Elektronik 2017-06

www.elektronikaB2B.pl

6/2017

czerwiec

Wywiad: Adam Piotrowski, prezes firmy Vigo System – str. 34

Elektronik 10,00zł (w tym 5%VAT)

ISSN -1248-4030 INDEKS 340 731

MAGAZYN ELEKTRONIKI PROFESJONALNEJ

20 propozycji rozwoju biznesu na kolejne 20 lat, czyli jubileusz „Elektronika”

Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej są konferencją o charakterze szkoleniowym i naukowym, popularyzującą problematykę EMC. Jest to jedna z niewielu imprez, która nie jest typową konferencją naukową, ale bardziej szkoleniowo-wykładową. W tym numerze zapowiadamy to wydarzenie, a także publikujemy ciekawy artykuł na temat wstępnych badań EMC urządzeń elektronicznych w praktyce konstruktora. Patrz str. 38

W numerze Analiza termiczna projektu PCB........... 88 Elektronika z odzysku ........................... 12 Przemysłowy Internet Rzeczy – szanse i wyzwania dla dostawców elektroniki............................................... 14

Z okazji przypadającego w tym miesiącu jubileuszu 20-lecia obecności magazynu „Elektronik” na rynku opisujemy 20 naszym zdaniem najbardziej perspektywicznych technologii i obszarów aplikacyjnych wybranych pod kątem możliwości realizacji przez krajowych przedsiębiorców. Przedstawiamy też szereg ciekawych opinii na temat rozwoju krajowej elektroniki w ostatnich latach, naszego potencjału i perspektyw na przyszłość. Zastanawiamy się także nad tym, jak zdobywać informacje niezbędne w pracy zawodowej, jaką funkcję pełnią media branżowe oraz czy prasa papierowa to już Patrz str. 22 przeżytek.

lat 1997–2017

Materiały i podzespoły do ochrony ESD i EMI Ochrona realizowanej produkcji i wytwarzanych urządzeń przed narażeniami ze strony wyładowań elektrostatycznych oraz zaburzeniami elektromagnetycznymi to dzisiaj konieczność wynikająca z presji na jakość, wymagań prawnych i norm, a także z tego, że stale rośnie skomplikowanie urządzeń i tym samym zwiększa się podatność układów elektroPatrz str. 42 nicznych na uszkodzenia.

Nakład 10600 egz.

FFT w oscyloskopach cyfrowych – poradnik użytkownika – str. 82

Od redakcji

Domowe alarmy zyskują dzięki Internetowi Systemy alarmowe zawsze były istotną częścią branży elektronicznej, a rosnące koszty pracy w ochronie w ostatnich latach razem z dobrą dostępnością usług internetowych zwiększą ich sprzedaż. Co ciekawe, kluczowym czynnikiem odpowiedzialnym za wzrost ma być ich duża funkcjonalność, dzięki której mają stać się one domowo-budynkowym centrum automatyki. System alarmowy w coraz większym stopniu staje się obecnie wszechstronnym urządzeniem bezpieczeństwa, bo odpowiada też za ochronę przeciwpożarową, wykrywanie czadu, wycieków wody, a także zaczyna pełnić funkcję sterownika dla komponentów domowej automatyki. Nowoczesne centrale pozwalają na podłączanie i sterowanie termostatami, zamkami, oświetleniem, a te najbardziej zaawansowane także kamerami monitoringu. Do danych z czujników i zapisów obrazów z pomieszczeń można mieć dostęp przez Internet, oczywiście także z urządzeń mobilnych. Dzięki nim i za pomocą sieci można też programować działanie systemu, ustawiając alarmy i powiadomienia, warunki symulacji obecności domowników, a możliwość dodawania czujników i elementów wykonawczych zapewnia rozbudowę systemu. Elementy składające się na domową automatykę komunikują się z centralą bezprzewodowo, co uwalnia od plątaniny kabli. Zgodnie z raportem firmy Berg Insight liczba urządzeń alarmowych w Europie będzie rosła w tempie 4% rocznie i osiągnie blisko 11 mln w 2021 roku. Nowe instalacje pojawią się głównie w małych firmach oraz domach prywatnych i będą to wersje podłączone do sieci monitoringu, jak też działające bez takiej funkcji. Niemniej ta druga kategoria nie dotyczy wbrew pozorom prymitywnych rozwiązań nastawionych na wywołanie hałasu i spłoszenie złodzieja, bo alarmy bez monitoringu powiadamiają właścicieli przez Internet lub SMS. Urządzenia alarmowe dostępne obecnie na rynku to proste konstrukcje wykrywające intruza z powiadomieniem lub bez, systemy rozbudowane średniej klasy, które obsługują kilka kamer oraz profesjonalne i drogie systemy monitoringu. Żadne z nich nie daje gwarancji ochrony ani też nie odpowiada potrzebom współczesnego społeczeństwa, które chce na ekranach smartfonów na bieżąco widzieć wszystkie zdarzenia związane z domem i móc zdefiniować te, które uznają za zagrożenie wymagające interwencji patrolu. Duża funkcjonalność napędzi wzrost rynku, bo nadal systemów alarmowych jest mało – najwięcej w Norwegii 17%, w Hiszpanii 6%, a w krajach Europy Wschodniej poniżej 1% domów i budynków ma system alarmowy. Średnia dla Europy wynosząca 3,7% jest znacznie mniejsza niż dla USA i Kanady (22%), a więc potencjał do wzrostu jest bardzo duży. Rynek amerykański ma lepsze wskaźniki, bo ogólnie poczucie zagrożenia i obawa przed napaścią w USA jest większa wśród obywateli, a poza tym systemy alarmowe sprzedają i obsługują tam firmy telekomunikacyjne jako usługę razem z telefonem. Berg Insight w raporcie zauważa, że kluczowym czynnikiem odpowiedzialnym za wzrost rynku nie będzie budownictwo, czyli nowe domy i mieszkania, ale duża funkcjonalność urządzeń, głównie ta związana z domową automatyką. Drugi czynnik to ogólny wzrost zagrożenia wywołany m.in. falą imigracji. Analitycy przewidują, że na rynku systemów alarmowych pojawią się producenci z obszaru automatyki przemysłowej, w ofertach których pojawią się systemy alarmowe i komponenty do ich budowy. Na inteligentny dom i domową automatykę połączoną z Internetem czekamy od wielu lat, ale bez większych rezultatów, gdyż wszystkie fi rmy z tego obszaru chcą, aby ich rozwiązania inni przyjęli jako standard. Być może patową sytuację przerwie wejście do branży tylnymi drzwiami producentów automatyki przemysłowej, którzy mają potencjał, technologie i ciekawe rozwiązania o zbliżonym przeznaczeniu. Jak widać z raportu Berg Insight, ten sektor rynku czeka na odważnych. Robert Magdziak

4

Czerwiec 2017

Elektronik

Zamów teraz na stronie pl.mouser.com lub u lokalnego dystrybutora

W numerze

20 LAT

22

Elektronik

20 propozycji rozwoju biznesu dla branży elektroniki, czyli jubileusz magazynu „Elektronik” Z okazji jubileuszu 20-lecia obecności magazynu „Elektronik” na rynku opisujemy 20 perspektywicznych technologii i obszarów aplikacyjnych z punktu widzenia krajowych przedsiębiorców i przedstawiamy szereg opinii na temat rozwoju krajowej elektroniki.

42 Materiały i podzespoły do ochrony ESD i EMI w elektronice Ochrona realizowanej produkcji i wytwarzanych urządzeń przed narażeniami ze strony wyładowań elektrostatycznych oraz zaburzeniami elektromagnetycznymi to dzisiaj konieczność wynikająca z presji na jakość, wymagań prawnych i norm a także z tego, że stale rośnie skomplikowanie urządzeń.

OD REDAKCJI

4

Domowe alarmy zyskują dzięki Internetowi

GOSPODARKA

8 12 14

12 Elektronika z odzysku Kupujemy coraz więcej urządzeń elektronicznych, przede wszystkim drobniejszego sprzętu, zwłaszcza smartfonów. Nie wszystkich stać na zakup nowego urządzenia, w związku z tym wiele osób decyduje się na kupno tańszego sprzętu, wybierając na przykład ten, który został zwrócony producentowi i został odnowiony.

Aktualności Elektronika z odzysku Przemysłowy Internet Rzeczy – szanse i wyzwania dla dostawców elektroniki

DODATEK OKOLICZNOŚCIOWY

22

20 propozycji rozwoju biznesu dla branży elektroniki, czyli jubileusz magazynu „Elektronik”

WYWIAD

34

38

WYDARZENIA

Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej są konferencją o charakterze szkoleniowym i naukowym, popularyzującą problematykę kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). W tym roku odbędą się one już po raz jedenasty. Warsztatom towarzyszy też wystawa sprzętu pomiarowego.

6

Czerwiec 2017

Podstawą rozwoju firmy będzie dalszy rozwój technologii detektorów podczerwieni i rozszerzenie skali działania, mówi Adam Piotrowski, prezes firmy Vigo System

Elektronik

38

Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej

RAPORT

42

Materiały i podzespoły do ochrony ESD i EMI w elektronice

82 FFT w oscyloskopach cyfrowych – poradnik użytkownika Doczekaliśmy czasów, w których funkcja FFT jest powszechnie implementowana nawet w najtańszych oscyloskopach cyfrowych. Jest ona bardzo przydatnym narzędziem wykorzystywanym do analizy widma sygnałów, jednak efektywne jej użycie wymaga znajomości pewnych zagadnień.

DODAJ DO ULUBIONYCH

66

InstantDFM – analiza DFM projektów PCB online

TECHNIKA

68 73 76 78 82 88

Wstępne badania EMC urządzeń elektronicznych Złącza przemysłowe do aplikacji narażonych na wibracje Moduły komunikacyjne do sieci LoRa dla aplikacji IoT Obliczanie żywotności baterii w aplikacjach IoT FFT w oscyloskopach cyfrowych – poradnik użytkownika Analiza termiczna projektu PCB

NOWE PODZESPOŁY

92

Układy zasilania, 98 – Układy cyfrowe 100 – Podzespoły pasywne 106 – Przetworniki i sensory 110 – Mikrokontrolery 112 – Optoelektronika 113 – Materiały 114 – Aparatura pomiarowa 116 – Podzespoły czynne 119 – Moduły i systemy 120 – Komunikacja 122 – Elementy elektromechaniczne

Aktualności Wireless Day, czyli sieci LP WAN coraz bliżej

Digi-Key udostępnia dokumentację przez Ultra Librarian

JM elektronik zorganizował 25 kwietnia jednodniowe szkolenie pt. Wireless Day, poświęcone komunikacji bezprzewodowej, podczas którego omawiano głównie produkty Microchipa i Gemalto. Niemniej spotkanie było też okazją do szerszej dyskusji na temat perspektyw rozwoju sieci bezprzewodowych LP WAN, a więc LoRa, Sigfox i NB-IoT. Sieci LPWAN są zoptymalizowane pod kątem niskiego wydatku energetycznego i dużego zasięgu wymaganego w aplikacjach IoT i M2M, a nie szybkości komunikacji. Z uwagi na popularność IoT wszystkie te wymienione standardy walczą obecnie o dominującą pozycję dla aplikacji energooszczędnych przesyłających niewielkie ilości danych na dużą odległość. W Polsce nie mamy jeszcze komercyjnie dostęp- Na mapie zasięgu sieci Sigfox Polska nej infrastruktury na razie jest białą plamą publicznej dla takich sieci, natomiast budowa sieci prywatnych wymaga zaangażowania sporego kapitału na początku, stąd rynek jest w fazie wyczekiwania. Wydaje się, że przełomem mogłoby stać się inwestycje operatorów telefonii komórkowej w NBIoT, powołanie operatora krajowego dla sieci Sigfox lub powstanie komercyjnych stacji bazowych dla LoRa. Ten moment jeszcze nie nadszedł, ale z pewnością jesteśmy od niego bardzo blisko.

Digi-Key udostępnia poprzez bibliotekę online Ultra Librarian modele 3D, rysunki obudów i symbole dla oferowanego asortymentu elementów elektronicznych obejmującego ok. 1 mln pozycji. Ultra Librarian to baza online dostarczająca danych bibliotecznych o podzespołach elektronicznych w 22 popularnych formatach CAD wykorzystywanych przez wszystkie znane pozycje EDA i CAD na rynku. Dokumentację tę w ograniczonym zakresie (30 elementów/ miesiąc) można pobierać bezpłatnie, za więcej trzeba płacić, wykupując pakiety (50–1000 pobrań). Dostęp do takich danych jest pomocny dla elektroników przy rysowaniu schematów i projektowaniu płytek, gdzie często okazuje się, że nowych lub specyficznych elementów nie ma w bibliotekach wykorzystywanego programu EDA oraz do modelowania 3D płytek z elementami, obudów i elementów elektromechanicznych. Nierzadko też dostępne w Internecie stworzone przez inne osoby modele zawierają błędy lub nieścisłości. Tutaj oferta przetestowanych symboli Ultra Librarian nawet przy dostępnie do 30 elementów na miesiąc za darmo może mieć kolosalne znaczenie dla możliwości szybkiego rozpoczęcia projektowania bez mozolnego defi niowania kilku brakujących podzespołów.

WM Eltar ma ISO 9001:2008 WM Eltar krajowy producent obwodów drukowanych z 35-letnim stażem, nieustanie prowadzi prace nad doskonaleniem technologii produkcji ukierunkowane na wzrost precyzji wykonywania obwodów. Nowe wdrożenia w parku maszynowym, udoskonalenia istniejących technologii, stosowanie wyższej jakości surowców połączone jest z wzmożonym reżimem produkcyjnym i ścisłą kontrolą kosztów operacyjnych. Firma ogromną wagę przywiązuje do rozwoju metod i systemów zarządzania produkcją. Półtoraroczne prace nad wdrożeniem systemu ISO 9001:2008 zakończył certyfikacją w maju tego roku. W celu zwiększenia kontroli jakości obwodów w tym samym miesiącu uruchomił wykonywanie zgładów (cross-section) obwodów drukowanych – profesjonalną ocenę i pomiar poszczególnych warstw poprzez analizę pod mikroskopem metalograficznym przekroju obwodu.

8

Czerwiec 2017

Elektronik

Sivantos przeniósł do Poznania produkcję aparatów słuchowych Sivantos, jeden z największych na świecie producentów aparatów słuchowych, zatrudniający na świecie ok. 5 tys. osób, przeniósł do Poznania całą europejską produkcję tych urządzeń. Powstałe Europejskie Centrum Produkcji i Dystrybucji (EMDC) zatrudnia ok. 320 osób, a w planach jest dodatkowe zatrudnienie pracowników z doświadczeniem w projektowaniu 3D do działu modelowania, techników, elektryków, elektroników do działu produkcji, a także ok. 30 osób do działu logistyki. Przeniesienie całej europejskiej produkcji do Poznania trwało kilkanaście miesięcy. Zdaniem przedstawicieli firmy umieszczenie w Poznaniu produkcji i logistyki skróciło średni czas dostawy aparatów w skali Europy niemal o połowę: do 1,5 dnia od chwili zamówienia. Stało się to także dzięki wykorzystaniu w produkcji technologii wydruku 3D.

