohne mehrere Objekte erstellen zu müssen. Der FT813 ist Teil der zweiten Generation von FTDI Chips EVE-Bausteinen. Mit 800 x 600 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Pixel bietet er eine höhere Auflösung als das Vorgängermodell (512 x 512 Pixel). Damit lassen sich größere Displays ansteuern (>7 Zoll), wie sie auch in Haushaltsgeräten zum Einsatz kommen. Auch der Speicher wurde von 256 kByte auf 1 Mbyte erhöht. Der FT813 wird im 56-Pin VQFN ausgeliefert. // HH FTDI Chip +44(0)141 4292777 PRAXIS WERT Kapazitive Berührungstechnik Mit Multi-Touch vereinfacht sich die intuitive Bedienung von Geräten. Die Einsatzmöglichkeiten der kapazitiven Berührungstechnik sind dabei fast unbegrenzt. Das hier aufgeführte Anwendungsbeispiel erlaubt den Aufbau fortschrittlicher und kostengünstiger Bedienschnittstellen, in denen Menüs und Widgets eine grafisch hoch angereicherte und übersichtliche Lösung für die einfache Befehlseingabe ermöglichen. Durch ein HMISystem auf EVE-Basis, das von einer MCU unterstützt wird, die genau für diese Art der Anwendung ausgelegt ist, ergeben sich ein wesentlich geringerer Platzbedarf auf der Leiterplatte und niedrigere Stückkosten. 59 EMBEDDED COMPUTING // SPEICHER Speicher für das Internet der Dinge: Trends und Herausforderungen IoT, Netzwerke von Geräten, intelligente Datensammler mit ständigem Datenaustausch erlauben es, dass komplexe Ecosysteme integrierter Hardware zusammenarbeiten für nahezu jede Industrie. Flash-Speicher und DRAM-Module: ATP liefert die richtigen Produkte für das Internet der Dinge Z usammen mit der wachsenden Entwicklung der Technologie bekommen Speicher eine immer bedeutendere Rolle, als kritische Komponente im IoT, wo Leistung, Kompaktheit, Langzeitverfügbarkeit und Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen zählen. Maschinengenerierte Daten kommen in zwei Varianten, was zwei völlig unterschiedliche Herausforderungen schafft. Zum einen sind große Datenmengen, wie Videos oder Log-Files von Sensoren oder Rekordern, die in den Milliarden von Daten zufällig zugegriffen werden müssen. Weil NAND-Speicher seitenorientiert arbeiten, bedeutet das, dass diese zufälligen Zugriffe den Speicher extrem abnützen und seine Lebensdauer verkürzen. Verschiedene Anwendungen im IoT erfordern das Vorabladen von Daten in den Speicher. Diese Anwendungen erfordern höchste Zuverlässigkeit beim konstanten Lesen, wie z.B. das Betriebssystem (OS) oder Langzeitspeicherung von Daten (z.B. Anwendungsprogramme). Die Anforderung des Speichers, die Daten sehr lange zuverlässig zu speichern, über einen weiten Temperaturbereich 60 ist daher wichtig. Lese-intensive Speicher bergen erhebliche Risiken für Störungen und Datenintegrität. IoT-Hardware in industriellen Anwendungen wird normalerweise in extremen Umgebungen eingesetzt, z.B. extreme Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Vibrationen, Stoß, Strahlung, Dunst, Sand, Netzteilinstabilität, usw. Langzeitzuverlässigkeit unter diesen Bedingungen ist daher wichtig. Um zu verhindern, dass der NAND-Speicher degradiert, sollte der Entwickler die Programmierung an die Flash-Speicher-Seitenarchitektur anpassen. Schreiben von Files, die größer sind als eine Speicherseite ist jedenfalls zu bevorzugen und kann die Lebensdauer des Speichers verlängern, da es mit dem integrierten Algorithmus übereinstimmt. Zur Optimierung steht ATPs NAND Flash Monitor zur Verfügung, der dem Entwickler helfen kann, die Anwendung auf reduzierte Schreibzyklen zu optimieren. Integriert in den Host, und mit Überwachung der „Spare Utilization Rate“, hilft dies, den Zustand des Speichers zu erkennen und zu warnen, wenn kritische Werte erreicht werden, die den Speicher als „Nur-Lese“-Speicher degradieren würden. Lesestörungen und Datenverlust sind hier die wichtigsten Faktoren, die bei Flash-Speichern im Flash-Controller-Mechanismus verhindert werden, indem ECC-Checks (Fehlerkorrektur-Code) eingebaut sind, die Lesefehler korrigieren, und den betroffenen Block danach