3 Anwendungen, die Schutz- und Filterlösungen hervorheben sollten

Schutz- und Filterlösungen sind kein neues Konzept, aber da Systeme in kleineren Paketen mehr Konnektivität erlangen, sind sie wichtiger denn je.

Schutz- und Filterlösungen sind kein neues Konzept, aber da Systeme in kleineren Paketen mehr Konnektivität erlangen, sind sie wichtiger denn je.

Elektrostatische Entladung (ESD) verursacht seit langem Probleme. Es war der Schuldige an vielen verspäteten oder fehlgeschlagenen Produktveröffentlichungen und wird sogar als Ursache des Hindenburg-Absturzes im Jahr 1937 vermutet. Glücklicherweise verursacht ESD in heutigen elektronischen Designs keine großen Explosionen wie dies bei flüchtigen Substanzen wie Wasserstoff der Fall ist. Die Wahrscheinlichkeit einer ESD-bedingten Fehlfunktion in Ihren elektronischen Designs wird jedoch in den kommenden Jahren wahrscheinlich zunehmen. Wir haben eine ähnliche Situation für langsamere Transienten wie Stoßimpulse.

Da Halbleiter kleiner werden, wird die Aufrechterhaltung der Signalintegrität schwieriger, da Subsysteme zusammengequetscht werden. Da Geräte mehr Daten zu und von mehreren Quellen über mehrere Systeme übertragen, besteht auch ein größeres Potenzial für elektromagnetische Störungen (EMI). Ein Smartphone kann beispielsweise Daten über 4G, WiFi, Bluetooth und USB übertragen. Um die Sache noch schwieriger zu machen, integrieren viele Geräte neben BLE/Bluetooth 5 auch Zigbee, Thread und andere drahtlose Protokolle. Elektronische Designs integrieren immer mehr Systeme in immer kleinere Pakete, und dieses Muster wird sich wahrscheinlich auf absehbare Zeit fortsetzen Zukunft.

Schutz- und Filterlösungen sind für alle elektronischen Designs hilfreich, aber wir haben unten drei aufstrebende Branchen hervorgehoben, in denen dies besonders wichtig sein könnte.

Das industrielle IoT (IIoT)

Laut ABI-Recherchen wird das Industrial Internet of Things zu den bereits 53 Millionen weiteren kabelgebundenen und drahtlosen Verbindungen weitere 13 Millionen hinzufügen. IIoT-Systeme sind komplex und müssen viel Daten und Leistung übertragen. So wie ein ausgefallenes Subsystem in einem Gerät zum Ausfall eines ganzen Geräts führen kann, kann der Ausfall eines einzelnen Geräts in der Montagelinie die Produktion so lange aufhalten, bis es repariert oder ersetzt wird.

Da IIoT-Systeme über ganze Fertigungslinien verteilt und nicht in gut geschützten Schränken konzentriert sind, müssen diese Systeme Transienten wie ESD und Stoßimpulsen standhalten und gleichzeitig ihre Daten zuverlässig senden.

Bei so vielen Geräten, die zusammenarbeiten, kann ESD verheerende Auswirkungen auf die Produktion haben. Während die Kosten für den Austausch und die Reparatur einzelner Geräte relativ gering sind, können die Opportunitätskosten eines Produktionsrückstands die Pläne eines Fertigungsunternehmens für die nahe Zukunft zunichte machen.

IIoT-Fabriken benötigen eine saubere Datenübertragung, damit die Roboter kommunizieren und effizient arbeiten können.

Automotive IoT und autonome Fahrzeuge

Neuere Fahrzeuge verfügen bereits über viele IoT-Anbindungen. Der Bedarf an zuverlässiger Konnektivität wird exponentiell an Bedeutung gewinnen, wenn autonome Autos auf die Straße kommen. Im Moment hat eine Fehlfunktion in den IoT-Systemen eines Pkw oder einer Lkw-Flotte relativ geringe Folgen, wie z. Bei selbstfahrenden Fahrzeugen kann eine erhebliche Fehlfunktion tödlich sein.

Die Gefahren von Fehlfunktionen bei selbstfahrenden Fahrzeugen sind zweifach:Autonome Fahrzeuge müssen die von ihren Sensoren gesammelten Daten übertragen, um sicher zu navigieren, und Fahrzeuge müssen ihre Absichten untereinander kommunizieren, um verkehrsbedingte Kollisionen zu vermeiden. Für diese Berechnungen ist viel Datenübertragung erforderlich und eine zuverlässige Hardware ist dafür entscheidend.

Autonome Fahrzeuge verarbeiten und übertragen viele Daten. Um diese Systeme am Laufen zu halten, ist zuverlässige Hardware erforderlich.

Smartphones, Tablets und Laptops mit USB-C

Während die meisten IoT-Designs auf einen geringeren Stromverbrauch abzielen, sind Smartphones ein besonderer Fall, da sie Anwendungen mit geringem Stromverbrauch mit schnelleren Lade- und Datenübertragungsraten in Einklang bringen müssen. Viele Smartphone-Hersteller wagen den Sprung zu USB Typ-C, das bis zu 100 Watt und bis zu 10 Gigabit pro Sekunde übertragen kann. Dies ist eine Menge Leistung, die in ein kleines Gerät gepresst wird, wodurch das Risiko von Überspannungsschäden hoch wird.

Effiziente Schutz- und Filterlösungen erleichtern Smartphone-Designern das Leben:Überspannungsschutzgeräte, die energiereiche Impulse auf kleinem Raum verarbeiten können, indem sie eine kleine und effiziente Schutzstrategie ermöglichen. ESD-Schutzgeräte, die die neuesten, empfindlichen Transceiver effizient schützen und gleichzeitig deren Signal passieren lassen. Diese effiziente ESD-Schutztechnologie kann auch mit EMI-Filtern kombiniert werden, um Störungen bei der drahtlosen Datenübertragung zu minimieren.

Frequenzen auf Mobilgeräten können sehr überfüllt sein.

Hervorhebung von Schutz und Filterung auf Komponentenebene

Der Bedarf an Schutz- und Filterlösungen verlagert sich von der Geräte- und Stromkreisebene auf die Ebene der einzelnen Komponenten. Es gibt viele Möglichkeiten für Ingenieure, ESD, Spannungsspitzen und EMI in Designs zu reduzieren, und Komponenten, die solche Störungen reduzieren, werden ihre Arbeit hoffentlich erleichtern.

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