Narodowy Instytut Technologiczny ma zastąpić 114 obecnych instytutów Rząd planuje powołanie Narodowego Instytutu Technologicznego (NIT) poprzez zintegrowanie 114 obecnie istniejących instytutów badawczych. Jego głównym celem będzie prowadzenie badań naukowych i prac rozwojowych zgodnych z polityką gospodarczą kraju. NIT będzie mógł m.in. prowadzić działalność gospodarczą i tworzyć spółki prawa handlowego i być odpowiedzią na wyzwania, przed którymi stoją polska nauka i gospodarka w procesie realizacji nowego modelu rozwojowego zarysowanego w Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju do roku 2020 (z perspektywą do 2030 r.). Aktualnie funkcjonuje 114 instytutów ba-

dawczych, które prowadzą badania w niemal wszystkich obszarach nauki – począwszy od nauk technicznych i ścisłych, przez przyrodnicze, rolnicze i medyczne, aż po nauki społeczne. Zdaniem pomysłodawców ustawy to za dużo, bo prowadzi do rozpraszania zasobów. Instytuty nie są w stanie osiągnąć efektu skali, co skutkuje niewielką liczbą dużych i wartościowych projektów, szczególnie z komponentem międzynarodowym, nieefektywną polityką zakupową, ułomną obsługą procesów komunikacji z rynkiem, zarządzania własnością intelektualną, a wreszcie komercjalizacją i transferem wiedzy do gospodarki. Odrębne organizacje nie uczą się od siebie, a brak koordynacji zakupów powoduje nieefektywność m.in. w zakresie wykorzystania aparatury naukowej. Jak pokazały dane zebrane przez MNiSW, nawet w instytutach o wysokiej pozycji naukowej (kategoria naukowa A) infrastruktura badawcza bywa wykorzystywana w 50–70%. Dzięki powstaniu NIT przedsiębiorcy mają zyskać łatwiejszy dostęp do badań naukowych i prac rozwojowych prowadzonych przez wszystkie instytuty wchodzące w skład NIT, który stanie się istotną częścią systemu innowacji.

Więcej aparatury pomiarowej u Farnella Farnell element14 wprowadza do oferty aparaturę pomiarową Rohde & Schwarz, w tym sprzęt marki Hameg Instruments, która od dwóch lat należy do R&S. Są to m.in. oscyloskopy RTB2000 z 10-calowym ekranem dotykowym (na zdjęciu), analizatory widma z rodzin FPC, FPH, FSC, generatory SMC i inne.

Aktualności Assel się rozrasta Assel, polski dostawca usług montażu kontraktowego, rozbudował swoją przestrzeń produkcyjną o 800 m 2 , co w efekcie daje obszar produkcyjny o powierzchni 5000 m 2 . Po doliczeniu strefy magazynowej, całkowita powierzchnia strefy produkcyjnej wyniesie około 10 tys. m2 . W rozbudowanej hali produkcyjnej zostały zainstalowane dwie nowe linie SMT. Jest to odpowiedź na coraz większe zapotrzebowanie klientów firmy, a także zapewnienie odpowiedniego poziomu mocy produkcyjnych, które zagwarantować mają elastyczność usług. Najnowsza linia wyposażona jest w dwie maszyny Siplace firmy ASM oraz nową drukarkę DEK z nowoczesnym systemem zarządzania pastą lutowniczą. Inwestycja w maszyny Siplace dają możliwość znacz-

nego zwiększenia wydajności procesów produkcyjnych. Każde z tych urządzeń jest w stanie ułożyć około 110 tys. komponentów na godzinę. Przy tak szybkiej pracy dwóch maszyn firma jest w stanie produkować nawet najbardziej złożone produkty w krótkim czasie, co przekłada się na szybki seryjny montaż. Nowa drukarka DEK wyposażona jest w automatyczny dozownik pasty lutowniczej oraz laserowy system pomiaru, monitorujący ilość nakładanej pasty. Assel wymienił również wszystkie maszyny AOI na nowe aparaty wysokiej rozdzielczości marki VI Technology. Wszystkie inwestycje wiążą się z zapewnieniem najwyższej jakości usług oraz szybszego montażu skomplikowanych produktów dla obecnych oraz przyszłych klientów Assela zapewniającego kompleksowe usługi montażu elektronicznego i elektromechanicznego wielu firmom z całego świata, działających w różnych sektorach biznesowych i oferujących szeroką gamę produktów.

RS Components ujednolica i poszerza ofertę produktów pod własną marką RS Components poszerzył o ponad 500 pozycji ofertę produktów z obszaru aparatury pomiarowej (multimetry, cyfrowe mierniki światła, mierniki poziomu dźwięku oraz oscyloskopy cyfrowe) własnej marki RS Pro o urządzenia, które do tej pory były dostępne pod marką ISOTech. Tym samym grupa ta liczy już ponad 40 tys. produktów przemysłowych i podzespołów elektronicznych, charakteryzujących się wysoką jakością i konkurencyjnymi cenami. To dzia-

Intel otworzył w Gdańsku centrum rozwoju kompilatorów W istniejącym od 1999 roku ośrodku badawczo-rozwojowym Intela w Gdańsku utworzone zostało centrum kompetencyjne w dziedzinie tworzenia kompilatorów (Compiler Center of Excellence). Mają one być wykorzystywane w superkompu-

10

Czerwiec 2017

Elektronik

łanie jest też ostateczną konsolidacją wszystkich produktów marek własnych pod jedną marką RS Pro, którą firma rozwija od 2016 roku i jak widać po liczbach – w szybkim tempie.

terowych ośrodkach obliczeniowych i sieciach 5G, jak również w konstrukcji pojazdów autonomicznych i systemów sztucznej inteligencji. Centrum kompetencyjne jest drugim po Monachium, pod względem wielkości, centrum tej fi rmy w Europie, zatrudniającym ponad 1,8 tys. osób.

670/HQHUJRRV]F]ÚGQH PLNURNRQWUROHU\]&RUWH[0) 1LVNDFHQDZ\JRGQHREXGRZ\ERJDWH]DVRE\SHU\IHU\MQHGXĪDZ\GDMQRĞü 670/ZVNUyFLH ±UG]HĔ&RUWH[0])38#0+] ±SDPLĊü)ODVK5$0RGN%N%GR0%N% ±ZEXGRZDQ\NRQWUROHU(&& ±ZEXGRZDQ\DNFHOHUDWRUGRVWĊSXGR)ODVK$57$FFHOHUDWRU ]DSHZQLDMąF\Z\GDMQRĞüGR'0,36&RUH0DUN ±SREyUSUąGXSU]H]&38SRGF]DVSUDF\RG—$0+] ±ZWHVWDFKHQHUJRRV]F]ĊGQRĞFL((0%&XNáDG\RVLąJDMą8/3%HQFK ±NUyWNLF]DVZ\EXG]DQLD]WU\EyZXĞSLHQLD ľ6  KXWGRZQ±—V ľ6WDQGE\±—V ľ6WRS±—V ±QDW\ZQHLQVWUXNFMH)38L'63 ±HQHUJRRV]F]ĊGQHSHU\IHULD ±ZEXGRZDQHNRQWUROHU\VHJPHQWRZ\FK/&' ±UyĪQ\FKPRGHOLPLNURNRQWUROHUyZ ±]DNUHVWHPSHUDWXUSUDF\±«ƒ&±«ƒ&±«ƒ& ±REXGRZ\RG4)1SU]H]/4)34)1/4)3&63DĪSR/4)38)%*$8)%*$L/4)3 ±GRVWĊSQH]HVWDZ\QDU]ĊG]LRZH18&/(2/.&18&/(2/5*670/*',6&2670/*(9$/

Gospodarka

Elektronika z odzysku Kupujemy coraz więcej urządzeń elektronicznych, przede wszystkim drobniejszego sprzętu, zwłaszcza smartfonów. W ostatnim czasie szybko rośnie również popyt na gadżety zaliczane do grupy elektroniki noszonej. Posiadanie najnowszego modelu smartfona lub smartzegarka dla jednych jest kwestią prestiżu, z kolei inni są po prostu „głodni” technologicznych nowinek. Niestety, nie wszystkich stać na zakup nowego urządzenia.

W

związku z tym wiele osób decyduje się na kupno tańszego sprzętu, wybierając na przykład ten używany, odsprzedawany przez jego poprzedniego właściciela lub który został zwrócony producentowi przez innego kupującego zaraz po zakupie, na przykład z powodu wady, którą producent potem usuwa, uszkodzenia, które naprawia lub bez konkretnej przyczyny. Niektórzy z kolei postanawiają wymienić, przeważnie z dopłatą, swój stary sprzęt na nowy model, z innym użytkownikiem albo u producenta. Istnienie takich możliwości jest korzystne dla naszych portfeli, a dodatkowo zmniejsza

Rys. 1. Liczba odprzedawanych lub wymienianych używanych smartfonów rośnie z roku na rok

12

Czerwiec 2017

Elektronik

ilość elektrośmieci, co jest pozytywne dla środowiska naturalnego. Według Deloitte Group smartfony odsprzedajemy albo wymieniamy się nimi chętniej niż elektroniką noszoną. W 2016 roku wartość transakcji sprzedaży i wymiany tych pierwszych była dwukrotnie większa niż w przypadku gadżetów noszonych. Około połowy transakcji wymiany smartfonów w 2016 roku została zawarta z ich producentami i dystrybutorami w ramach rozliczenia przy zakupie nowego urządzenia. Resztę odsprzedano oraz wymieniono za pośrednictwem Internetu albo pośredników.

w ubiegłym roku sprzedanych zostanie 1,6 mld smartfonów, o wartości 400 mld dol., czyli o 11% więcej niż w 2015, z czego 7% stanowić będą te używane. Dla porównania w 2015 i 2014 roku było to odpowiednio 5% i 4%. Przewiduje się, że do 2020 roku liczba transakcji odsprzedaży lub wymiany smartfonów będzie nadal rosła. W efekcie, przynajmniej 10% smartfonów z wyższej półki, czyli tych droższych, niż 500 dol. za sztukę, zakupionych w 2016 roku będzie używanych jeszcze po 2020 roku. W międzyczasie co najmniej trzykrotnie zmieni się ich właściciel.

Długie życie smartfona

Dlaczego wymiana się opłaca?

Firma Deloitte Group oszacowała, że w 2016 roku właściciele smartfonów odsprzedadzą lub wymienią z dopłatą około 120 mln sztuk tych urządzeń. Na tych transakcjach mieli oni w zeszłym roku zarobić ponad 17 mld dol. Oznacza to znaczny wzrost w porównaniu do 2015 roku, dwa lata temu wymieniono się bowiem około 80 mln sztuk używanych smartfonów. Ich byli już właściciele zarobili na tym 11 mld dol. Rynek używanych smartfonów w 2016 roku miał wzrosnąć od czterech do pięciu razy szybciej niż całkowity rynek tych urządzeń. Przewidywano, że

W przypadku właścicieli smartfonów największą zachętą do odsprzedania lub wymienienia używanego urządzenia na nowy model, zamiast pozostawienia go sobie jako zapasowego telefonu, oddania go znajomemu lub członkowi rodziny albo wyrzucenia, będzie... łatwość dokonania takiej transakcji. Poza tym wciąż ogromne znaczenie będzie odgrywała chęć posiadania najnowszego modelu. Dla niektórych zachęcająca będzie też możliwość dodatkowego zarobku w postaci dopłaty, którą można uzyskać od tego, kto odkupi od nas takie używane urządzenie.

Aktualności Jeżeli chodzi o pierwszy argument, przewiduje się, że rynek odsprzedaży/wymiany elektroniki z każdym rokiem będzie coraz lepiej zorganizowany. Jeszcze kilka lat temu w tym celu można było korzystać przede wszystkim z aukcji prowadzonych w Internecie, a jeszcze wcześniej głównym miejscem zawierania transakcji tego typu były... targowiska. W związku z tym zajmowało to więcej czasu i było mniej pewne niż teraz, gdy wystarczy w tym celu udać się na przykład do fi rmowego salonu sprzedaży. Z czasem także pewnie pojawią się fi rmy, które wyspecjalizują się w wycenianiu wartości smartfonów w zależności do tego, jak długo korzystał z nich poprzedni właściciel, na wzór tych, które działają w przemyśle motoryzacyjnym.

Korzyści producentów Na rozwoju rynku wymiany smartfonów wbrew pozorom korzystają również ich producenci. Po pierwsze, zachęcając coraz większą liczbę klientów do ich częstszej zamiany na nowsze modele, w sposób ciągły napędzają sobie oni popyt. Po drugie, dzięki temu, że rynek wymiany funkcjonuje oficjalnie, ich droższe urządzenia są dostępne również dla klientów, których normalnie nie stać na ich zakup. Producenci nie są dzięki temu zmuszeni do uzupełniania swojej oferty o tańsze, a z ich punktu widzenia przynoszące mniejsze zysk i, modele. Poza tym takie markowe, nawet jeśli używane, smartfony dla klientów są atrakcyjniejsze niż nowe, ale niemarkowe urządzenia. Dla firm, które produkują smartfony no-name, nadchodzą w związku z tym ciężkie czasy. Możliwość zakupu smartfona znanego producenta na atrakcyjnych warunkach może się też przyczynić do przywiązania klienta do danej marki. Gdy będzie chciał kupić kolejny, tym razem nowy model, chętniej wybierze urządzenie producenta, na którym się nie zawiódł i w którym prawdopodobnie zostały zastosowane podobne rozwiązania, jak w jego „starym” telefonie, co ułatwi mu jego obsługę. Przywiązanie do danej marki, w czasach tak ostrej konkurencji na rynku elektroniki, dla producenta niesie ze sobą ogromną wartość na lata. Poza tym użytkownicy używanych smartfonów również potrzebują do nich różnych akcesoriów i aplikacji, na sprzedaży których zarobi przecież ich producent. Monika Jaworowska

Kontron współpracuje z S&T oraz Ennoconn Działająca na rynku embedded fi rma Kontron nawiązała strategiczną współpracę z przedsiębiorstwami S&T i Ennoconn. Jej efektem jest poszerzenie oferty urządzeń, oprogramowania i usług w obszarach Internetu Rzeczy oraz Przemysłu 4.0. Kooperacja z S&T umożliwiła za oferowanie oprogramowania typu Embedded Cloud oraz rozwiązań z zakresu cyberbezpieczeństwa dla aplikacji IoT oraz prywatnych chmur obliczeniowych. Z kolei współpraca z Ennoconnem, który należy do grupy technologicznej Foxconn, pozwoliła niemieckiej firmie na dalsze rozszerzenie oferty komputerów jednopłytkowych i płyt głównych. W szczególności do oferty Kontrona dodana została rodzina urządzeń w standardzie 3,5”, dodatkowo skrócone zostały czasy dostaw produktów oraz obniżone koszty ich zakupu.

Dodatkowo zmienił się kontakt do przedstawiciela fi rmy Kontron w Polsce. Bieżące dane teleadresowe to: Cezary Morawski, Regional Sales Manager CEE, Al. Jerozolimskie 96/1303, 00-807 Warszawa, tel. 797 383 766, cezary.morawski @kontron.com.

