JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
onsdag 16 oktober 2019 VECKA 42
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

Numera bär alla runt på elektronik – ibland faktiskt lite väl mycket. Tänk dig istället att du kan integrera en del av funktionerna i de kläder som du har på dig. Vid det belgisk-nederländska forskningscentret Holst Centre utvecklar forskarna just nu flexibla och töjbara tyger som innehåller elektronik. Och vem vet, om några år kanske dessa textilier är en central del i kläder som används inom idrott, i hälsosammanhang eller för att göra tillvaron säkrare.

Under de senaste åren har tillverkare av lysdioder tagit fram ett brett sortiment av högspända lysdioder (HV-LED). Dessa lysdioder gör det möjligt att optimera kraft-omvandlingen från nätet och samtidigt öka den totala effektiviteten liksom förenkla drivkretsarna. Med HV-LED kan konventionella AC/DC-drivkretsar användas parallellt med andra mer okonventionella topologier. De senare topologierna har sina egna utmaningar, men erbjuder ett effektivt sätt att driva lysdioderna.

Lysdioder matas normalt med likspänning samtidigt som elnätet levererar växelspänning på 230 V. För att fungera behöver de en omvandlare vilket ökar komplexiteten och kostnaden. Vid ett konvent i Sydkorea år 2014 presenterade 2014 års Nobelpristagare i fysik, Mr Nakamura, nästa generation av lysdioder som kan drivas direkt med en växelspänning på 230 V. Allt sedan dess har lysdiodstillverkarna arbetat med att miniatyrisera växelspänningslösningar för att kunna producera förenklade LED-moduler.

TECHNICAL PAPERS Nya systemkretsar som kombinerar FPGA-logik med hårda, flerkärniga processorer gör det enklare att möta tuffa specifikationer för prestanda, effektförbrukning och kostnad.

Kapacitiva närhetssensorer används redan idag i fordon för att känna av passagerarens närvaro och därvid automatiskt sätta på kupébelysningen eller aktivera den nyckellösa dörrens upplåsningssystem. Men ut­över detta kan man använda flera parallella lämpligt placerade närhetssensorer  för att känna igen enkla handrörelser i luften. Informationen från sensorerna kombineras för att mappa användarens handrörelse nära sensorerna. Gesterna kan användas för att styra system, som mediaspelare, kartnavigator eller att välja i en meny.

Utveckligen inom LED och LED-styrning har gjort att fordonstillverkare börjat vända halogen- och glödlampor ryggen. Takbelysning inne i bilen, bakljuslyktor, körriktningsvisare, strålkastare, dimljuslyktor, accentljus och även infraröd belysning för förarens hjälpsystem kan alla implementeras i LED-baserade konstruktioner. Dessa erbjuder bättre ljusstyrning, högre tillförlitlighet, mindre strömförbrukning, snyggare utseende och generellt kraftullare belysning. Alla dessa olika system ställer dock olika krav på styrning och kräver olika  kretsimplementeringar för att fördelarna för de olika tillämpningarna ska kunna utnyttjas.

Nästa generation ADAS (automatiska förarstödssystem, och kanske på sikt helt förarlösa bilar) ställer programutvecklare och systemkonstruktörer av fordon inför till synes oförenliga krav på säkerhetscertifiering, datasäkerhet, signalbehandling och visualisering. I denna artikel presenteras fem viktiga överväganden för OEM:er, leverantörer och underleverantörer som vill kunna skapa lyckad programvara, infrastruktur och produkter för  ADAS.

Kan du inte se det så kan du inte mäta det, och kan du inte mäta det kan du inte förbättra det. Så lyder det enkla mantrat hos framgångsrika företag världen över. Förstklassig produktion finns enbart där det också finns transparens i produktionen.

 

Att lodpastor måste hållas kylda under transporterna är ett välkänt problem i elektronikbranschen. Det handlar inte enbart om kostnaderna för kylförpackningen och frakten utan också om problematiken med variationer i leveranskedjans kvalitet. Väl framme hos mottagaren måste vanlig lodpasta förvaras i 0–10 °C tills den används i produktionen. I genomsnitt kan lodpastor förvaras svalt i upp till sex månader innan de måste kastas eftersom kvaliteten inte kan säkerställas längre.