sperren und die Daten in unbeschädigte Blöcke verschieben. Mit dem Einsetzen des Intervall „Auto-Power-on“-Algorithmus kann dieser Prozess automatisiert werden und Datenverlust verhindert werden (ATP Autorefresh und ATP AutoScan). ATP führt umfangreiche Tests auf NANDChip-Ebene durch. Damit und inklusive Simulation und Analyse von Umgebungsbedingungsmodellen, mit Konditionen und Temperaturprofilen für die Massenproduktion und das Filtern von Defekten, wird höchste Zuverlässigkeit garantiert. Desweiteren werden Ein/Ausschalt-Zyklustests durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine Daten verloren gehen. // HH ATP Electronics +49(0)89 37499990 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // EMBEDDED SYSTEME T H R E A D ALL YOU EMBEDDED-DESIGN Entwicklungskonzept für kundenspezifische SBCs Unter der Bezeichnung "SingleBoard-Recipe" bietet EEPD ein neues zeit- und kosteneffizientes Entwicklungskonzept für SingleBoard-Computer an. Das neue Konzept basiert auf einer virtu- ellen Bibliothek, aus der Entwickler verschiedene Formfaktoren, CPUs, Schnittstellen, Speicher etc. wählen können. Der Unterschied beim Single-BoardRecipe zu bekannten BuildingBlock-Konzepten liegt darin, dass sich das komplette Design auf einer Baugruppenebene abspielt. Zusatzmodule in Aufstecktechnik sind nicht erforderlich. Die Vorteile der Ein-BoardLösung sind reduzierte Einbauhöhe, höhere mechanische Stabilität und günstigere Kühlmöglichkeiten. Die Bibliothek erlaubt es den EEPD-Entwicklern, mit wenig Aufwand unterschiedliche Designfaktoren und Technologien zu bedienen. Inteloder AMD-basierte x86-Technik oder ARM kann zum Einsatz kommen. Im virtuellen Lager finden sich vorgefertigte GPUund Netzteilvarianten sowie variable Schnittstellenblöcke. Zur Auswahl stehen Intel Bay Trail, AMD eKabini oder Freescale i.MX 6 und Bussysteme wie SATA, PCI Express und DDR 3 C Interface. EEPD EASYTOUCH USB Controller mit Atmels Controller der T-Serie Die eigenentwickelte PCAP-Lösung von Data Modul easyTouch hat sich schon in zahlreichen Anwendungsgebieten wie HMI, Transport und Logistik oder Medizin etabliert. Als Modulpartner von Atmel wird dabei auf die neuste Controllergeneration der maXTouch-Reihe zurückgegriffen. Zwei wesentliche Herausforderungen, der PCAP-Technologie geschuldet, sind dabei stets geblieben. Zum einen die sichere Bedienung mit Industriehandschuhen und zum anderem das Bedienen des PCAPs auch mit einer Flüssigkeit auf der Bedieneroberfläche. Zwei USB Controller auf Basis der Atmel maXTouch T-Serie bieten eine Erkennung mittels Mutual und Self Capacitance. Mit Mutual Sensing sind weiterhin Multitouch Events bis hin zu 10 Finger möglich. Erkennt der Controller einen Handschuh bzw. Wasser auf dem Screen werden die betroffen Stellen mit SelfCapacitance Sensing gescannt. Diese Methode ermöglicht dem Bediener auch mit dicken Handschuhen das Terminal zu bedienen. Selbst bei großflächigen Wasserpfützen ist nun das Bedienen auf der Benutzeroberfläche problemlos möglich. Data Modul NEED IN AN RTOS Source Code No Royalties Small Footprint IEC-61508 • IEC-62304 Express Logic’s ThreadX RTOS has received TÜV Certification for functional safety, according to IEC-61508 and IEC-62304 standards. Now, use of ThreadX for safety-critical systems is easier than ever before. Ask us about our TÜV certification, and how it can help you meet IEC-61508 and IEC-62304 regulations. YOUR EXTRAS Certification Pack™ Certification Fastest RTOS Automatic Event Trace ADDITIONAL MODULES N E T TCP/IP with IPv4 & IPv6 F I L E Embedded FAT File System BOX-PC U S B Verbrauchseffizient und flexibel konfigurierbar Der Box-PC DE-1002P von CompMall basiert auf dem Intel Atom E3845 Quad Core 1,91GHz-Prozessor mit nur 10 W Verbrauch und bietet Vorteile bei Rechenleistung, Energieeffizienz und ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 Zuverlässigkeit. Er kommt ohne Lüfter, ohne jegliche Kabelverbindungen im Inneren aus und bietet Flexibilität durch vielseitige Anschlüsse