IDEC przejął APEM Japońska firma IDEC, producent rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej, przejęła francuskiego producenta APEM, specjalizującego się w wytwarzaniu przełączników, joysticków, klawiatur oraz wskaźników LED.

TS PCB Techno-Service inwestuje w prasę próżniową

Fot. 2. Używana elektronika jest chętnie sprzedawana na targowiskach w krajach azjatyckich

Gdański producent obwodów drukowanych TS PCB TechnoService poinformował o kolejnych inwestycjach w park maszynowy. Firma kupiła w ostatnim okresie prasę próżniową fi rmy Robert Bürkle. Urządzenie umożliwia wykonywanie płytek z miedzią na warstwach wewnętrznych powyżej 105 μm, zleceń produkcyjnych powyżej 8 warstw, a także płytek wielowarstwowych na laminatach niestandardowych typu CTI 600. Wykorzystanie prasy pozwala wyeliminować dokuczliwy problem uwięzienia pęcherzyków powietrza na warstwach wewnętrznych z zamkniętymi obszarami miedzi o grubości 70 μm i powyżej oraz konieczność zagrzebywania przelotek w płytkach z warstwami 0,2 mm. Warto dodać, że TS PCB Techno-Service po raz kolejny uzyskał certyfi kat ISO 9001:2015 i 14001:2015 na zintegrowany system zarządzania jakością oraz środowiskiem w firmie, co bezpośrednio przekłada się na wysoką jakość produkowanych płytek.

Elektronik

Czerwiec 2017

13

Gospodarka

Przemysłowy Internet Rzeczy – szanse i wyzwania dla dostawców elektroniki Przemysłowy Internet Rzeczy (Industrial Internet of Things, IIoT) przedstawiany jest jako jedna z technologii, które wyznaczą kierunek rozwoju branży produkcyjnej w ramach czwartej rewolucji przemysłowej (Przemysłu 4.0). IIoT zakłada połączenie dużej liczby urządzeń wykonawczych i czujników w rozległe sieci w celu gromadzenia, przetwarzania i dostępu do krytycznych informacji w czasie rzeczywistym. Ponieważ realizacja tych funkcji wymagać będzie wyposażenia tych urządzeń w dodatkowe układy elektroniczne, rozwój tego rynku to więcej elektroniki w fabrykach.

I

IoT to odpowiedź na wzrastające wymagania przemysłu w zakresie wydajności i elastyczności produkcji. Inteligentniejsze i lepiej skomunikowane linie produkcyjne stanowią szansę na poprawę wyników poprzez lepszą kontrolę maszyn, procesów i przepływu materiałów. Według firmy analitycznej McKinsey potencjalne oszczędności kosztów działalności przedsiębiorstwa, po wliczeniu napraw i wydajności wykorzystania maszyn, po zastosowaniu systemów IoT mogą wynieść nawet do 5%. Jak przekonują analitycy, możliwe obszary wdrożenia są niemal nieograniczone, obejmując takie sfery jak logistyka, przepływ materiałów, pomiary, zarządzanie parkiem maszynowym czy prace konserwacyjne.

Elektronika to rdzeń IIoT Rozwój aplikacji Przemysłowego Internetu Rzeczy jest możliwy dzięki szerokiemu spektrum elementów elektronicznych, od prostych znaczników

14

Czerwiec 2017

Elektronik

identyfi kacyjnych przez zaawansowane sensory po urządzenia wykonawcze. Większość rozwiązań umożliwiających rozwój IIoT jest już dostępna na rynku i spełnia wymagania w zakresie funkcjonalności, wymiarów i poboru mocy. W celu przetwarzania sygnałów z wielu rozproszonych źródeł rośnie zapotrzebowanie na moc obliczeniową, a dostawcy procesorów, tacy jak Intel czy ARM, już pozycjonują swoje produkty do zastosowań w IIoT. Tańsze, mniejsze i bardziej energooszczędne układy komunikacyjne sprawiają, że opłacalne staje się stosowanie ich w coraz szerszym zakresie urządzeń. Wykorzystując technologie MEMS, można integrować funkcje pomiarowe w praktycznie każdym urządzeniu. Analitycy z fi rmy IC Insights prognozują wzrost całkowitego rynku półprzewodników do zastosowań w IIoT z 18,4 mld dolarów w 2016 do 29,6 mld w 2019, z czego segment przemysłowy będzie wart 3,5 mld dolarów. Według analiz McKinsey, pe-

netracja systemów Internetu Rzeczy w branży przemysłowej ma szansę wzrosnąć do ponad 80% w 2025. Z kolei Transparency Market Research przekonuje, że rynek czujników do aplikacji IIoT w latach 2014–2023 będzie odznaczał się dynamicznym wzrostem na poziomie 25% rocznie. Zastosowania w przemyśle i motoryzacji będą główną siłą napędową.

Perspektywy rozwoju Segment IIoT to atrakcyjny rynek dla dostawców półprzewodników, a większa liczba połączonych do sieci urządzeń oznacza wzrost popytu na procesory, sensory, pamięć i układy komunikacyjne. Optymistyczne prognozy zakładają, że sektor ten pozwoli branży utrzymać tempo wzrostu na poziomie 3–4%, rekompensując zastój w innych sektorach, przede wszystkim telefonów komórkowych. Jednak dynamika wzrostu będzie zależeć od tego, jak szybko dostawcy systemów IIoT rozwiążą takie problemy jak

brak standardów, bezpieczeństwo danych, duża fragmentacja rynku i bariery techniczne. Z perspektywy klienta możliwość zbudowania aplikacji na bazie produktów od jednego dostawcy oznacza niższy koszt i krótszy czas rozwoju aplikacji. Odbiorcy oczekują, że oferowane rozwiązania pozwolą im w krótkim czasie wdrożyć w pełni funkcjonalny i bezpieczny system IIoT. Aby sprostać tym wymaganiom, producenci muszą być w stanie dostarczyć kompleksowe portfolio rozwiązań i produktów. Jako że rynek na obecnym poziomie rozwoju nie pozwala na skorzystanie z efektu skali, wielu graczy koncentruje się na adaptacji istniejących produktów do wymagań IIoT. Wraz ze wzrostem wolumenów można oczekiwać większego zaangażowania w badania i rozwój nad produktami specjalizowanymi. Dostosować ofertę do wymagań rynku IIoT można również poprzez przejęcia lub partnerstwo z innymi graczami aktywnymi w tym obszarze. Intel zawiązał współpracę z Mitsubishi Electric oraz Hitachi, której celem jest rozwój systemów automatyki wykorzystujących IIoT. W 2016 firmy ogłosiły zaawansowane prace nad systemem Factory Automation Platform as a Service (FA PaaS), czyli systemem automatyki przemysłowej oferowanym w postaci modelu „platforma jako usługa”. Oczywiście, rozwiązania te oparte będą na procesorach Intela, który stawia sektor IIoT w centrum swojej strategii rozwoju. Stworzenie specjalnej jednostki zajmującej się rozwojem biznesu IIoT ogłosił też IBM. Specjaliści tej fi rmy, w obszarze soft ware'u i hardware'u, mają za zadanie stworzyć platformę dla partnerów fi rmy, wliczając też tych z sektora półprzewodników. Inicjatywa ta została nazwana Watson IIoT, a jednym z jej głównych elementów będzie centrum rozwojowe otwarte w Monachium. Podobny optymizm wobec możliwości rozwoju IIoT w sektorze przemysłowym jest udziałem GE. Firma ta przewiduje, że szersza adaptacja systemów IoT pozwoli zwiększyć globalny produkt brutto o dodatkowe 10 do 15 trylionów dolarów przez kolejne 20 lat. Firma wydzieliła pion GE Digital w celu rozwoju rozwiązań soft ware, koncentrując się na Prediksie, systemie operacyjnym dla przemysłu. W lutym tego roku przedstawiła technologię prywatnej sieci LTE działającej w nielicencjonowanym paśmie do zastosowań w IIoT. Partnerami GE w tym przedsięwzięciu były Nokia, która dostarczyła technologię stacji bazowych i chmur danych, oraz Qualcomm, który zapewnił układy do komunikacji bezprzewodowej i chipsety. Rozwiązanie to ma zapewnić wysoką przepustowość, niskie opóźnienia i niezawodność nawet w trudnych warunkach, takich jak hale przemysłowe, magazyny czy lotniska. Jacek Dębowski

Aktualności Kalendarium wydarzeń 2017 Wydarzenia krajowe 1–4.06 Ostróda, Pro Defense 2017 – targi proobronne 6–9.06 Poznań, ITM Polska 2017 – Innowacje-Technologie-Maszyny, Nauka dla Gospodarki 2017 8–10.06 Kielce, IFRE-EXPO 2017 – Międzynarodowe Targi Sprzętu i Wyposażenia Straży Pożarnej i Służb Ratowniczych

Nowe rozdanie na rynku oscyloskopów low-end Na rynek oscyloskopów low-end (w zakresie cenowym od 500 do 1000 dol.) wchodzi fi rma Keysight Technologies, znana dotychczas z produkcji zaawansowanych narzędzi pomiarowych. Jej oferta obejmuje cztery modele oscyloskopów cyfrowych z rodziny Infi niiVision 1000-X. Przedstawiciele fi rmy porównują te produkty do cieszących się sporą popularnością serii Rigol 1000Z oraz Tektronix TBS1000B.

21–23.06 Poznań, Krajowa Konferencja Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji 5–8.09 Kielce, MSPO 2017 – Międzynarodowy Salon Przemysłu Obronnego 12–14.09 Bielsko-Biała, Energetab 2017 – Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie 26–29.09 Gdańsk, Trako 2017 – Międzynarodowe Targi Kolejowe

Imprezy zagraniczne 30.05–1.06 Norymberga (Niemcy), Sensor+Test – targi technologii pomiarowych i testowania dla sensorów 30.05–1.06 Kolonia (Niemcy), Anga Com – targi i kongres technik satelitarnych i broadcasting 26–29.06 Monachium (Niemcy), Laser World of Photonics – targi i konferencja na temat fotoniki, komponentów, systemów i aplikacji optycznych 14–16.07 Friedrichshafen (Niemcy), Ham Radio – wystawa poświęcona radiokomunikacji amatorskiej i Maker World – spotkania twórców aplikacji elektronicznych 1–6.09 Berlin (Niemcy), IFA – Targi Elektroniki Konsumenckiej 12–15.09 Bazylea (Szwajcaria), ineltec – szwajcarskie targi technologii inteligentnego budynku 19–22.09 Bukareszt (Rumunia), IEAS – targi automatyki i energetyki 19–21.09 Paryż (Francja), eNOVA Paris – wystawa komponentów, sprzętu do produkcji i testowania elektroniki 25–30.09 Płowdiw (Bułgaria), Eltech oraz ITF – International Technical Fair – wystawa elektroniki i elektrotechniki 26–27.09 Birmingham (Wielka Brytania), Micro Nano Mems – targi nanotechnologii 27–28.09 Manchester (Wielka Brytania), Northern Manufacturing & Electronics – wystawa elektroniki i technologii produkcji

16

Czerwiec 2017

Elektronik

Infi niiVision 1000-X charakteryzują się pasmem pracy oraz ceną zbliżonymi do układów z serii TBS1000B, mają jednak większą pamięć. Dodatkowo, dwa modele wyposażone są w generator funkcyjny. Nowe oscyloskopy w przeciwieństwie do urządzeń Rigol 1000Z nie mają możliwości przetwarzania sygnałów mieszanych – w zamian za to wyróżniają się możliwością jednoczesne-

TechniSat kupił sprzęt do lutowania selektywnego TechniSat Polska rozbudował park maszynowy o nową linię fali multi-selektywnej Versaflow 3/45 fi rmy KurtzErsa. Jest ona automatycznym systemem „in-line” do lutowania selektywnego z wykorzystaniem technologii wie-

go wyświetlania do 50000 przebiegów. Keysight przewiduje, że głównymi obszarami zbytu nowych produktów będą uczelnie wyższe oraz szkoły techniczne. Liczy również na zdobycie znacznej części rynku w takich regionach, jak Indie, Europa Wschodnia oraz Ameryka Południowa. Wśród swoich potencjalnych odbiorców spodziewa się nie tylko przedstawicieli branży elektronicznej, ale również instytucji badawczych zajmujących się fizyką czy biologią. Rigol i Tektronix to niejedyne fi rmy obecne w segmencie oscyloskopów low-end – wśród innych producentów wymienić można m.in. B&K Precision, GW Instek, Siglent, Owon oraz Teledyne LeCroy. Dodatkowo, na rynku znaleźć można produkty, które do prawidłowego działania wymagają podłączenia do komputera, tabletu lub smartfona. Ceny tego typy narzędzi kształtują się zazwyczaj na poziomie poniżej 500 dol. InfiniiVision 1000-X to kolejny przykład, że oscyloskopy low-end coraz częściej oferują typy funkcjonalności znane wcześniej ze znacznie droższych modeli. W serii InfiniiVision 1000X zastosowano wiele rozwiązań z obecnej w ofercie tego producenta rodziny 2000-X. Tańsze modele różnią się przede wszystkim pasmem pracy, częstotliwością próbkowania oraz pojemnością pamięci.

lodyszowej. Maszyna zapewnia dużą wydajność i szybką zmianę profi lu produkcji. Inwestycja ta o wartości ok. 250 tys. euro ma dać firmie większą elastyczność oraz umożliwić optymalizację kosztów dla klientów EMS. TechniSat ma w zakładzie w Siemianicach 3 linie do lutowania falą selektywną.

Aktualności Vigo System rośnie jak na drożdżach Przychody Vigo System w pierwszym kwartale 2017 roku wzrosły o 35% rok do roku do 6,3 mln zł. Motorem napędowym sprzedaży były detektory adresowane do klientów przemysłowych – szczególnie dla producentów analizatorów gazów. W tym segmencie firma odnotowała aż 57-procentowy wzrost sprzedaży. Na dynamiczny wzrost sprzedaży złożyły się również rosnące zamówienia z sektora transportowego (wzrost o 34%) oraz naukowego – wzrost o 27%. W II kwartale 2017 r. fi rma oczekuje pod-

Samsung uruchamia inkubator dla startupów Samsung we współpracy z Politechniką Rzeszowską i Doliną Lotniczą uruchamia program wsparcia dla młodych innowacyjnych przedsiębiorstw, zajmujących się IoT. Do inkubatora

mogą się zgłaszać osoby indywidualne lub zespoły, które mają już opracowaną koncepcję biznesu lub prototyp swojego produktu. W trakcie trwającego trzy miesiące programu inkubacyjnego zapewniona będzie kreatywna przestrzeń do pracy, sprzęt najnowszej klasy, ale także wsparcie mentorów i konsultacje ze specjalistami fi rmy. Oddana do dyspozycji młodych przedsiębiorców przestrzeń Samsung Inkubator znajduje się na terenie kampusu Politechniki Rzeszowskiej. Zakwalifi kowani do programu przedsiębiorcy mogą korzystać z pracowni, w której znajdą najlepszej jakości sprzęt.

W Polsce działa również największe na świecie, zaraz po Korei, centrum badań i rozwoju firmy Samsung oraz nowoczesna fabryka AGD we Wronkach.