 

I mer än ett decennium har det funnits olika krav på externa kraftaggregat vad gäller effektiviteten och energi­förbrukningen när de är olastade. Idag måste en tillverkarna ha produkter som klarar gränserna enligt version V (Level V) av standarden för energieffektivitet. Version V har lagt ribban högre än alla regionala krav, även om den bara är tvingande inom EU. I februari 2016 börjar en ny uppsättning krav från det amerikanska energi­departementet (DOE) att gälla. Kraven i version VI är visserligen bara tvingande i USA, men alla tillverkare som säljer dit måste vidta åtgärder redan nu.

De stora svängningarna av elpriset som vi sett det senaste året är här för att stanna, och troligen kommer de också att öka i frekvens och storlek. Men med teknik i hemmet, som hjälper konsumenten att utnyttja elmarknaden på ett smart sätt, kopplade till ett modernt elavtal kan prissvängningarna betyda en ljus framtid för elkonsumenterna.

Ljuset kan då styras över lokalnätet och paras ihop med sensorer, trådlösa kommunikationsmoduler och processorer till ett smarta nav.

Prestanda för ett systems bestäms ofta av hur snabbt det kan skyffla data. I många fall, inklusive FPGA:er, är den vanligaste tekniken för att öka prestanda att göra de interna bussarna bredare och bredare. Det är inte ovanligt med 512 bitar, 1024 bitar eller ändå mer men tekniken slukar resurser i form av kiselyta och energi. Dessutom ökar komplexiteten när man ska designa komparatorer eller göra checksummor på så breda bussar.

En FPGA och en ­radiokrets är (nästan) allt som behövs för att skapa en 60 GHz-länk som kan koppla upp en pikobasstation.

Varför skulle jag vilja ha en 8-bitars MCU? Den frågan får jag då och då, och här ska jag försöka ge ett svar. För en sak är säker. Du som utvecklar får ofta ett enklare jobb, och slutprodukten bli ofta bättre om du bara lägger några timmar i början av utvecklingsarbetet på att utvärdera vilken arkitektur som passar just din tillämpning bäst.

FREESCALE Det är inte bara säkerhetskritisk kod som av kvalitetsskäl bör skiljas från annan kod. Detsamma gäller kod som avgör storleken på abonnentens elräkning eller som är juridisk relevant på andra sätt. Freescale berättar om sin processor Kinetis M som kan isolera programvarans olika delar på flera olika sätt.

Keysight Technologies:

Bara fördelar att emulera batteriet

I vår mobila värld finns det allt fler enheter som kapar sladden för att ­istället drivas av batterier. Tack vare ökad effektdensitet i batterierna och avancerade effekthanteringstekniker kan till och med enheter som förbrukar mycket ström erbjudas i en batteridriven version. Det gäller allt från smarta telefoner, hushållsverktyg och hushållsapparater till elfordon.

Yokogawa:

Svårt mäta effekt i standby-läge

I mer än ett decennium har energiförbrukningen i lågeffekts- och standby-lägen varit en angelägen fråga samtidigt är det en svårt att mäta den eftersom de flesta effektmetrar inte klarar att mäta så små effekter med noggrannhet. Det gäller särskilt vid hög crestfaktor och låga effektfaktorer.

Rohde & Schwarz:

Signalanalys ger 16 bitars vertikal upplösning

Den vertikala upplösningen har vid sidan av bandbredd, samplingshastighet och minnesdjup kommit att bli en av nyckelparametrarna för oscilloskop. Denna utveckling har drivits fram av det ökande behovet av att få ut mer detaljer från signalerna i applikationer för konsumentartiklar, medicinteknik samt forskning och utveckling. Utmaningen är att noggrant kunna mäta signalkomponenter med en amplitud på något hundratal mV som ingår i signaler som samtidigt innehåller komponenter med höga spänningar.

Förväntningarna på digital kraft har varit höga, speciellt med tanke på den explosiva tillväxt som digital logik skapat på många andra marknader. Fast totalt sett har acceptansen av tekniken snarare varit stabil än explosiv. Detta trots att till och med de allra första digitala kraftlösningarna hade minst lika bra prestanda, ofta bättre, jämfört med avancerade analoga omvandlare.

Operativsystemet Contiki underlättar utveckling av trådlösa sensornät, skriver Adam Dunkels på SICS, Swedish Institute of Computer Science

Oavsett om IoT lever upp till sin hype eller inte, så har idén i sig satt fart på folks fantasi. Det finns allt från radikala koncept som ”Internet of Everything” till lite mer ­fokuserade idéer som ”Industriellt Internet” – en term som först började användas av General Electric och idag används i betydelsen automation av industriella miljöer med hjälp av sensorer och M2M-kommunikation.