und Erweiterungsmöglichkeiten. Für den IoT-Embedded-Markt eignet er sich durch Kommunikationsstrukturen, einfache Vernetzungsmöglichkeiten und die Low-Power CPU. Mit 6x LAN mit 4x POE lassen sich Sensoren und Geräte verknüpfen und permanent überwachen. So können Daten effizient verarbeitet und an Remote-Server übermittelt werden. Als Speichermedium sind bis 8GB DDR3L SO-DIMM möglich und es lassen sich 2x 2,5" SATA HDD/SSD und 2x mSATA-Speicherkarten verbauen. Möglich sind zwei unabhängige Anzeigen via DisplayPort und DVI (VGA über Adapter). Unterstützt werden u.a. Win 8/8E oder Win 7/7E. Trotz kompakter Abmessungen bietet der Box-PC Schnittstellen wie 4x USB 2.0, USB 3.0, 6x RS-232/422/485, PS/2 für KB/MS und Audio. Comp-Mall 61 Host and Device Stack G U I Embedded Graphics T R A C E Real-Time Event Trace For Information visit WWW.RTOS.COM +49 5143-911303 AKTUELLE PRODUKTE // EMBEDDED SYSTEME ENTWICKLUNGSUMGEBUNG Integriertes Tool deckt MCU- und Wireless-Entwicklung ab Mit der nächsten Generation seiner Entwicklungsplattform Simplicity Studio bietet Silicon Labs eine integrierte MCU-/WirelessEntwicklungsumgebung an, die ein gleichzeitiges MCU- und HF-/ Funk-Design für verschiedene IoT-Anwendungen ermöglicht. Die neue Version bietet die Funktionen von Simplicity Studio und unterstützt nun Silicon Labs’ neue 8-Bit EFM8 MCUs, die neuen EZR32 Sub-GHz WirelessMCUs und die EM35xx Ember ZigBee Wireless-SoCs als 2,4-GHz-Funkanbindung für 802.15.4-Maschennetze. Simplicity Studio vereinfacht die Entwicklung von IoT-Anwendungen, indem in einer einheitlichen Software-Umgebung mit einem Klick Zugriff auf alle Funktionen besteht – vom anfänglichen Kon- zept bis hin zum endgültigen Produkt. Das Tool enthält eine Eclipse-basierte (IDE), grafische Konfigurationstools, Energy Profiling Tools, NetzwerkanalyseTools, Demos, Softwarebeispiele, Dokumentation sowie Zugriff auf technischen Support und Community-Foren. Simplicity Studio ist intelligent ausgelegt und erkennt automatisch die angeschlossene 8- oder 32-Bit-MCU oder den Funk-IC, ermöglicht eine grafische Konfiguration und zeigt Konfigurationsmöglichkeiten auf. Die Plattform ist eine kontextbezogene Entwicklungsumgebung, die Produktinformationen in Bezug zum Projekt bereitstellt. Integriertes Stromverbrauchs-Profiling in Echtzeit und Netzwerk-Paketanalyse-Tools sorgen für robuste Netzwerke und energieeffiziente Funkknoten. Zudem wird der Stromverbrauch optimiert, um die Batterielebensdauer zu verlängern oder die Batteriegröße zu verkleinern. Silicon Labs 32-BIT-MIKROCONTROLLER MSP432-MCUs von Texas Instruments mit ARM Cortex-M4F-Core Mit der MCU-Plattform MSP432 bietet TI seine ersten 32-Bit-MSPMikrocontroller an. Die sparsamen 48-MHz-Controller optimieren die Leistungsfähigkeit, ohne dabei die Verlustleistung zu erhöhen. Die ARM-Cortex-M4F-basierten Bausteine nehmen im aktiven Zustand 95 µA/MHz auf, im Standby-Status nur 850 nA. Die Energieeffizienz und Performance wird durch analoge Funktionen optimiert, zu denen ein schneller 14-Bit A/D-Wandler (ADC) mit einer Abtastrate von 1 MSamples/s gehört. Entwickler können mit den MSP432-MCUs stromsparende Embedded-Anwendungen entwickeln, z.B. in der Industrie- und Gebäudeautomatisierung, Sensorik, bei Security Panels, Asset Tracking standardisierter, architekturunabhängiger Vergleichsmaßstab für die Stromverbrauchseigenschaften verschiedener MCUs. Während der integrierte Gleichspannungswandler die Energieeffizienz im Highspeed-Betrieb optimiert, verringert der ebenfalls integrierte LDO-Regler die Systemkosten und die Designkomplexität, so Barry. Ebenfalls integriert ist ein 14-Bit-ADC, der bei 1 MSamples/s nur 375 µA Strom aufnimmt. und in der Consumer-Elektronik, wo es gleichermaßen auf effiziente Datenverarbeitung wie auf geringen Stromverbrauch ankommt. Die MSP432-MCUs stellen die neueste Entwicklung im Bereich der Ultra-Low-PowerInnovation von TI dar, so Texas Instruments. Mit ihrem ULPBench-Wert von 167,4 lassen sie sämtliche anderen