2017 r. fi rm planuje uzyskać pozwolenia na budowę nowego zakładu produkcyjnego w Ożarowie Mazowieckim oraz zamierza rozpocząć prace budowlane.

trzymania wzrostowego tempa sprzedaży, na co wpływ będzie mieć realizacja kontraktu dla francuskiego producenta inteligentnej amunicji. W I połowie

Aktualności 10–12.10 Helsinki (Finlandia), Elkom-Professional Electronics – targi elektroniki 10–12.10 Norymberga (Niemcy), EuMW-European Microwave Week – targi i wystawa technologii mikrofalowych

Krajowe warsztaty, szkolenia, seminaria 1.06 Sopot, ST MEMS & Sensors & Analog Workshops, ST Microelectronics 6.06 Opole, Systemy monitoringu mediów w przemyśle, Astat 6.06 Wrocław, Jakość energii elektrycznej w zakładzie przemysłowym, Astat 8.06 Rurzyca, Enkodery i bezpieczeństwo funkcjonalne, Astat 8–9.06 Bielsko-Biała, Kurs zaawansowany Altium Designer PCB, Computer Controls 5–9.06 Wrocław, XI krajowe warsztaty kompatybilności elektromagnetycznej, Politechnika Wrocławska 12–13.06 Włocławek, Elektryczność statyczna – szkolenie dla Koordynatorów ESD, Renex 13.06 Elbląg, Monitoring Maszyn w Utrzymaniu Ruchu, Dacpol 19–22.06 Włocławek, IPC-7711B/7721B CIS – naprawa i modyfikacja pakietów elektronicznych oraz płytek drukowanych, Renex 19-22.06 Włocławek, Lutowanie ręczne w technologii mieszanej (THT i SMT), Renex 23–24.06 Włocławek, Montaż, demontaż i regeneracja wyprowadzeń komponentów BGA/CSP, Renex 26–29.06 Włocławek, IPC-A-610F CIS – Standard jakości montażu układów elektronicznych, Renex 21.09 Siedlce, Utrzymanie Ruchu w Przemyśle, Dacpol 06.09 Opole, Systemy monitoringu mediów w przemyśle, w świetle nowej ustawy o efektywności energetycznej, Astat 21.09 Wrocław, Pomiary wibracji maszyn wirujących, Fluke 11–13.10 Turzyno, III Konferencja Jakość Energii Elektrycznej, Astat 18.10 Poznań, Badania termowizyjne w przemyśle, budownictwie i działach R&D, Fluke 24–27.10 Poznań, Kurs EMC – V edycja, Astat Więcej na www.elektronikab2b.pl/kalendarium Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za zmianę ww. terminów. Zgłaszanie wydarzeń: [email protected]

18

Czerwiec 2017

Elektronik

Produkcja układów półprzewodnikowych przekroczy w 2018 roku bilion sztuk

mld. Analiza danych z ostatnich 30 lat pokazuje, że globalna produkcja układów półprzewodnikowych rośnie w średnim tempie ok. 9% roczPrognozy IC Insights przewidują, że nie (w 1978 roku wynosiła 32,6 mld), całkowita produkcja układów półprze- choć zdarzały się również znaczne odwodnikowych w 2018 roku przekroczy chylenia od tej wartości, jak np. spadek po raz pierwszy w historii bilion sztuk. o 19% w 2001 roku lub wzrost o 34% Większość produkowanych układów w roku 1984. Pomimo wzrostu popularności oraz możliwości złożonych układów scalonych, zdecydowaną większość (w 2015 roku było to 72%) produkowanych układów półprzewodnikowych wciąż stanowią prostsze komponenty, takie jak czujniki, elementy pasywne oraz optoelektroniczne. Wśród bardziej złożonych układów scalonych nieznacznie przeRys. 1. Produkcja układów półprzewodnikowych w 2016 waża produkcja układów roku w podziale na grupy produktowe. Źródło IC Insights analogowych (52%). stanowić będą, podobnie jak obecnie, elementy optoelektroniczne oraz układy dyskretne. Wg raportu IC Insights w 2016 roku całkowita produkcja układów półprzewodnikowych wyniosła 868,8 mld sztuk, zaś tegoroczne prognozy przewidują przekroczenie progu 900

Rys. 2. Udział elementów optoelektronicznych, dyskretnych oraz czujników w całkowitej produkcji układów półprzewodnikowych. Źródło IC Insights

Powstaną stacje ładowania pojazdów Co najmniej 50 stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych uruchomi do końca 2017 roku w największych miastach w Polsce oraz przy autostradach, drogach ekspresowych i szybkiego ruchu GreenWay Infrastructure Poland

– wchodząca w skład międzynarodowej grupy Voltia. Stacje mają być ulokowane w bezpiecznym dla użytkownika odstępie, co ok. 85 kilometrów od siebie. Cały projekt jest współfi nansowany z UE w ramach programu „Łącząc Europę”. UE dała na tę inwestycję 3,3 mln euro, co stanowi 85% kosztów, przy czym z tej kwoty fi rma ma zainstalować także 10 ładowarek na Słowacji. Pierwszą stację z ogólnopolskiej sieci punktów ładowania pojazdów elektrycznych spółka uruchomiła w grudniu 2016 r. na terenie warszawskiej Galerii Mokotów. Bez wsparcia z funduszy UE inwestowanie w Polsce w taką infrastrukturę byłoby niemożliwe ze względu na niewielki rynek – w kraju zarejestrowanych jest ok. 1000 samochodów elektrycznych.

Aktualności Premier Farnell nawiązał współpracę z firmą Dialog Semiconductor Premier Farnell nawiązał współpracę z fi rmą Dialog Semiconductor i będzie sprzedawał wytwarzane przez tego

producenta elementy mocy i komunikacji bezprzewodowej. Produkty Dialoga przeznaczone są szczególnie do zastosowań w smartfonach, zasilaczach, sterownikach oświetlenia oraz nowych aplikacjach z zakresu Internetu Rzeczy.

Główny Urząd Miar będzie prowadził działalność B+R Główny Urząd Miar (GUM), obok dotychczasowych prac związanych z wzorcowaniem przyrządów pomiarowych, będzie również prowadzić prace badawczo-rozwojowe w dziedzinie technologii pomiarowych oraz wspierać transfer technologii do biznesu. Dzięki zmianom w prawie o miarach GUM jako jednostka prowadząca badania naukowe uzyska dostęp do środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz funduszy unijnych. W ramach GUM powstanie ponadto organ ekspercki – Rada Metrologii, która będzie określać kierunki rozwoju krajowej metrologii i działalności administracji miar oraz przygotowywać analizy dotyczące zadań GUM. W jej skład wejdą przedstawiciele środowisk: przedsiębiorców, naukowców oraz instytucji państwowych.

Trzy nowe linie dystrybucyjne w TME TME, dystrybutor podzespołów elektronicznych, elektrotechnicznych i komponentów automatyki, poszerzył ofertę o produkty francuskiej fi rmy Favier, która wytwarza koszulki termokurczliwe do zastosowań w przemyśle. Druga umowa dystrybucyjna z ostatnich tygodni dotyczy nawiązania współpracy z włoską firmą Futura, produkującą zestawy uruchomieniowe Fishino (kompatybilne z Arduino) – na zdjęciu. Trzecia umowa dystrybucyjna z włoskim producentem BM Group dotyczy produktów takich jak konektory, końcówki ka-

blowe, złącza zaciskowe, dławnice kablowe i opaski zaciskowe wykorzystywane w przemyśle i energetyce.

Aktualności Digi-Key i Mentor wypuszczają nowe wersje oprogramowania PADS Maker Mentor Graphics (obecnie część biznesu Siemensa) i Digi-Key przygotowali dwie nowe wersje oprogramowania EDA z rodziny PADS – Maker i Maker Pro. Jest to oprogramowanie przeznaczone dla zaawansowanych hobbystów i użytkowników niekomercyjnych, którzy potrzebują wydajnych i zaawansowanych narzędzi projektowych, niemniej nie są w stanie zapłacić za normalne licencje biznesowe. PADS Maker jest oferowany bezpłatnie, natomiast wersja Pro o większych możliwościach za 499 dolarów. Obie umożliwiają dostęp do pełnego katalogu podzespołów Digi-Key i bazy PartQuest zawierające ponad milion danych CAD o podzespołach. Jest też możliwość korzystania z darmowego symulatora układów analogowych i cyfrowych bazującego na chmurze obliczeniowej PADS AMS Cloud. PADS Maker to narzędzie, w którym postawiono na intuicyjną obsługę i pozostawiono możliwość skalowania, Wersja

Grupa

Połączenia

Wielkość PCB

Liczba warstw 6, w tym 4 sygnałowe n.d.

PADS Maker Layout

Maker

1500

25 cali2, tj. ok. 3 dm2

PADS Maker Schematic

Maker

1500

n.d.

PADS MakerPro Layout Maker Pro Bez ograniczeń PADS MakerPro Schematic

Maker Pro Bez ograniczeń

25 cali

2

8, w tym 6 sygnałowych

n.d.

n.d.

Rząd inwestuje w e-auta Polski Fundusz Rozwoju (PER) podpisał umowę z poznańskimi zakładami Cegielskiego, w których unowocześnienie zainwestuje 40 mln zł. Dzięki temu mają tam powstać m.in. napędy do aut zasilanych prądem. Jednym z odbiorców będzie Ursus. Ta znana z produkcji ciągników fi rma ogłosiła plany współpracy z Cegielskim przy budowie elektrycznego samochodu dostawczego.

Tespol współpracuje z Wentworth Laboratories Firma Tespol została dystrybutorem produktów Wentworth Laboratories – brytyjskim producentem pomiarowych stacji igłowych i wspornikowych sond pomiarowych przeznaczonych to testowania produktów w branży półprzewodnikowej, zwłaszcza w dziedzinach takich jak: urządzenia przenośne, konsole gier wideo, komputery PC, medyczny sprzęt diagnostyczny i wiele innych.

a więc przeniesienia projektu do zaawansowanych wersji oprogramowania EDA Mentora, np. HyperLynks. Warto dodać, że opłata za licencję Pro jest jednorazowa – Mentor zrezygnował w nowej wersji z opłaty rocznej za używanie na rzecz normalnego zakupu „license once and use forever”, co wydaje się ewidentną zachętą dla potencjalnych nabywców tej klasy narzędzi i prztyczkiem w nos dla Autodesku, który popsuł system licencjonowania Eagle, zamieniając normalne licencje na opłaty roczne za korzystanie. Warto dostrzec też, że darmowa wersja Eagle 8.0 jest ograniczona do 80 cm2 , PADS Maker udostępnia 3 dm2 – to całkiem sporo!

Creotech angażuje się w produkcję modułowych satelitów Creotech Instruments ogłosił plan budowy uniwersalnej, modułowej platformy satelitarnej HyperSat. Będzie ona stanowiła uniwersalną bazę, która, zaopatrzona w specjalistyczne instrumenty, pozwoli realizować szerokie spektrum misji kosmicznych o różnym przeznaczeniu – od radiowych przez telekomunikacyjne, aż po obserwacyjne: optoelektroniczne i radarowe. Prace nad platformą rozpisane zostały na 3 lata, co oznacza, że pierwsze satelity HyperSat mają szansę trafić na orbitę jeszcze w 2020 roku. Zainteresowane udziałem w projekcie są m.in. Politechnika Warszawska oraz Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Chętne do współpracy są także krajowe firmy, które specjalizują się w różnych komponentach dla przemysłu kosmicznego. Creotech zachęca kolejne firmy do włączenia się w projekt, który ma być systemem otwartym i kompatybilnym z najpopularniejszymi modułami użytkowymi wykorzystywanymi w satelitach klasy piko i nano.

Arestech – nowy producent rozwiązań automatyki przemysłowej w ofercie Mariteksu Maritex nawiązał współpracę z tajwańskim producentem komputerów panelowych, komputerów embedded i wyświetlaczy przemysłowych – firmą Arestech. W jej ofercie znajdują się zarówno produkty budżetowe spełniające podstawowe wymagania techniczne, jak i zaawansowane technologicznie produkty spełniające normy EN50155 czy eMARK.

20

Czerwiec 2017

Elektronik

Mikrokontrolery PIC® i AVR® Razem dają ci nieograniczone możliwości

Chciałbyś, aby technologie elektroniczne były bardziej inteligentne, efektywniejsze i dostępne dla każdego. Microchip podchodzi z pasją do rozwoju produktów i narzędzi, które sprawiają, że łatwiej jest rozwiązywać problemy projektowe i dostosować je do przyszłych potrzeb użytkowników. Asortyment układów firmy Microchip to ponad 1200 8-bitowych mikrokontrolerów PIC® i AVR® - nie tylko jest największy w branży, ale też wykorzystujący najnowsze technologie w celu zwiększenia wydajności systemu przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii redukcji czasu projektowania. Mając 45 lat łącznego doświadczeniaa w rozwijaniu efektywnych kosztowo komercyjnych mikrokontrolerów, Microchip jest dostawcą z wyboru ze względu na jego silne dziedzictwo i historię w dziedzinie innowacji. Kluczowe funkcje Autonomiczne peryferia Wydajność przy niskim poborze mocy Jakość do zastosowań w przemyśle Łatwe projektowanie

www.microchip.com/8bitEU Nazwa Microchip i logo, logo firmy Microchip, PIC i AVR są zastrzeżonymi znakami towarowymi firmy Microchip Technology Incorporated w U.S.A. i innych krajach. Wszystkie pozostałe wymienione znaki towarowe są własnością ich odpowiednich właścicieli. © 2016 Microchip Technology Inc. Wszystkie prawa zastrzeżone. DS30010130A. MEC2116Pol10/16

Wydarzenie

LAT

Jubileusz magazynu „Elektronik” – 20 propozycji rozwoju biznesu dla branży elektroniki 20-lecie obecności magazynu „Elektronik” na rynku to z pewnością okazja do interesujących podsumowań i wspomnień. Niemniej elektronika to taka specyficzna dziedzina techniki, w której ciągle coś się zmienia i to, co jeszcze niedawno wydawało się atrakcyjną przyszłością, dzisiaj jest już w drodze do Muzeum Techniki. Z drugiej strony to co było niejasną przyszłością nabrało nieoczekiwanie realnego kształtu. Niektórzy nawet mówią, że jedyną stałą rzeczą w elektronice jest zmiana, co dość dobrze opisuje sytuację, w jakiej żyjemy.

D

la biznesu taka duża dynamika zmian wymaga od przedsiębiorców stałej uwagi, bo nowe otwarcia pojawiają się nagle, zmuszając do zastanowienia się i analizy ich potencjału, ryzyka i atrakcyjności już na wstępie. Potem silna konkurencja i naśladowcy sprowadzają marże na jednocyfrowe poziomy i zmuszają do szukania znowu czegoś nowego. Żyjemy dzisiaj w tempie pojawiających się wydarzeń nazywanych najczęściej rewolucjami.