Accessoarer som smarta klockor, träningsarmband, smarta glasögon eller funktionskläder skulle vara otänkbara utan Mems, mikromekaniska sensorer. Men de höjer också värdet på industriprodukter, medicinteknisk utrustning och spelkonsoler. Det gäller särskilt för sensorsystem – hubar och applikationsspecifika sensorsystem – som har upp till nio frihetsgrader med en treaxlig accelerometer, ett treaxligt gyro, en treaxlig magnetometer och en styrkrets i samma kapsel. Ansluter man externa sensorer för tryck eller ljus kan det blir tio frihetsgrader eller mer. Även under svåra förhållanden ger det exaktare och robustare sensordata än med individuella sensorer. Andra pluspoäng är att de är mycket mindre och effektivare än diskreta lösningar och att användaren inte behöver kalibrera för temperatur och andra faktorer. Man minskar också designarbetet, kan fokusera på det som tillför värde och blir snabbare färdig.

Energimyndigheten beräknar att elmotordrivna system står för runt 65 procent av elanvändningen inom industrin och nästan 40 procent av Sveriges totala elanvändning. Därför är produktgruppen utpekad av EU som den grupp där man kan åstadkomma störst energibesparing. Sedan juni 2011 omfattas den också av ekodesignkrav. I vissa fall då motorer utsätts för en varierande last kan mycket energi sparas om en frekvensomriktare används.

Det är en stor utmaning att utveckla och testa tillämpningar för Internet-of-Things (IoT) av den enkla anledningen att det handlar om stora system som innehåller väldigt många enheter. Det är svårt att trycka in hundratals noder i ett vanligt mjukvarulab för testning, och det är svårt att förse alla dessa noder med intressanta och realistiska indata. Frågan är hur man rent praktiskt ska gå tillväga för att testa mjukvara när den ska köras på hundratals eller kanske till och med tusentals IoT-noder? Simulering är ett bra svar på den frågan.

MICROCHIP:

Energiskördning för trådlösa sensornoder

Det behöver varken vara komplicerat eller dyrt att använda energiskördning för att driva trådlösa sensornoder. Noga genomtänkta kommunikationsprotokoll och bandbredder, tillsammans med de energi­besparande egenskaper som de senaste RF-kretsarna erbjuder, kan utnyttjas för att minska förbrukningen och kan ge en trådlös sensornod som kan fungera nästan hur länge som helst helt utan, eller med bara lite grand av mänsklig medverkan.

En av de största fördelarna med koppla upp dina industrianläggningar på Internet (Industrial Internet of Things) är att de data du samlar upp i den fysiska världen via trådlösa sensornätverk (WSN), både kan öka effektiviteten och strömlinjeforma dina affärsmetoder. De krav som ställs på trådlösa sensornät är många och varierande eftersom sensorer  kan placeras nästan överallt: i byggnader, i industrianläggningar, i tunnlar, på fordon i rörelse, på stadsgator och broar, och på avsides belägna platser som längs rörledningar eller i väderstationer.

Med Altium Designer kan man hantera alla parametrar för en flex-rigid konstruktion i en och samma miljö. Detta berättar Robert Huxel mer om, i en artikel författad i Elektroniktidningens serie Technical Papers.

De förändringar som sker inom områden relaterade till medicin och konditionsträning, och den elektronikutrustning som utnyttjas, kan verkligen kallas revolutionerande. De krav som ställs på dagens sjukvårdsutrustning är omfattande, varierande och knepiga att tillgodose. Utrustning som förr användes mest på sjukhus, används nu för tillämpningar i hemmet och för konditionsövervakning.

Den 3:e utgåvan av standarden ANSI/AAMI ES 60601-1:2005/ IEC 60601-1 är så komplex och mångskiktad, och i många fall mångtydig och motsägelsefull, att de som konstruerar system och spänningsaggregat må vara förlåtna om de tappat kontakten med standardens ursprungliga syfte.

Även om det finns en allt större acceptans för outsourcing i den medicintekniska branschen är även stora produktägare (Original Equipment Manufacturers, OEM) ibland förvånade över alla de komplexa produkter och nyckelfärdiga lösningar som man kan hitta hos kontraktstillverkare (Electronic Manufacturing Services, EMS). För små och medelstora OEM-företag kan dessa lösningar vara ännu mer användbara eftersom de tillåter att företaget fokuserar på sin kärnverksamhet med avseende på design och produktstrategi. Dagens EMS-företag har mycket större kapacitet än tidigare och kan vara en verklig tillgång, särskilt de som designar mycket komplexa medicintekniska produkter.

 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)