Cortex-M3 und -M4F-MCUs hinter sich. Der Ultra-Low Power-Benchmarktest ULPBench des Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) dient als Texas Instruments ALL PROGRAMMABLE 3 Tage Praxis, Praxis, Praxis PLC2 Days 2015 Konferenz FPGA / Embedded Design In der Konferenz mit 48 Vorträgen in vier Tracks erfahren Sie alles über den aktuellen Stand bei Xilinx FPGA und SoC Embedded Design – aus erster Hand, von den führenden Experten. ■ Theorie/Praxis-Vorträge mit Live-Demos ■ Teilnehmer erhalten alle Vorträge auf USB-Stick Easy Start Workshop Embedded Linux – All inclusive! Sie entwickeln ein vollständiges Embedded Linux System auf dem ZYNQ SoC und können zu Hause sofort mit ihrem eigenen Projekt loslegen. ■ Von der Definition der Embedded-Plattform ■ bis zur Linux-Portierung 16.–18. Juni in Stuttgart PLC2 ist der einzige deutsche Schulungspartner von Easy Start Workshop FPGA Vivado – All inclusive! Die Teilnehmer lernen praktisches FPGA-Design von A bis Z und üben die Anwendung. Sie programmieren eigenständig ein Board, das Sie mit nach Hause nehmen können. ■ FPGA-Entwicklungsvorgang ■ SPI-Interfacing (ADC/DAC) ■ High Speed Connectivity 50 € FrühbucherRabatt bis 11. Mai Weitere Info und Online-Anmeldung: http://www.plc2.de/allprogrammable-plc2-days 62 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 AKTUELLE PRODUKTE // EMBEDDED SYSTEME You CAN get it... Hardware und Software für CAN-Bus-Anwendungen… PROGRAMMIERBARE LOGIK UBM-freie WLCSP-Gehäuse Die UBM-freie (Under-Bump Metallization-Free) WLCSP-Gehäusetechnik von Altera und TSMC sorgt für höhere Qualität, Zuverlässigkeit und Integration bei den MAX 10 FPGAs von Alte- ra. Die Technik führt zu einem flachen Gehäuse, das eine Höhe von weniger als 0,5 mm (inklusive Lötkugel) aufweist. Zu den Einsatzfeldern zählen alle Sensoranwendungen, Industrieanlagen mit kleinem Formfaktor und tragbare Elektronikgeräte. Im Vergleich zu einem StandardWLCSP-Gehäuse ergibt sich damit die doppelte Zuverlässigkeit auf Leiterplattenebene, die Möglichkeit einer großen Chip-Größe und vielen I/Os. PCAN-GPS Programmierbares Sensormodul mit CAN-Anbindung zur Positionsund Lagebestimmung. Entwicklungspaket inklusive Library und Programmierbeispielen. 240 € Altera / TSMC FPGA-TOOL Einfach in Java programmieren, ohne sich mühevoll in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL einzuarbeiten – durch easyFPGA von os-cillation wird dies möglich. Das Toolkit aus Board und SDK ermöglicht eine schnelle und einfache Umsetzung in Hardware, denn es liefert Codebausteine gleich mit. Ob Frequenzteiler, PWM oder Schnittstellen wie UART, I2C und SPI – die easyCores machen easyFPGA benutzerfreundlich. Mit easyFPGA sinkt die Einstiegshürde für die Nutzung von FPGA. So könn- ten Kunden die Vorteile konfigurierbarer Hardware ausschöpfen, ohne sich detailliert mit Hardwarebeschreibungssprache auseinandersetzen zu müssen. Im vergangenen Jahr hatte oscillation den easyFPGA-Prototyp vorgestellt. Nun ist die ausgereifte Vollversion erhältlich. Neben Software- und Hardwareentwicklung führt os-cillation auch Softwareprojekte sowie die Entwicklung elektronischer Baugruppen und Baseboards durch. os-cillation STRAHLUNGSTOLERANTES FPGA Schnelle Signalverarbeitung Mit der Serie RTG4 bietet Microsemi strahlungstolerante FPGAs für die Highspeed-Signalverarbeitung an. Die wiederprogrammierbare Flash-Technologie der FPGAs ist immun gegenüber ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 durch Strahlung verursachte Konfigurations-Upsets in rauen Umgebungen. "Configuration Scrubbing" wie bei der SRAMFPGA-Technik ist nicht erforderlich. RTG4 unterstützt Raumfahrtanwendungen, die bis zu 150.000 Logikelemente und eine Taktfrequenz bis 300 MHz verlangen. Anwendungen sind z.B. Nutzlasten für die Fernerkundung in der Raumfahrt wie Radar, Bildgebung und Spektrometrie. Alle Preise verstehen sich zzgl. MwSt., Porto und Verpackung. Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. Einfache Hardwarekonfiguration PCAN-ExpressCard 34 CAN-Interface für den ExpressCard/34-Schacht mit galvanischer Trennung bis 300 V. 260 € PCAN-Explorer 5 Universeller CAN-Monitor, Tracer, symbolische Nachrichtendarstellung, VBScript-Schnittstelle, erweiterbar durch Add-ins (z. B. Plotter & J1939 Add-in). ab 450 € www.peak-system.com Microsemi 63 Otto-Röhm-Str. 69 64293 Darmstadt / Germany Tel.: +49 6151 8173-20 Fax: +49 6151 8173-29 [email protected] Inserenten AMSYS GmbH & Co. KG.............................................................34 Analog Devices ........................................................................ 17 ATP Electronics, Inc. ................................................................. 59 Beta LAYOUT GmbH..................................................................30 Digi-Key Corp........................................................... 1.US, 2.US, 9 Dipl. Ing. Ernest Spirig ............................................................. 55 EBV Elektronik GmbH & Co. KG ................................................... 5 Express Logic, Inc .................................................................... 61 Farnell GmbH ........................................................................... 53 Impressum REDAKTION Chefredakteur: Johann Wiesböck (jw), V.i.S.d.P. für die redaktionellen Inhalte, Ressorts: Zukunftstechnologien, Kongresse, Kooperationen, Tel. (09 31) 4 18-30 81 Chef vom Dienst: David Franz, Ressorts: Beruf, Karriere, Management, Tel. - 30 97 Redaktion München: Tel. (09 31) 4 18Sebastian Gerstl (sg), ASIC, Entwicklungs-Tools, Mikrocontroller, Prozessoren, Programmierbare Logik, SOC, Tel. -30 98; Franz Graser (fg), Prozessor- und Softwarearchitekturen, Embedded Plattformen, Tel. -30 96; Martina Hafner (mh), Produktmanagerin Online, Tel. -30 82; Hendrik Härter (heh), Messtechnik, Testen, EMV, Medizintechnik, Laborarbeitsplätze, Displays, Optoelektronik, Embedded Software Engineering, Tel. -30 92; Gerd Kucera (ku), Automatisierung, Bildverarbeitung, Industrial Wireless, EDA, Leistungselektronik, Tel. -30 84; Thomas Kuther (tk), Kfz-Elektronik, E-Mobility, Stromversorgungen, Quarze & Oszillatoren, Passive Bauelemente, Tel. -30 85; Kristin Rinortner (kr), Analogtechnik, Mixed-Signal-ICs, Elektromechanik, Relais, Tel. -30 86; Margit Kuther (mk), Bauteilebeschaffung, Distribution, E-Mobility, Embedded Computing, Tel. (0 81 04) 6 29-7 00; Freie Mitarbeiter: Prof. Dr. Christian Siemers, FH Nordhausen und TU Clausthal; Peter Siwon, MicroConsult; Sanjay Sauldie, EIMIA; Hubertus Andreae, dreiplus Verantwortlich für die FED-News: Jörg Meyer, FED e.V., Alte Jakobstr. 85/86, D-10179 Berlin, Tel. (0 30) 8 34 90 59, Fax (0 30) 8 34 18 31, www.fed.de Redaktionsassistenz: Eilyn Dommel, Tel. -30 87 Redaktionsanschrift: München: Grafinger Str. 26, 81671 München, Tel. (09 31) 4 18-30 87, Fax (09 31) 4 18-30 93 Würzburg: Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg, Tel. (09 31) 4 18-24 77, Fax (09 31) 4 18-27 40 Layout: Agentur Print/Online GlobTek Inc........................................................................... 1.US ELEKTRONIKPRAXIS ist Organ des Fachverbandes Elektronik-Design e.V. (FED). FED-Mitglieder erhalten ELEKTRONIKPRAXIS im Rahmen ihrer Mitgliedschaft. Hammond Manufacturing Co. Ltd ............................................. 14 HY-LINE Computer Components Vertriebs GmbH ........................11 Vogel Business Media GmbH & Co. KG, Max-Planck-Straße 7/9, 97082 Würzburg, Postanschrift: Vogel Business Media GmbH & Co. KG, 97064 Würzburg Tel. (09 31) 4 18-0, Fax (09 31) 4 18-28 43 Beteiligungsverhältnisse: Vogel Business Media Verwaltungs GmbH, Kommanditistin: Vogel Medien GmbH & Co. KG, Max-Planck-Straße 7/9, 97082 Würzburg Geschäftsführung: Stefan Rühling (Vorsitz), Florian Fischer, Günter Schürger Publisher: Johann Wiesböck, Tel. (09 31) 4 18-30 81, Fax (09 31) 4 18-30 93 Verkaufsleitung: Franziska Harfy, Grafinger Str. 26, 81671 München, Tel. (09 31) 4 18-30 88, Fax (09 31) 4 18-30 93, [email