22

Czerwiec 2017

Elektronik

Z uwagi na to ekstremalne tempo prognozowanie przyszłości, ocena potencjału nowości, wskazania na to, co jest przyszłościowe, a co nie, to chyba jedna z najtrudniejszych prac do wykonania. Dlatego z okazji jubileuszu 20-lecia obecności magazynu „Elektronik” na rynku postanowiliśmy nie skupiać się na przeglądzie tego, co było, o czym pisaliśmy, jakie zjawiska i trendy wspieraliśmy, ale raczej na tym, co z dużym praw-

dopodobieństwem ma szansę na rozwój w kolejnych latach. Co więcej, naszym zamysłem jest to, aby te propozycje nie okazały się koncertem życzeń, bo wiadomo, że rynek polski różni się od tych z Europy Zachodniej i z punktu widzenia krajowych przedsiębiorstw wiele czołowych trendów ma niewielkie przełożenie na biznes. Ogólnie u nas fi rmy mają mniejszą skalę działania, ograniczone możliwości inwestycyjne i specjalistyczny charakter.

Wydarzenie Nowości o charakterze światowym nierzadko nie oddziałują wprost na krajową elektronikę, bo my działamy w niszach, a biznes światowy poszukuje technologii o charakterze masowym, dającym szanse na duże pieniądze. Z uwagi na to wybieramy 20 nowości rynkowych (bo przecież taki mamy jubileusz) i analizujemy ich potencjał pod kątem możliwości ich rozwoju w krajowej branży. Na kolejnych stronach zamieszczamy też interesującą analizę rynku prasy branżowej przygotowaną przez prof. Wiesława Marciniaka – wydawcę magazynu „Elektronik”. Jego spojrzenie na to, co dzieje się w mediach, jest warte lektury, bo jest podparte unikalnym w naszej rzeczywistości, 25-letnim doświadczeniem w biznesie, szerokimi horyzontami zawodowymi, co chyba jest najważniejsze, dużą skalą działania prowadzonego wydawnictwa, pozwalającą na oderwanie się od oceny rzeczywistości przez pryzmat jednego tytułu lub portalu. Prezentujemy ponadto opinie znanych i cenionych w branży elektroniki specjalistów o rynku oraz o naszym periodyku. Jest nam bardzo miło, że zechcieli się oni podzielić swoimi komentarzami, a wszystkim naszym czytelnikom, sympatykom i każdemu elektronikowi w Polsce życzymy, aby przez kolejne 20 lat mieli dostęp do jak najlepszej informacji technicznej.

Poszukiwanie innowacyjności Coraz więcej w kraju mówi się obecnie o innowacyjności, o tym, że rozwoju polskiej gospodarki nie da się zapewnić, konkurując na rynku światowym tanią pracą. Jest to prawda i dlatego innowacyjność jest terminem, który pojawia się obecnie często w wypowiedziach polityków i przedstawicieli władzy, którzy nierzadko zaklinają rzeczywistość, licząc, że uda im się zmienić oblicze krajowej techniki w perspektywie roku, a najdalej czterech lat. Niemniej diagnoza wydaje się słuszna – koszty pracy w Polsce rosną, z dostępnością dobrze wykształconych specjalistów jest coraz gorzej, a ci, którzy mają kompetencje, chcą też dobrze zarabiać. Utrudni to w przyszłości konkurowanie i rozwój za pomocą tanich usług i produktów. Póki nasze inwestycje są wspierane przez fundusze unijne, a Europa zmaga się ze spowolnieniem gospodarczym, całość jeszcze się udaje zbilansować, ale po 2020 roku sytuacja może się zmienić na niekorzyść, bo strumień środków unijnych się wyczerpie. Dlatego poszukiwanie innowacji oraz obszarów techniki, gdzie mo-

glibyśmy się rozwijać, staje się obecnie coraz bardziej istotne. Warto zauważyć, że większość innowacji w technice odbywa się poprzez elektronizację, co jeszcze bardziej zwiększa znaczenie potrzeby trzymania ręki na pulsie i wczesnego wykrycia potencjalnie atrakcyjnej tematyki.

Współpraca nauki z przemysłem Zasadniczym błędem, jaki można popełnić w poszukiwaniu nowych tematów do rozwoju, jest krótki horyzont czasowy takich obserwacji, czyli rozważanie technologii, które już są dostępne, nad którymi pracuje wiele fi rm na świecie, ale rynek jest jeszcze w na tyle początkowej fazie, że wydaje się niezajęty. Takie działanie zwykle wynika z chęci ograniczenia ryzyka nietrafionej inwestycji, ale w praktyce ogranicza możliwość zajęcia dobrej pozycji. W przypadku produktów niszowych bycie pierwszym też jest niestety istotne, bo ograniczona chłonność rynku może nie dać przestrzeni do rozwoju dla naśladowców. Obserwacje rynków zagranicznych pokazują niezbicie, że pomijając własną działalność B+R przedsiębiorstw, w znacznej części reszty projektów tego typu innowacje są efektem prowadzonych prac naukowych, które są w kolejności komercjalizowane przez przemysł. Nierzadko takie opracowania naukowe stają się zalążkiem nowych innowacyjnych firm, które zakładają pracownicy uczelni (spin off companies) lub spółek łączących biznes i naukowców wokół wspólnego celu. Z uwagi na to tytułowa współpraca nauki z przemysłem jest postrzegana zawsze jako ważny cel, do którego powinniśmy dążyć. Patrząc na całą Europę, można wymienić wiele przykładów, gdy przyniosło to efekty lub też wskazać placówki naukowe, które silnie związane są z przemysłem i nastawione na komercjalizację prac, np. belgijski Imec lub Instytut Fraunhofera w Niemczech. W kraju też można wskazać przykłady udanych wdrożeń, które wypączkowały ze świata nauki, niemniej w obszarze elektroniki w Polsce nie ma ich niestety wiele. Współpracę nauki z przemysłem rozwijamy od lat, ale nietrudno odnieść wrażenie, że związki były i są słabe. Spektakularne klapy projektów takich jak niebieski laser też niestety zapadają w pamięć i tworzą dystans. Lektura pism naukowych, obserwacja tematyki konferencji naukowych, uczestnictwo w klastrach technologicz-

nych i programach wspieranych przez NCBiR może być źródłem inspiracji i wiedzy na temat tego, co w przyszłości będzie się działo na rynku, jakie technologie i rozwiązania mają szansę na upowszechnienie. Można liczyć, że powstające w ostatnim okresie centra kompetencji, duże laboratoria przyuczelniane lub całe kombinaty badawcze, takie jak chociażby Cezamat, dadzą branży kopniaka na rozpęd w zakresie innowacji, niemniej efekty tych działań nie pojawią się niestety szybko. To, czym żyje świat nauki, można śledzić w skali kraju i świata, bo do większości periodyków, np. tych wydawanych przez IEEE lub ACM, można bez problemu dotrzeć przez Internet, a przejrzenie tematów poruszanych na organizowanych przez te organizacje konferencjach nie zajmuje wcale wiele czasu, a pozwala wybiec myślami w przyszłość. Interesujące informacje zamieszczają też instytucje udzielające patentów, a także duże firmy ze światowej czołówki. O nowych technologiach pisze również prasa branżowa, a na dużych i prestiżowych imprezach targowych nierzadko organizowane są panele dyskusyjne, na których dyskutuje się właśnie o nowych trendach. Zapracowani przedsiębiorcy nie mają zwykle tyle czasu, aby w nich uczestniczyć, ale często wystarczy przeczytać listę poruszanych tematów, aby wyrobić sobie ogólne pojęcie.

Kapitał Z dostępem do kapitału na inwestycje cały czas są kłopoty, o czym boleśnie przekonują się liczne startupy, które często mają pomysł i chęci. Ich pomysły nie są przekonujące dla banków, aby udzieliły kredytów, a niestety ekspansja na świat jest kosztowna. Sytuacja się poprawia, bo są kredyty technologiczne z premią, a liczne fundusze pozwalają uzyskać dofinansowanie takich pomysłów, niemniej im mniejsza firma i większe potrzeby, tym z dostępem do kapitału jest trudniej. Dlatego poniższe propozycje zostały przebrane także pod tym kątem, aby dawały szansę zaczęcia działalności w mniejszej skali na rynku krajowym i dalszej ekspansji na rynki zagraniczne po nabraniu sił w biznesie. Robert Magdziak

Elektronik

Czerwiec 2017

23

Wydarzenie

Subiektywnym okiem

wybrane 20 technologii i obszarów techniki wartych uwagi z punktu widzenia rozwoju krajowej branży elektroniki 1

Internet of Things

Bezsprzecznie IoT, zwłaszcza w aspekcie przemysłowym jako IIoT lub Przemysł 4.0, jest najważniejszym trendem rozwojowym ostatnich kilku lat, który szybko zmienia całą współczesną technikę. Tempo zmian jest tutaj imponujące i daje wiele szans zaistnienia dla pomysłowych przedsiębiorców. Na rynku jest już mnóstwo rozwiązań sprzętowych, które stanowią gotowe lub prawie gotowe platformy IoT, gdyż wielu producentów półprzewodników, łącznie z Intelem, zaangażowało się w takie projekty. Dlatego tworzenie własnych platform raczej nie ma sensu, a zarabianie na IoT sprowadza się do sfery oprogramowania, użytecznej aplikacji, a przede wszystkim do korzyści biznesowej (np. oszczędności, informacji), jaką takie urządzenia mogą dać klientowi. Płytki z czujnikami i komunikacją lada moment będą kosztować grosze, przez co wartość dodana kryje się w funkcjonalności systemu w tym, co ma on robić, a nie jego elementach składowych. Bezsprzecznie dobry pomysł jest tu warunkiem sine qua non.

2

Inteligentny budynek

Inteligentny budynek może być doskonałym obszarem biznesowym do tego, aby zaistnieć jako producent systemów oświetleniowych, układów alarmowych, systemów dozoru i urządzeń takich, jak sterowniki ogrzewania i klimatyzacji i wielu mniej lub bardziej niszowych urządzeń. Trzeba tylko czekać na moment, aż wyklaruje się jeden standard komunikacji i obsługi takich urządzeń. Inwestycja dużej firmy takiej jak Google w oprogramowanie i protokoły komunikacyjne i powiązanie tego standardu z Androidem byłaby katalizatorem zmian, na co rynek dość długo już czeka.

4

Drony

Drony i inny sprzęt latający zdalnie sterowany, to temat chętnie przywoływany przez krajowych polityków, ale z punktu widzenia branży elektroniki to w zasadzie temat zamknięty. Platformy latające wytwarza wiele fi rm i bez problemu Czerwiec 2017

Elektronik

Robotyzacja produkcji

Roboty w produkcji elektroniki pojawiają się coraz częściej i zastępują człowieka w prostych i średnio skomplikowanych operacjach montażowych. Z czasem będzie ich coraz więcej, czemu sprzyja dostępność na

3

24

można dzisiaj kupić doskonałej jakości sprzęt latający lub komponenty do różnych zastosowań. Myśląc o biznesie wykorzystującym drony, nie należy myśleć zatem o nich samych, ale o tym, co mają one robić i jaką korzyść z tego można mieć. Innymi słowy należy traktować je jako dobre narzędzie do wprowadzenia idei w życie.

Wydarzenie rynku takich urządzeń w sensownych cenach oraz to, że w tym kierunku idzie świat. Roboty wymagają integracji w gotowy produkt, a więc budowy sterownika, napisania oprogramowania, co tworzy spory obszar do zagospodarowania dla firm inżynierskich. Produkcja elektroniki dość długo opierała się robotyzacji, ale coraz większa miniaturyzacja i rosnące koszty pracy, a także wzrost wymagań jakościowych powodują, że robotów będzie potrzebnych coraz więcej i ktoś musi je aplikować do konkretnych zadań.

5

Usługi projektowe

Montaż kontraktowy elektroniki stał się w ostatniej dekadzie krajową specjalnością. Mamy w kraju ponad setkę takich fi rm, które pracują na rzecz klientów z kraju i zagranicy. Z czasem będzie rosło zapotrzebowanie na usługi projektowania elektroniki, bo przed koniecznością elektronizacji wyrobów stanie coraz więcej fi rm spoza samej elektroniki. Przykładowo, producent mebli poszukujący inteligentnego systemu oświetleniowego bazującego na diodach LED będzie chciał zlecić jego opracowanie do fi rmy projek-

Maciej Bornikowski właściciel firmy Bornico

❚ Skąd dzisiaj czerpać wiedzę fachową i jaką rolę odgrywają media branżowe? Sięgając pamięcią wstecz do lat 90. ubiegłego wieku, pamiętamy, jak cenną zdobyczą były katalogi, noty aplikacyjne, książki fachowe czy artykuły naukowe. Czasami ich pozyskanie graniczy-

7

towej, bo się na tym nie zna. Stąd biura inżynierskie zajmujące się projektowaniem powinny mieć coraz więcej zleceń. Co więcej, wydaje się, że dobrym pomysłem jest szukanie klientów na realizację projektowania na bogatych rynkach zagranicznych, bo w kraju na razie chętnych do godnego płacenia za pracę inżynierską jeszcze nie ma wielu.

6

Domowa medycyna

W Polsce i Europie jest coraz więcej osób starszych, które stają się dobrymi potencjalnymi klientami na elektronikę medyczną. Takich aplikacji będzie potrzebnych bardzo wiele np. do nadzoru zdrowia w sposób zdalny, automatycznego wzywania pomocy, łagodzącego dolegliwości i choroby przewlekłe, wymuszającego branie leków czy też wykonywanie zaleceń lekarskich. Obszar nowoczesnej elektroniki medycznej przeznaczonej do pracy w warunkach domowych wydaje się

Ochrona mienia

Póki ochroniarze zarabiali w kraju grosze, inwestycje w zaawansowane środki ochrony mienia, kontroli dostępu, zapewnienia bezpieczeństwa i dozoru, a także urządzenia z nimi związane miały silną konkurencję. To się w ostatnich miesiącach zmieniło i należy przypuszczać, że zapotrzebowanie rynku na takie produkty będzie się zwiększać. Elektronizacja tego obszaru jest naturalną konsekwencją – kamery, inteligentne czujniki, detektory obecności i ruchu, systemy komunikacji oraz oprogramowanie z nimi związane i niezbędne do budowy systemów alarmowych zawsze w Polsce cieszyły się powodzeniem i należy przypuszczać, że w perspektywie dekady ochrona mienia będzie głównie elektroniczna.

ło z cudem, a informacja techniczna w nich zawarta często w postaci kserokopii zmieniała spojrzenie na wybrany temat i wpływała na przebieg niejednego projektu. Z czasem rolę publikacji papierowych przejęły dokumenty elektroniczne i Internet, a ilość dostępnej informacji zaczęła gwałtownie rosnąć. W dzisiejszych czasach nie ma już problemu z dotarciem do informacji. To raczej jej nadmiar i filtrowanie nastręczają problemy. Dotyczy to również inżynierów poszukujących fachowej wiedzy. Z pomocą przychodzą wyszukiwarki, ale o ile są one doskonałe w poszukiwaniu informacji na temat konkretnego zagadnienia, o tyle w przypadku filtrowania ogromnego zasobu newsów, wyłuskiwania perełek z danej

bardzo atrakcyjną i cenną niszą rynkową do zagospodarowania w przyszłości przez producentów elektroniki, bo urządzenia te są z reguły dość drogie, mają długi czas życia i ich aplikacja nie jest ograniczona do Polski. Co więcej, nie zawsze muszą się one opierać na zaawansowanych technologiach, bo dla osób starszych i chorych pierwszeństwo mają utylitarność i funkcjonalność. Warto do-

dziedziny wiedzy jest już gorzej. Tutaj jest właśnie miejsce dla mediów branżowych, tak papierowych, jak i elektronicznych. Właśnie dzięki nim dostajemy jak na tacy codzienny czy comiesięczny zestaw newsów z branży, komentarze na temat trendów, zestawienia i analizy oraz informacje o nowych rozwiązaniach. Zawężanie informacji szalenie ułatwia wybranie dla siebie ciekawych i istotnych danych. Przy okazji jubileuszu działalności „Elektronika” ciężko się oprzeć, aby nie wspomnieć, jak istotną rolę odegrał dla polskiego rynku elektroniki właśnie ten miesięcznik. Oby przez kolejne dekady redaktorzy „Elektronika” wyszukiwali i publikowali zestaw tak potrzebnych dla wszystkich elektroników informacji.

Elektronik

Czerwiec 2017

25

Wydarzenie Jan Lic prezes zarządu firmy Micros

❚ Krajowa branża elektroniki nigdy nie była oczkiem w głowie władz ani też elementem strategii rozwoju kraju. Czy to się zmienia? Elektronika pozostawała zawsze w cieniu przemysłu elektrycznego i automatyki. Wydaje mi się, że władze naszego kraju nigdy nawet nie wiedziały za dobrze, jaka jest różnica pomiędzy tymi branżami. Symptomatyczne jest to, że od wielu dekad nie może-

my doczekać się w Polsce targów elektronicznych z prawdziwego zdarzenia, a jest wiele innych niszowych imprez. Jeżeli już gdzieś pojawia się elektronika, to razem z automatyką, jak na przykład na Automaticonie. Po wpisaniu w Google „targi elektroniczne” pojawia się jedna pozycja: „Targi IT Future Expo”, a to są targi informatyczne. Tajwan, Hong-Kong, Singapur, Korea, nie mówiąc już o Chinach, rozwinęły się dzięki elektronice, u nas kompletnie się tego nie dostrzega, chyba traktowane to jest jako nieszkodliwe hobby dla majsterkowiczów.

dać, że na elektronikę medyczną czekają też zwierzęta – trzymane w domach psy i koty, poprzez oddanych właścicieli, też są potencjalnymi klientami na wybrane aplikacje z obszaru medycyny.

8

W miarę jak postępuje miniaturyzacja, coraz częściej projektanci sięgają po gotowe moduły funkcjonalne, które mają postać upakowanej płytki zawierającej nie tylko ten jeden funkcjonalny chip (np. sensor), ale także układ kondycjonowania sygnału, przetwornik i mikrokontroler z interfejsem komunikacyjnym. Taki komplet jest w stanie stworzyć czujnik inteligentny, łatwy

właściciel firmy Ropla Elektronik

❚ Dwie ostatnie dekady na rynku elektroniki – co zmieniły w branży? Nastąpiła wyraźna specjalizacja firm produkcyjnych i dystrybutorów w pewnych branżach i grupach towarowych. Wiele firm osiągnęło stabilną, określoną pozycję na rynku. Polska otworzyła się na

26

Czerwiec 2017

Elektronik

sie ma dzisiaj branża? Zajmujemy miejsce żenująco niskie, nieadekwatne do stopnia rozwoju cywilizacyjnego kraju i w końcu niezłej stopy życiowej na tle krajów przemysłowych. Panuje absolutna dominacja przemysłu ciężkiego, maszynowego, chemicznego, elektrycznego, górniczego, energetyki, samochodowego, odzieżowego. Trochę lepiej jest w automatyce, ale elektronika to nie automatyka. Perspektywy są marne, gdyż najtrudniej zmienia się świadomość, a tej ciągle brak. Decydenci po prostu elektroniki nie dostrzegają i to się szybko nie zmieni.

w implementacji moduł funkcjonalny (zasilacz, układ izolacji). Całość razem to klocki Lego, z których projekty można przygotować dosłownie w ciągu jednego dnia. Ponieważ czasu na projektowanie jest coraz mniej, znaczenie takich modułów będzie szybko rosło. Oznacza to, że można myśleć o produkcji modułowych rozwiązań, oczywiście nie typowych i popularnych, ale o wysokim stopniu inteligencji, skalibrowanych i poddanych wzorcowaniu, zarówno z obszaru elektroniki, jak i mechatroniki.

Inteligentne sensory i moduły funkcjonalne

Aleksander Brezwan

❚ Jakie miejsce w światowym bizne-

współpracę z zagranicą, a wejście firm zachodnich na polski rynek wymusiło na krajowych firmach daleko idące zmiany w strategii rozwoju i działania, skłoniło firmy do wprowadzania nowych rozwiązań w zarządzaniu zasobami ludzkimi, produkcji, planowaniu. Oprócz tych zmian wprowadzono szereg rozwiązań informatycznych ułatwiających przepływ informacji i dostęp do niej. Pomimo wielu ciekawych rozwiązań polskich konstruktorów, polskie firmy borykają się często z brakiem kapitału na dalszy rozwój, zwiększenie produkcji i wejście na inne rynki. Polska z kraju, który często kojarzony jest jako wielka montownia, powinien iść w kie-

9

Smart cities

Inteligentne miasta, a więc infrastruktura miejska wyposażona w różnego rodzaju czujniki, układy obróbki i prezentacji danych, np. o natężeniu ruchu, wolnych miejscach

runku rozwoju i produkcji urządzeń opartych na własnych rozwiązaniach. Aby to osiągnąć, powinna być dużo lepsza współpraca wyższych uczelni, władz oraz biznesu.

❚ Jakie technologie i rozwiązania w największym stopniu zmienią elektronikę w przyszłości? Na pierwszym miejscu postawiłbym grafen. Na drugim miejscu rozwój technologii do pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych oraz gospodarka odpadami elektronicznymi – bogate źródło surowców. Na trzecim miejscu jest rozwój pojazdów hybrydowych i elektrycznych.

Wydarzenie Marzena Szczotkowska-Topić właścicielka firmy Renex

❚ Jakie zmiany w branży elektronicznej z ostatnich lat warto wymienić? Jest ich bardzo dużo, bo ogromny rozwój w branży elektroniki i miniaturyzacja urządzeń zawsze sprzyjały wysokiej dynamice zmian. To z kolei wpływało na opracowywanie coraz nowocześniejszych i jeszcze bardziej wydajnych urządzeń do produkcji i serwisu elektroniki. W czasach wolumenu przy zakupie urządzeń liczyła się cena. Dziś klient szuka uzasadnienia zakupu na wielu płaszczyznach. Zatem pierwszym elementem, jaki dostrzegam jest dostęp do wysoce specjalizowanego sprzętu i urządzeń, zmiana podejścia do procesów decyzyjnych. Polskie firmy chcą być poważnym partnerem do rozmów z zagranicznymi inwestorami, dlatego inwestują w nowoczesny park maszynowy.

Druga sprawa to ogromna świadomość potrzeby poszerzania wiedzy i zdobywania nowych kwalifikacji. Ten trend jest przede wszystkim spowodowany eksportem usług. Dziś zagraniczni zleceniodawcy wymagają coraz więcej nie tylko od parku maszynowego. Najważniejszym czynnikiem każdej firmy jest człowiek i to od niego wymaga się wiedzy i doświadczenia. Wymagana jest także znajomość wciąż zmieniających się standardów. To dlatego firmy i instytucje inwestują w szkolenia. Zyskują w ten sposób również szansę zaistnienia na zupełnie nowych, dotąd sceptycznie postrzeganych rynkach. Wpływ na pozytywny wizerunek szkoleń miała także dyrektywa unijna RoHS zatwierdzona 1 lipca 2006. Dzięki utworzeniu przez naszą firmę Renex Autoryzowanego Centrum Szkoleniowego IPC i szeroko zakrojonej współpracy z KIGEiT mogliśmy mieć ogromny wkład w zachodzące zmiany, wprowadzając na rynek cykle szkoleń, wspierając tym samym szkolnictwo zawodowe. W konsekwencji Polska obecnie dysponuje światowej klasy fachowcami, a ich wiedza i nabyte przez lata kompetencje, potwierdzone międzynarodowymi certyfika-

projekty realizują samorządy w ramach przetargów. Oznacza to wiele wymagań, duże tempo pracy i niekoniecznie duże dochody.

10

Smart packaging, czyli nowoczesne opakowania

Opakowania z wbudowaną elektroniką niedługo staną się standardem w medycynie, logistyce towarów nietrwałych lub produktów wymagających specjalnego traktowania. Wymogi

tami IPC, sprawiają, że zatrzymujemy poważnych inwestorów i partnerów w naszym kraju. Ważnym osiągnięciem ostatnich dwóch dekad jest również przystąpienie Polski w listopadzie 2012 roku do Europejskiej Agencji Kosmicznej. To działanie wręcz wymusiło wzrost innowacyjności i konkurencyjności polskich firm w branży elektronicznej. Budowa laboratoriów, w których konstruowane są dziś satelity, oraz działów R&D ukierunkowanych na współpracę w tym obszarze stała się w ostatnich latach wyznacznikiem atrakcyjności biznesu. To działanie dało także polskim firmom dostęp do kontraktów związanych z unijnymi programami kosmicznymi oraz programami współfinansowanymi ze środków innych organizacji. Skutek jest taki, że dziś studenci zrzeszeni w kołach naukowych wyższych uczelni zawiązują ścisłą współpracę z firmami z branży. Powstają również startupy, które chcą i mają pomysły, jak zagospodarować niszę w kosmosie. W konsekwencji, jak przyznają eksperci, w ciągu najbliższych lat możemy mieć do czynienia z osiągnięciem światowego poziomu w dziedzinie budowy małych satelitów i nanosatelit.

norm, konieczność zapewnienia jakości, a także konieczność przedstawienia dowodów na to, że produkt (np. lek) był właściwie traktowany, transportowany, przenoszony w drodze do klienta, spowodują wzrost zapotrzebowania na opakowania, które będą w stanie rejestrować dane środowiskowe i parametry ruchu (jak czarna skrzynka). Z czasem lista funkcji realizowanych przez opakowania będzie się zwiększać, np. o zapewnienie bezpieczeństwa przemysłowego i ochronę informacji i podobne.

11 parkingowych, staje się rzeczywistością także w Polsce. Dla firm elektronicznych jest to atrakcyjny obszar, w którym można robić biznes. Największy potencjał mają tutaj usługi integracji i tworzenia systemów, bo nie ma tutaj ani dominującego standardu, ani platform sprzętowych dedykowanych takim aplikacjom. Smart cities z pewnością są atrakcyjnym obszarem, niemniej prawie wszystkie

Desktop manufacturing, czyli produkcja na biurku

Produkcja specjalistyczna, małe serie, częste zmiany asortymentu, wariantów, szybkie prototypowanie – to zagadnienia, które zyskują na znaczeniu i będą tworzyć podwaliny rynku urządzeń produkcyjnych działających w małej skali i wymiarach pozwalających na postawienie ich na biurku. Frezarki CNC, drukarki 3D już mamy, ale z cza-

Elektronik

Czerwiec 2017

27

Wydarzenie Piotr Andrzejewski menadżer produktu w firmie Phoenix Contact

❚ W jakim kierunku rozwój krajowej elektroniki jest najbardziej efektywny? Po odwrocie od produkcji kontraktowej w krajach azjatyckich, wschodnie kraje europejskie (w tym Polska) znacząco skorzystały. Jesteśmy blisko klienta końcowego (np. z Niemiec, Holandii czy krajów skandynawskich), mamy wykształconych i zdolnych inżynierów i nie boimy się podejmować ryzyka współpracy przy dużych interesach. Dzięki temu wiele zachodnich koncernów otworzyło w Polsce zakłady. Także nasze rodzime firmy na tym skorzystały, wygrywając wiele zagranicznych kontraktów. Ta część na pewno będzie miała się dobrze jeszcze przez lata, gdyż produkcja w Polsce nadal jest opłacalna dla krajowych i zagranicznych inwestorów. Mamy wiele biur projektowych, które realizują bardzo ciekawe konstrukcje, sprzedawane na całym świecie. I to nie tylko pod zagranicznymi markami, ale także te będące od początku w polskich

rękach. Niektóre z nich otworzyły nawet swoje siedziby w Dolinie Krzemowej w USA, dzięki czemu mają dostęp do najnowocześniejszych technologii i mogą współuczestniczyć w tworzeniu nowych standardów w branży. Polskie firmy także doskonale potrafią reagować na najnowsze światowe trendy, jak na przykład automatyka budynków. Niektóre nasze – polskie kompletne rozwiązania (jak np. system Fibaro) dobrze znane są zachodnim klientom i cieszą się uznaniem, zdobywając wiele prestiżowych nagród. Nasze perspektywy są więc dość optymistyczne.

❚ Skąd dzisiaj czerpać wiedzę fachową i jaką rolę odgrywają media branżowe? Większość wiadomości zdobywamy w sieci. Z tym, że ogrom zasobów internetowych nie ułatwia wyselekcjonowania konkretnej informacji. Dlatego warto skupić się na kilku branżowych portalach oraz na tradycyjnych wydaniach prasowych. Stanowią one niejednokrotnie skorowidz przydatnych informacji, pokazują najnowsze trendy, dostępne technologie. Łatwiej jest wtedy wyszukać już precyzyjną informację, dotrzeć do konkretnego producenta czy dostawcy i tam zaspokoić potrzebę wiedzy szczegółowej. Wariant gazetowy ma także tę przewagę, że można z niego skorzystać w wolnej chwili, poza biurkiem, niejako relak-

sem startupy i mały biznes powinny mieć też robota do montażu, może także obrabiarkę laserową. Urządzenia do prototypów i produkcji małoseryjnej pojawiają się na rynku, ale nadal nie jest to sprzęt mały, tani ani wystarczająco zintegrowany.

12

28

Czerwiec 2017

Elektronik

❚ Jak postrzega Pan „Elektronika” i jego rolę w branży? „Elektronik” jest bardzo dobrym źródłem rzetelnych informacji na temat branży elektronicznej. Obecny na naszym rynku od wielu lat ma wyrobioną solidną markę, którą doceniają czytelnicy. Prezentowane w nim raporty, trendy, nowości, podsumowania wydarzeń, wywiady pozwalają uzyskać cenne informacje z branży. Pismo także jest doskonałą „tablicą ogłoszeniową” dla reklamujących się w niej firm. Dzięki temu łatwiej jest dotrzeć z konkretnym przekazem do potencjalnego przyszłego klienta.

i zwyczajnych) będzie miało w jakimś miejscu wszyty fabrycznie układ elektroniczny: czujnik, kartę identyfi kacyjną lub całą platformę analizującą ruch, wysiłek, funkcje życiowe. Producenci odzieży będą poszukiwać z czasem dostawców takich technologii i urządzeń, gdyż są one odległe od ich profi lu biznesowego.