protected] Stellv. Verkaufsleitung: Hans-Jürgen Schäffer, Tel. (09 31) 4 18-24 64, Fax (09 31) 4 18-28 43, [email protected] Key Account Manager: Claudia Fick, Tel. (09 31) 4 18-30 89 , Fax (09 31) 4 18-30 93, [email protected] Crossmedia-Beratung: Susanne Müller, Tel. (09 31) 4 18-23 97, Fax (09 31) 4 18-28 43 [email protected] Annika Schlosser, Tel. (09 31) 4 18-30 90, Fax (09 31) 4 18-30 93, [email protected] Marketingleitung: Elisabeth Ziener, Tel. (09 31) 4 18-26 33 Auftragsmanagement: Claudia Ackermann, Tel. (09 31) 4 18-20 58, Maria Dürr, Tel. -22 57; Anzeigenpreise: Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 49 vom 01.01.2015. Vertrieb, Leser- und Abonnenten-Service: DataM-Services GmbH, Franz-Horn-Straße 2, 97082 Würzburg, Thomas Schmutzler, Tel. (09 31) 41 70-4 88, Fax -4 94, [email protected], www.datam-services.de. Erscheinungsweise: 24 Hefte im Jahr (plus Sonderhefte). Verbreitete Auflage: 37.999 Exemplare (II/2014). Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung der Auflagenwahrheit. Bezugspreis: Einzelheft 12,00 EUR. Abonnement Inland: jährlich 230,00 EUR inkl. MwSt. Abonnement Ausland: jährlich 261,20 EUR (Luftpostzuschlag extra). Alle Abonnementpreise verstehen sich einschließlich Versandkosten (EG-Staaten ggf. +7% USt.). Bezugsmöglichkeiten: Bestellungen nehmen der Verlag und alle Buchhandlungen im In- und Ausland entgegen. Sollte die Fachzeitschrift aus Gründen, die nicht vom Verlag zu vertreten sind, nicht geliefert werden können, besteht kein Anspruch auf Nachlieferung oder Erstattung vorausbezahlter Bezugsgelder. Abbestellungen von Voll-Abonnements sind jederzeit möglich. Bankverbindungen: HypoVereinsbank, Würzburg (BLZ 790 200 76) 326 212 032, S.W.I.F.T.-Code: HY VED EMM 455, IBAN: DE65 7902 0076 0326 2120 32 Herstellung: Andreas Hummel, Tel. (09 31) 4 18-28 52, Frank Schormüller (Leitung), Tel. (09 31) 4 18-21 84 Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH, 97204 Höchberg. Erfüllungsort und Gerichtsstand: Würzburg Manuskripte: Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Sie werden nur zurückgesandt, wenn Rückporto beiliegt. Internet-Adresse: www.elektronikpraxis.de www.vogel.de Datenbank: Die Artikel dieses Heftes sind in elektronischer Form kostenpflichtig über die Wirtschaftsdatenbank GENIOS zu beziehen: www.genios.de VERLAG IC-Haus GmbH.......................................................................... 31 Keysight Technologies ............................................................. 13 Macnica GmbH......................................................................... 35 MEN Mikro Elektronik GmbH.......................................................3 MF Instruments GmbH.............................................................. 41 Mira-Electronic K. + G. Sauerbeck ............................................ 55 Mouser Electronics, Inc. ........................................................... 15 National Instruments Germany GmbH.......................................39 Neutrik Vertriebs GmbH............................................................34 Panasonic Electric Works Europe AG ......................................... 27 PEAK-System Technik GmbH .....................................................63 PLC2 GmbH..............................................................................62 Renesas Electronics Europe GmbH............................................49 Rigol Technologies EU GmbH .................................................... 37 Rittal GmbH & Co. KG ..........................................................28-29 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG......................................... 4.US Rohrer Mess- und Systemtechnik GmbH ................................... 55 setron GmbH.............................................................................51 Spectrum Systementwicklung Microelectronic GmbH ...............47 Teledyne LeCroy GmbH.............................................................43 TQ-Systems GmbH ................................................................... 