Kosmos

Wraz z przystąpieniem Polski do Europejskiej Agencji Kosmicznej otworzył się dla krajowych przedsiębiorstw rynek technologii kosmicznych. Możliwość uczestniczenia jako wykonawca realizowanych przez agencję projektów, nawet jeśli tylko w części, jest bezsprzecznie szansą biznesową, po którą zaczynają sięgać krajowe przedsiębiorstwa. Ponieważ zasady są takie, że wpłacana przez rząd do ESA składka wraca

sując się, odrywając na chwilę od rutynowej pracy, a później poszukać szczegółów. Dlatego tak istotne jest wybranie cennych źródeł pierwszej informacji. Wiele firm umożliwia także dostęp do specjalistów przez telefon, e-mail, chat, a nawet dojeżdża do zainteresowanego klienta. Takie ich działanie gwarantuje bezpośrednie wsparcie techniczne przez inżyniera znającego dane produkty na wylot. Praca projektanta jest wtedy o wiele przyjemniejsza, gdyż podczas jednej rozmowy jest w stanie dokonać świadomego i uzasadnionego argumentami wyboru, wpływającego później na funkcjonowanie urządzenia, nad którym pracuje. Specjalista taki niejako „rozwiązuje klientowi problem”, pozwalając mu zająć się dalszymi etapami.

w formie zleceń o równoważnej wartości do krajowych fi rm, oznacza to, że jest o co się starać.

13

Cyfrowe ubrania i elektroniczna moda

Elektronika noszona (wearables) to kolejna odsłona nowego trendu w elektronice konsumenckiej. Wydaje się, że coraz więcej ubrań (sportowych

14

Interaktywne zabawki

Zabawki dla dzieci wydają się tematem mało poważnym, ale realia są takie, że zabawki elektroniczne zawsze znajdą nabywców, nawet jeśli będą drogie. Elektroniczne zabawki, takie które są interaktywne lub mają walory

Wydarzenie Wiesław Żmuda dyrektor sprzedaży w firmie Masters

❚ Jak postrzegana jest krajowa branża z szerszej perspektywy? Co z innowacjami? Polska na mapie branżowej jest postrzegana jako ciekawy i ważny rynek. Z jednej strony znajduje się tu sporo międzynarodowych firm EMS, ale z drugiej strony mamy wiele polskich firm, które od lat stanowią o sile branży, rozwijają się organicznie, nie mają kompleksów do wychodzenia na cały świat oraz dają stabilne zatrudnienie. Dzięki temu wszyscy dostawcy technologiczni interesują się naszym rynkiem i chętnie

edukacyjne oraz wspierające rozwój intelektualny lub pomagają walczyć z dziecięcymi problemami, takimi jak chociażby dysleksja, to nierzadko pewniaki sprzedaży. Produkcja zabawek nie jest naszą specjalnością, ale przykład szumiącego misia (whisbear) pokazuje, że stosunkowo prosta konstrukcja poparta niebanalnym pomysłem może być strzałem w dziesiątkę.

15

Nowoczesne rolnictwo

Realia naszego kraju są takie, że dużo eksportujemy żywności i jesteśmy liczącym się na rynku europejskim producentem warzyw, mięsa, jaj itp. Gospodarstw nastawionych na produkcję i hodowlę jest dużo i na razie elektroniki nie ma w nich wiele. Ale to w przyszłości musi się zmienić, bo wieś się wyludnia i rąk do pracy tam też brakuje. Stąd w produkcji rolnej jest sporo

transferują wiedzę i swoje produkty. Polska ma bardzo dobre warunki do rozwoju, biorąc pod uwagę lokalizację, pozycję i dostęp do wykształconej kadry. Dużo się mówi o innowacjach i każdy chce zrobić coś, co można nazwać innowacyjnym produktem. Uważam, że powinniśmy rozwijać metodologię tworzenia innowacji, wyjść ze strefy sloganów marketingowych, a uprocesowić coś, co nazywamy tworzeniem innowacji. W tym obszarze na dzień dzisiejszy kierujemy się intuicją – co wychodzi nam całkiem nieźle – ale upatrywałbym podniesienie efektywności w podejściu zadaniowym do tworzenia innowacji.

❚ Jakie technologie i rozwiązania w największym stopniu zmienią kolejne pięć-dziesięć lat? Komunikacja i wymiana danych na poziomie „maszyn”. Przemysł 4.0, który na nowo zdefiniuje podejście do organi-

miejsca na systemy automatyki, monitoringu warunków klimatycznych i pogody, na inteligentne systemy dozowania oraz sterowania, odstraszania szkodników i wiele innych urządzeń, które poprawią jakość pracy i plonów.

16

Osoby niedołężne i niepełnosprawne

zacji produkcji i udostępnienia produktu dla rynku docelowego. Coraz większe znaczenie ma ponadto oprogramowanie i elastyczność – w tym obszarze upatrywałbym rozwoju kompetencji, a finalnie sukcesu każdego produktu. Od strony biznesowej liczyć się będzie coraz bardziej współpraca pomiędzy firmami, które wzajemnie będą uzupełniać swoje kompetencje, a przez to tworzyć coraz bardziej zaawansowane i złożone produkty. Model dostawca-klient zamienia się na model współpracy partnerskiej, co pozwala na efektywne i skuteczne osiągnięcie celu. Chodzi tutaj o łączenie kompetencji z różnych obszarów. Niewątpliwie czas, w którym taki produkt powstanie, będzie również istotnym czynnikiem i możliwość skracania czasu wykonania produktu. „Time to market” – to jeden z ważniejszych czynników, które będą decydowały o sukcesie.

17

Oświetlenie

Nowoczesne oświetlenie ledowe staje się standardem przemysłowym. Jest to już obszar dogłębnie spenetrowany i na dodatek silnie konkurencyjny. Ale cały czas jest miejsce dla producentów oświetlenia specjalistycznego, luksusowego i takiego, gdzie

Większość nowości z obszaru elektroniki konsumenckiej kierowana jest do osób młodych, tymczasem spora część społeczeństwa to osoby niedołężne lub w jakiejś części niepełnosprawne. Oni również mogą być klientami na urządzenia elektroniczne popra-

wiające ich komfort życia, a więc takie, które ograniczą ich problemy ze wzrokiem, słuchem, poruszaniem, pamięcią itp. Na razie oferta rynku w zakresie takich produktów jest bardzo uboga i czeka na chętnych przedsiębiorców.

Elektronik

Czerwiec 2017

29

Wydarzenie Jacek Jastrzębski właściciel firmy Qwerty

❚ Krajowa branża elektroniki nigdy nie była oczkiem w głowie władz ani też elementem strategii rozwoju kraju. Czy to się zmienia? Stwierdzenie to jest prawdziwe, niemniej uważam, że to bardzo dobrze i niech tak zostanie. Jesteśmy dostawcą uniwersalnego produktu, jakim są klawiatury i ele-

wacje foliowe, mającego zastosowanie we wszystkich dziedzinach przemysłu elektronicznego, od zabawek dziecięcych po przemysł obronny i elektrownie atomowe. Dzięki temu mamy szeroką wiedzę na temat tego, co się w naszym kraju, w tej branży produkuje. Możemy stwierdzić z całą odpowiedzialnością, że są to produkty o najwyższym poziomie technicznym. Nierzadko przewyższają one swoimi parametrami analogiczne konstrukcje renomowanych firm światowych a najczęściej są produkowane dla tych firm i pod ich marką.

❚ Jakie miejsce w światowym biznesie ma dzisiejsza polska branża elektroniki?

wartością dodaną jest projekt i funkcjonalność. Skoro na rynku jest dużo chińskiej tandety, wydaje się sensownym zaproponowanie klientom opraw o wysokiej jakości świetlnej, z wbudowaną komunikacją, inteligencją, funkcjami autodopasowania do warunków, wiernie oddającego barwy, pozwalającego na regulację temperatury barwowej oraz oczywiście bazującego na nowoczesnym wzornictwie.

18

Usługi serwisowe i refurbishing

Usługi serwisu elektroniki, modernizacji i odnawiania urządzeń zyskują na znaczeniu, bo duże fi rmy produkcyjne wydzielają ze swoich struktur obsługę posprzedażną do zewnętrznych jednostek. Takie działania są od dawna częścią rynku telefonów komórkowych, sprzętu AGD i popularnej elektroniki konsumenckiej, ale coraz częściej zlecenia serwisowe płyną od wytwórców urządzeń specjalistycznych: aparatury pomiarowej, elektroniki medycznej lub sprzętu przemysłowego. Usługi serwisowe, wykonywane oczy-

30

Czerwiec 2017

Elektronik

Przemysł elektroniczny w Polsce to grupa kilku tysięcy małych i średnich firm, produkujących bardzo specjalistyczne urządzenia w stosunkowo niewielkich seriach. Jest to główna zaleta całego sektora, umożliwiająca szybkie i elastyczne reagowanie na potrzeby rynku i skuteczne konkurowanie z dużymi firmami światowymi. Przy naszym potencjale wykonawczym nie jesteśmy w stanie zaistnieć w produkcji sprzętu powszechnego użytku, np. telefonów lub telewizorów, z nową polską marką. W tej dziedzinie jesteśmy podwykonawcą znanych światowych firm. Powinniśmy umacniać naszą pozycję w nowych i nietypowych dziedzinach z zakresu oprogramowania i R&D.

20

wiście za zgodą i wsparciem producenta, mogą w kolejnych latach stać się interesującym pomysłem na biznes.

19

Komunikacja głosowa

Mimo że większość z nas traktuje klawiaturę jak część ciała, to właśnie głos jest najbardziej efektywną i naturalną metodą komunikacji człowieka z otoczeniem. Interfejsy sterowania bazujące na rozpoznawaniu poleceń głosowych już się pojawiają, ale ten, kto zaoferuje system w formie gotowego modułu z wyjściem cyfrowym, który nie będzie popełniał rażących błędów, zdobędzie przyczółek na ważnym i tworzącym się właśnie rynku.

Energy harvesting, zasilanie pojazdów EV i energia odnawialna

Każde urządzenie wymaga zasilania, zatem nowoczesne rozwiązania bazujące na wychwycie energii wolnodostępnej (energy harvesting), wykorzystujące źródła odnawialne, będą na rynku poszukiwane, zwłaszcza te nietypowe, niszowe, na przykład bazujące na ogniwach paliwowych, termoelektryczne lub zdolne do działania w trudnych warunkach środowiskowych lub o małych wymiarach. Ogólnie technologia jest znana, ale nie jest dostępna w formie gotowych do wykorzystania modułów. Wraz z rewolucją w zakresie transportu pojawi się zapotrzebowanie na specjalistyczny serwis akumulatorów wykorzystywanych w takich pojazdach, w tym sprzęt do monitorowania stanu, mierniki pojemności i testery ogniw, a także naprawy, wykonywanie pakietów akumulatorowych i podobne usługi.

20 LAT

Wydarzenie

Elektronik

20 lat minęło… pod znakiem jakości „Ogłaszam koniec żałoby po polskiej elektronice. Co miało upaść, już upadło” – tymi zdaniami zaczynał się mój wstępniak do pierwszego numeru „Elektronika”, który pojawił się równo 20 lat temu. W roku 1997 wyczuwało się, że na zaoranej ziemi po upadłych fabrykach PRL-owskiego koncernu Unitra zaczyna wyrastać nowa branża elektroniczna, o zupełnie innej strukturze. Brakowało kapitału, ale były dwa niebagatelne aktywa: wykształcona wielotysięczna kadra elektroników i niskie koszty pracy. Wymienialna złotówka stworzyła pole dla działania dostawczych firm handlowo-technicznych. Dostępność podzespołów z całego świata uruchomiła aktywność fi rm projektowych. Powstawały niskokapitałowe firmy produkcyjne – producenci płytek drukowanych i kontraktowi wykonawcy usług montażowych. Trochę większy kapitał zagraniczny uruchomił montownie sprzętu audio-video. Największy kapitał nie przyszedł, co zresztą przewidywał w naszym pierwszym wywiadzie nieżyjący już profesor Cezary Ambroziak. Dlatego nie ma w Polsce, kosztujących miliardy dolarów, linii do produkcji układów scalonych. Wejście do Unii Europejskiej dało szansę na inwestycje w park maszynowy. Szansę dobrze wykorzystaną przez wiele firm elektronicznych, które z małych stały się średnimi i bez kompleksów konkurują na rynkach światowych. Globalizacja miała też drugą, mniej przyjemną stronę – na rynku krajowym pojawiła się konkurencja zagraniczna, głównie chińska. Na ten ból jest tylko jedno remedium – jakość. Podkreślają to wszyscy

przedstawiciele firm, wypowiadający się na łamach „Informatora Rynku Elektronicznego” – biblii branżowej wydawanej co roku pod auspicjami redakcji „Elektronika”. Branża „daje radę”. Jeszcze jak! Polski rynek elektroniki przez ostatnie 20 lat urósł około 10 razy. Nasz magazyn elektroniki profesjonalnej też rósł i mężniał razem z branżą. „Elektronik” stał się podstawowym źródłem informacji rynkowych i technicznych dla wszystkich osób żyjących z elektroniki – menadżerów, handlowców, konstruktorów i naukowców. Ale życie, jak wiemy, nie jest usłane płatkami róż. Kilkanaście lat temu wydawało się, że los prasy drukowanej jest przesądzony. Internet, wzmocniony w ostatnich latach przez sprzęt mobilny (smartfony i tablety), otworzył tak fantastyczne możliwości komunikacji między ludźmi i to niemal darmowej, bo z pominięciem kosztownego druku, że wynalazek Gutenberga miał trafić do muzeum. A jednak rzeczywistość okazała się bardziej złożona. Bardzo duże straty poniosły dzienniki i tygodniki opinii, dużo mniejsze miesięczniki kolorowe dla kobiet, a w znikomym stopniu ucierpiała, a w niektórych segmentach wzmocniła się drukowana prasa specjalistyczna (branżowa i hobbistyczna). Dlaczego tak się stało? Dlaczego specjalistyczna prasa drukowana tak dobrze się trzyma? Kluczem do zrozumienia tego fenomenu jest znów słowo jakość. Otóż rośnie świadomość społeczna niskiej jakości informacji w Internecie, a nawet dezinformacji wprowadzanej bądź to świadomie, bądź z niechlujstwa lub niekompetencji, szczególnie

powszechnej w mediach społecznościowych. Na tym tle prasa drukowana jawi się jako ostoja wiarygodności i kompetencji. Ma to kluczowe znaczenie dla utrzymania, a w niektórych przypadkach nawet poprawy sprzedaży tytułów specjalistycznych. Dość łatwo jest wykazać przewagę jakości informacji zawartej w starannie redagowanym czasopiśmie w porównaniu do bezbrzeżnych zasobów informacji „wyguglanych”. Media elektroniczne mają bezsprzeczne zalety – „darmowość”, aktualność, szybkość, interaktywność. Jednak tym zaletom organicznie towarzyszy psychologiczne poczucie pewnej ulotności, nietrwałości i niskiej wiarygodności przekazu.