33 Trinamic Motion Control GmbH & Co. KG................................... 57 YOKOGAWA Deutschland GmbH ............................................... 45 EDA VERLAGSBÜROS Verlagsvertretungen INLAND: Auskunft über zuständige Verlagsvertretungen: Tamara Mahler, Tel. (09 31) 4 18-22 15, Fax (09 31) 4 18-28 57; [email protected]. AUSLAND: Belgien, Luxemburg, Niederlande: SIPAS, Peter Sanders, Sydneystraat 105, NL-1448 NE Purmerend, Tel. (+31) 299 671 303, Fax (+31) 299 671 500, [email protected]. Frankreich: DEF & COMMUNICATION, 48, boulevard Jean Jaurès, 92110 Clichy, Tel. (+33) 14730-7180, Fax -0189. Großbritannien: Vogel Europublishing UK Office, Mark Hauser, Tel. (+44) 800-3 10 17 02, Fax -3 10 17 03, [email protected], www.vogel-europublishing.com. USA/Canada: VOGEL Europublishing Inc., Mark Hauser, 1632 Via Romero, Alamo, CA 94507, Tel. (+1) 9 25-6 48 11 70, Fax -6 48 11 71. Copyright: Vogel Business Media GmbH & Co. KG. Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, digitale Verwendung jeder Art, Vervielfältigung nur mit schriftlicher Genehmigung der Redaktion. Nachdruck und elektronische Nutzung: Wenn Sie Beiträge dieser Zeitschrift für eigene Veröffentlichung wie Sonderdrucke, Websites, sonstige elektronische Medien oder Kundenzeitschriften nutzen möchten, erhalten Sie Information sowie die erforderlichen Rechte über http://www.mycontentfactory.de, (09 31) 4 18-27 86. Beilage: Chroma ATE Inc. 64 ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 10326 SPONSOR AUSSTELLER 2 5 . Juni 2 015, Vogel Convention Center Wür zburg Der Würzburger EMS-Tag gilt als das wichtigste ManagementTreffen der EMS-Branche. Geschäftsführer und Führungskräfte von EMS-Providern, Inhouse-Fertigern und deren Zulieferern treffen sich, um sich über Themen, die die Branche bewegen, zu informieren. Highlights: Exklusive Ergebnisse einer „ganz anderen“ Lieferantenauswahlmethode Referent: H. Peter J. Bleif, ING QC Ingenieurgesellschaft Zeit- und Kostenersparnis für den EMS-Dienstleister bei der Angebotserstellung und im Einkauf Referenten: Aygen Selcuk & Bao Ngoc An, ETIT SYSTEMS JETZT ANMELDEN! Entstehungskette für Elektronik-Systeme – gemeinsam zu optimalem Design und nachhaltigem Erfolg Referent: Markus Biener, Zollner Elektronik Aktuelle Lage und Tendenzen: Weltwirtschaft, Europa, Deutschland und Elektroindustrie Referent: Dr. Andreas Gontermann, ZVEI Informationen und Anmeldung unter: www.ems-tag.de www.vogel.de VERANSTALTER: ZUM SCHLUSS Nachhaltigkeit – der Gegenentwurf zur geplanten Obsoleszenz „Man muss über Themen wie geplante Obsoleszenz auch im Industrieumfeld sprechen, um die Menschen zu sensibilisieren und klar dagegen Stellung zu beziehen.“ Stefan Dehn: Vertriebsleiter bei der Schulz-Electronic GmbH in Baden-Baden, Deutschland. D as Thema geplante Obsoleszenz ist derzeit in aller Munde. Und was im Bereich der Konsumgüter bereits als stillschweigender Konsens vieler Produzenten gilt, wird mittlerweile auch bei den Industriegütern diskutiert: die geplante, verbaute oder auch nur billigend in Kauf genommene verkürzte Lebensdauer von Geräten. Minderwertige Rohstoffe und unzureichende Verarbeitung senken die Kosten und schaffen neuen Spielraum für die Gewinnspanne. Der Verlierer dieser Rechnung ist der Anwender. Doch ist der Anwender wirklich nur Opfer? Nein, denn wer billig will und seine Entscheidungen ausschließlich über den Preis trifft, der hat es schwer, Gehör zu finden, wenn er sich nach dem Kauf über mangelnde Qualität beschwert. Der Begriff Obsoleszenz, laut dem Duden die „Veralterung“ eines Produktes, klingt wie die Essenz unserer schnelllebigen Zeit, in der der Fortschritt im Sekundentakt stattfindet. Es ist uns von SchulzElectronic ein Anliegen, dass wir der Obsoleszenz den Begriff der Nachhaltigkeit entgegen setzen. Nachhaltigkeit muss für Premiumanbieter eine tragende Säule der Unternehmensphilosophie sein. Alles beginnt mit Ehrlichkeit und Verantwortung. Das heißt, dass Produkteigenschaften offen kommuniziert und Kundenwünsche realisiert werden. Schulz-Electronic kooperiert ausschließlich mit Herstellern, die unsere Wertvorstellungen teilen. Über allem steht die Haltbarkeit / Verfügbarkeit eines Produktes. Unsere Partner bauen Geräte, auf die man sich über Jahre hinweg verlassen kann und die auch unter schwierigsten klimatischen Bedingungen einwandfrei funktionieren. Das älteste sich noch in Betrieb befindende Stromversorgungsgerät, das von Schulz-Electronic geliefert wurde, ist ein E 060-6 Delta Elektronika aus dem Jahre 1976. Das niederländische Unternehmen ist ein Musterbeispiel für Nachhaltigkeit. Delta-Elektronika übernimmt nahezu alle Entwicklungs- 66 und Produktionsschritte in Eigenregie. Das beginnt mit dem Wickeln der Trafos und geht über die Blechbearbeitung bis hin zur Klima geführten Lagerung der Bauteile und einem intensiven Burn-in der fertigen Geräte. Und was geschieht, wenn Geräte aus dem Katalog in einer gegebenen Situation beim Kunden nicht gut nutzbar sind oder es sogar unmöglich ist, sie einzusetzen? Diese Kunden schicken wir nicht weg. Vielmehr bemühen wir uns, die Nutzbarkeit von Geräten auch bei speziellen Anforderungen zu gewährleisten. Das kann beispielsweise bedeuten, dass wir die Anschlüsse von der Rückseite des Geräts auf die Vorderseite verlegen – selbstverständlich mit dem „Segen“ des Herstellers. Customizing mit Garantieleistung ist das Stichwort. Ist ein Gerät defekt, werden Kunden heutzutage oft mit der Aussage, das Gerät sei ja schon recht betagt, zum Kauf eines neuen Modells animiert. Diese Haltung passt nicht zu unseren Werten. Wir bemühen uns gemeinsam mit unseren Partnern darum, wenn es wirtschaftlich Sinn macht, durch eine Reparatur die Funktionstüchtigkeit wiederherzustellen. Eine weitere Facette von Nachhaltigkeit ist die Energieeffizienz. Bei Stromversorgungsgeräten wird sie über den Wirkungsgrad gemessen. Schon wenige Prozente mehr Wirkungsgrad resultieren für den Anwender in spürbar niedrigeren Betriebskosten. Neben der Verlässlichkeit ist der Wirkungsgrad einer der wichtigsten Faktoren bei Dauerbetrieb und großen Leistungen und geht ein in die „Total Cost of Ownership“. Wer diese Kostenrechnung anstellt, wird feststellen, dass gute Geräte, die bei der Anschaffung mehr kosten, über einen Zeitraum von zehn Jahren und mehr am Schluss die Gewinner sind. Um es nochmal auf den Punkt zu bringen: „Obsoleszenz ist ein Fremdwort für uns!“ // TK ELEKTRONIKPRAXIS Nr. 10 21.5.2015 www.ese-summit.de 8. Juli 2015 · Würzburg · Vogel Convention Center VCC PROGRAMMHIGHLIGHTS: Was Geschäftsführer über Embedded-Software wissen sollten Referent: Professor Dr. Jochen Ludewig, Universität Stuttgart Die Zukunft des Embedded Software Engineering Referent: Prof. Dr.-Ing. Peter Liggesmeyer, Fraunhofer IESE Geschäftsmodelle IoT – erfolgreich im Internet der Dinge Referent: Alois Schwarz, Flexera Software JETZT ANMELDEN Hauptsponsor: Themensponsoren: Axivion GmbH emlix GmbH Hitex GmbH WIBU-SYSTEMS AG Willert Software Tools GmbH 10680 www.ese-summit.dee Eine Veranstaltung von: Von 50 MHz bis 4 GHz: Leistungsfähige Oszilloskope vom Messtechnik-Profi. Schnelles Arbeiten, einfache Bedienung, präzise Ergebnisse: Dafür stehen die Oszilloskope von Rohde & Schwarz. R&S®RTO: Schneller analysieren. Mehr sehen. (Bandbreiten: 600 MHz bis 4 GHz) R&S®RTE: Einfach. Leistungsfähig. (Bandbreiten: 200 MHz bis 2 GHz) R&S®RTM: Einschalten. Messen. Fertig. (Bandbreiten: 200 MHz bis 1 GHz) ¸HMO3000: Das Oszilloskop für den Messalltag. (Brandbreiten: 300 MHz bis 500 MHz) ¸HMO Compact: Great Value. (Bandbreiten: 70 MHz bis 200 MHz) ¸HMO 1002: Great Value. (Bandbreiten: 50 MHz bis 100 MHz) Alle Oszilloskope von Rohde & Schwarz umfassen Zeitbereichs-, Logik-, Protokoll- und Frequenzanalyse in einem Gerät. Tauchen Sie ein unter: www.scope-of-the-art.de/ad/all Besuchen Sie uns auf der Sensor & Test in Nürnberg, Halle 11, Stand 444
© Copyright 2024 ExpyDoc