Elektronik

Czerwiec 2017

31

Wydarzenie Jeśli nawet wyabstrahujemy nasze porównania papieru z digital, sprowadzając je do pytania: „czytelnik zna i docenia wartość treści naszego czasopisma, ale dlaczego miałby je czytać na papierze, a nie na tablecie czy smartfonie?”, to w przypadku czasopism specjalistycznych nadal papier wygrywa, choć odpowiedź na to pytanie nie jest prosta. Mieści się raczej w sferze psychologii. Treść przekazywana cyfrowo, nawet jeśli to jest PDF „jeden do jednego” identyczny z papierem, czytana jest szybko, pobieżnie, z mniejszym skupieniem. Takie mamy nawyki w świecie digital. Natomiast kontakt czytelnika z wydaniem drukowanym ma powab wydarzenia ważnego, żeby nie powiedzieć wyjątkowego, co sprzyja większemu skupieniu, a przez to lepszej przyswajalności i zapamiętaniu treści. Liczy się też szacunek dla wysiłku edytorskiego, dla klasy papieru, dla kosztów, jakie poniósł wydawca na druk. Podobne analizy fenomenu „niezatapialności przez Internet” prasy specjalistycznej można znaleźć w raportach zagranicznych. Na przykład z badań niemieckiego ośrodka Motiv – Analyse wynika, że czasopisma specjalistyczne są czytane przez 94% fachowców w różnych branżach, przy czym dominuje grupa czytelników w wieku do lat 40. Oczywiście dla różnych tytułów różnie rozkłada się podział nakładów papierowych i cyfrowych. Jednak wydania papierowe szczególnie doceniane są przez reklamodawców. Właśnie ze względu na większą „uważność” czytelnika. Papier to papier. Choć jest oczywiste, że ani na chwilę nie zaniedbywaliśmy mediów digital. Magazyn „Elektronik” ma wielotysięczną rzeszę prenumeratorów e-wydania na komputery, tablety i smartfony oraz jest wspierany przez rozbudowany serwis internetowy ElektronikaB2B, a także bardzo popularny newsletter. Jednak gwarantem wiarygodności kontentu dystrybuowanego w Internecie jest wysoka jakość kompetentnie wyselekcjonowanych i starannie przygotowanych informacji w magazynie „Elektronik”. Za to nas cenią profesjonalni elektronicy i tego od nas oczekują przez kolejnych 20 lat. Jestem pewien, że nie zawiedziemy tych oczekiwań.  Prof. Wiesław Marciniak Dyrektor Wydawnictwa AVT-Korporacja, wydawca „Elektronika"

Wywiad

Podstawą rozwoju firmy będzie dalszy rozwój technologii detektorów podczerwieni i rozszerzenie skali działania, mówi Adam Piotrowski, prezes firmy Vigo System ❚ Przez wiele lat fi rma Vigo System rozwijała się w ewolucyjnym tempie, ściśle trzymając się wybranej przed laty specjalizacji związanej z detektorami podczerwieni. Wydaje mi się, że kilka lat temu nadszedł czas, gdy wydarzenia zdecydowanie nabrały dynamiki. Co się zmieniło w ostatnim okresie? To prawda, że w fi rmie w ostatnich latach dużo się zmieniło i jest to moim zdaniem w znacznej mierze efekt zmiany pokoleniowej. Wiele osób, które pracowało w Vigo System od samego początku, zakończyło swoją karierę zawodową, przechodząc na emeryturę. Ich miejsce zajęły nowi pracownicy, z podejściem do biznesu zakładającym większe otwarcie firmy na świat. Widać to obecnie w każdym obszarze naszej aktywności, w działaniach sprzedażowych, w badaniach i rozwoju, jak też produkcji. Nasza nowa strategia rynkowa kładzie nacisk na to, abyśmy byli fi rmą działającą w znacznie większej skali i wyróżniającą się nie tylko na rynku lokalnym. To podejście zakłada angażowanie się nie tylko w czołowe projekty technologiczne związane z techniką kosmiczną, wojskową, ale i produkcję nowych, przełomowych rozwiązań dla przemysłu. Z tych przyczyn wycofaliśmy się z produkcji urządzeń typowych, takich które

34

Czerwiec 2017

Elektronik

wytwarza wiele innych firm, jak na przykład kamery termowizyjne. Nasze detektory podczerwieni zostały też przebudowane po stronie technicznej tak, aby stanowiły w mniejszym stopniu sensory wymagające od klienta budowy całego analogowego układu wejściowego i bloku przetwarzania cyfrowego. Te bloki zostały wbudowane do wnętrza sensorów tak, że całość tworzy gotowy do użycia czujnik, z którego korzystanie sprowadza się do komunikacji przez interfejs cyfrowy, odbierania wyników pomiarów i programowania parametrów. W ten sposób sensor optyczny w zakresie podczerwieni staje się inteligentnym czujnikiem i komponentem wewnętrznie złożonym, ale znacznie prostszym w aplikacji. Takie podejście jest spójne z tym co, co dzieje się we współczesnej elektronice i z oczekiwaniami naszych klientów. Można też powiedzieć, że nowe typy czujników można traktować jako cyfrowe systemy akwizycji danych na temat promieniowania. ❚ Jakie korzyści kryją się za czujnikami zintegrowanymi z elektroniką? Czujniki zintegrowane okazały się też korzystniejsze od strony rozwoju produktów je wykorzystujących, bo łatwiej jest je wymienić na inne, nowsze lub o innych charakterystykach.

Ewentualne zmiany w aplikacji dokonuje się tylko za pomocą korekt parametrów w oprogramowaniu, a więc szybko i wygodnie. W aplikacjach przemysłowych taka uniwersalność jest wręcz przepustką na rynek i standardem konstrukcyjnym dla innych rozwiązań czujników. Stąd wprowadzenie takich nowych rozwiązań i zmian koncepcyjnych związanych z przejściem czujników na domenę cyfrową spowodowało szybki wzrost sprzedaży i liczby przygotowanych nowych projektów, bo ich użytkownik nie musiał być już naukowcem lub przynajmniej specjalistą od fotoniki. Z tego powodu liczba cyfrowych czujników inteligentnych w naszej ofercie stale rośnie i coraz więcej klientów z nich korzysta, co potwierdza oczywiście słuszność dokonanego wyboru. Kolejną zmianą na przestrzeni ostatnich lat jest ponadto zmiana strategii współpracy z naszymi klientami. Postawiliśmy na kontakty osobiste i wspólne dyskusje nad problemami. Takie działania podejmujemy zarówno w przypadku dużych firm, które trzeba przekonać, że proponowany komponent jest najkorzystniejszym wyborem, a także u tych mniejszych, które zwykle mają wiele pytań technicznych i potrzebują pomocy na temat możliwości kontroli zjawisk fizycznych.

Wywiad ❚ Dlaczego zdecydowaliście się na takie radykalne zmiany w produktach? Te zmiany były konieczne, gdyż coraz częściej w naszej działalności okazywało się, że napotykaliśmy trudne do przezwyciężenia bariery aplikacyjne. Są one dokuczliwe zwłaszcza w aplikacjach przemysłowych i obszarach, gdzie pojawiały się możliwości produkcji masowej urządzeń. Czujniki podczerwieni starszych generacji, a więc te bez wbudowanej wspomagającej je elektroniki, wymagały przy aplikowaniu od projektantów dużego nakładu pracy potrzebnego do ich integracji, a także wymaganej wiedzy konstrukcyjnej i doświadczenia zawodowego. Nie każda fi rma ma taki potencjał, stąd w typowej sytuacji traciliśmy wspólnie czas na to, aby dowiedzieć się, czego klient potrzebuje, gdzie chce zastosować nasz czujnik i jakie problemy za jego pomocą chce rozwiązywać. Potem przechodziliśmy przez żmudne prototypowanie aplikacji oraz nierzadko też wielokrotne zmiany typów wykorzystywanych czujników oraz układów z nimi współpracujących. I tak mijał rok lub dwa, zanim udawało się dojść do działającego systemu. Nierzadko okazywało się, że nasze prace brnęły w ślepy zaułek. ❚ Z tego co pamiętam, częścią handlową zajmowali się u Was dystrybutorzy. Czy coś się zmieniło? Były to głównie fi rmy katalogowe, gdzie klient musiał wybrać produkt z listy, a one go zamawiały u nas i dostarczały. Ten model sprzedaży funkcjonował przez lata, ale dzisiaj jest już nieskuteczny, bo całość procesu wyboru leżała po stronie klienta i opierała się na jego wiedzy oraz tego, jak dobrze potrafi ł on korzystać z dostępnej dokumentacji. Niemniej w miarę upływu lat w naszej ofercie jest coraz więcej czujników i ten wybór przestawał być prosty i jednoznaczny. Samodzielny dobór czujnika przez klienta nie jest łatwy, a przecież poza elementami katalogowymi mamy możliwość tworzenia wersji dopasowanych do wymagań aplikacyjnych. Ich znaczenie rośnie, co widzimy po tym, że coraz częściej nasze typowe produkty stają się bazą dla wersji zoptymalizowanych pod kątem realizowanych projektów. Sprzedaż takich detektorów za pośrednictwem dystrybutorów katalogowych jest praktycznie niemożliwa, gdyż za każdym razem wymagane

jest dogłębne poznanie całości projektu i otoczenia aplikacji czujnika. Otwarcie się na dialog z klientami w procesie sprzedaży to także zmiana ostatnich kilku lat, która przyniosła nam wiele korzyści, poprawiła przychody i zyski oraz pozwoliła na wiele niezbędnych inwestycji. ❚ Jaką skalę produkcji ma firma obecnie? Do niedawna nasze największe zamówienia sięgały 100–300 sztuk detektorów rocznie dla jednego klienta. Aktualnie te wielkości są dziesięciokrotnie większe, co pokazuje, że liczba aplikacji, gdzie wykorzystuje się detektory podczerwieni, rośnie, tak samo jak wolumeny produkcyjne urządzeń je zawierających.

Nasz potencjał produkcyjny sięga aktualnie około 20 tysięcy detektorów rocznie. Jest to wystarczająco dużo, aby obsłużyć wszystkie zastosowania specjalistyczne, niemniej jednocześnie za mało, aby być dostawcą rozwiązań bardziej masowych, na przykład takich, gdzie czujniki poczerwieni są wykorzystywane w stacjach meteorologicznych, np. do badania zawartości gazów resztkowych przy kontroli zanieczyszczeń powietrza. Dlatego chcąc zapewnić dalszy rozwój firmy oraz możliwość bycia dostawcą dla takich odbiorców, musimy dalej zwiększać nasz potencjał wytwórczy. Jest to też warunek konieczny do tego, aby duże firmy światowe i globalne korporacje brały nas pod uwagę

Elektronik

Czerwiec 2017

35

Wywiad jako dostawcę technologii do swoich masowych produktów. Aby stać się dostawcą do takich fi rm, trzeba spełnić ich wszystkie warunki: techniczne, cenowe, produkcyjne i handlowe, np. w zakresie czasu dostaw. Proces aplikacyjny w takim przypadku wymaga przekonania wielu specjalistów, z których każdy odpowiada za mały wycinek zagadnienia, że nasza propozycja jest najlepszym wyborem. Z pewnością jest to też wielkim wysiłkiem organizacyjnym. Dla Vigo sięganie po takie zlecenia wymaga w pewnym sensie odcięcia się od korzeni, a więc fi rmy bazującej na naukowcach i mającej charakter manufaktury i przekształcenia ją w fi rmę inżynierską o dużym potencjale produkcyjnym. To się już dzieje, bo jesteśmy w trakcie uruchamiania budowy nowego budynku produkcyjnego. ❚ Jak wygląda struktura Waszych odbiorców? Mniej więcej jedna czwarta naszej sprzedaży idzie do wojska. Kiedyś było to 5–10%, więc jak widać, mamy tu wzrost, niemniej w praktyce mamy tutaj dwóch kluczowych klientów, jednego we Francji – Zodiac Aerospace, a drugiego w Polsce – Polską Grupę Zbrojeniową. Daje to szansę na spore wzrosty, tym bardziej że Vigo System jest na rynku firmą niezależną, a więc niepowiązaną kapitałowo z jakimś innym konkurentem dla firm z tego obszaru. Liczy się też to, że na dodatek jesteśmy notowani na giełdzie, co zapewnia przejrzystość biznesową. Szukamy nowych klientów w obszarze wojska, m.in. na targach MSPO i Eurosatory i myślę, że projekty takie jak systemy ostrzegania przed skażeniami oraz atakiem poprzez wykrywanie promieniowania laserowego będą coraz częściej budowane w oparciu o nasze detektory. W aplikacjach cywilnych nasze detektory są też podstawą systemów zdalnego pomiaru temperatury, czego przykładem mogą być wykorzystywane na kolei urządzenia montowane w torach, które obserwują przejeżdżające pociągi i wykrywają zatarte łożyska i zablokowane hamulce. Czujniki Vigo są w stanie zbadać stan pociągu bez konieczności zwalniania nad detektorem i liczba takich aplikacji bardzo wzrosła w ostatnich latach. Obecnie jedna czwarta czujników trafia właśnie do takich systemów na kolei.

36

Czerwiec 2017

Elektronik

Pozostałe 50% wolumenu produkcji trafi a do przemysłu i w obszarze tym najbardziej dominującym zastosowaniem jest analiza składu gazów. Są to bardzo czułe urządzenia, używane np. do wykrywania nieszczelności, wykrywania zagrożeń w ochronie cywilnej, np. wykrywania ładunków wybuchowych, trucizn i substancji niebezpiecznych. Duża czułość zapewnia szybkość kontroli, przez co takich aplikacji szybko przybywa. Wystarczy czujnik zamontować na samochodzie i przejechać nim po ulicach w podejrzanym obszarze, aby móc wykryć takie zagrożenia. ❚ Co dało Wam wejście na Giełdę Papierów Wartościowych? Wejście na giełdę przyniosło ok. 6 mln zł, ale w praktyce pokryło to koszt naszego wejścia na GPW, więc od strony fi nansowej było to działanie neutralne. Niemniej dla nas giełda była sposobem na pokojowe rozejście się wspólników-założycieli, z których część chciała wyjść ze struktur fi rmy, a inni woleli dalej w niej pracować. Niemniej giełda dała nam sporo wiedzy i kontaktów ze świata biznesowego, a także okazała się konfrontacją naszych wizji i planów z realiami rynku. Czasem nam brakuje świadomości na temat, jak działa rynek i duży biznes i te liczne spotkania przy okazji przygotowania oferty dla inwestorów z pewnością okazały się cennym doświadczeniem. Stąd inwestycje fi nansujemy w połowie z wypracowanego przez fi rmę zysku, mamy też kredyt technologiczny z premią, z którego będziemy budować nowy budynek produkcyjny. ❚ Jak będzie się rozwijać firma w kolejnych latach? Podstawą rozwoju fi rmy będzie w kolejnych latach dalszy rozwój technologii detektorów, czyli utrzymywanie silnego zespołu badawczo-rozwojowego i poprawa inżynierii produkcji tak, aby produkować je w sposób bardziej powtarzalny i jakościowo doskonały. W drugiej kolejności będziemy zwiększać skalę działania fi rmy, aż do osiągnięcia potencjału 100 tysięcy sztuk rocznie i dlatego rozpoczynamy budowę drugiego budynku produkcyjnego. Trzecim obszarem aktywności będzie zapewnienie większej wartości dodanej dla klientów przez rozbudowę układową otoczenia czujników, aby stanowi-

ły one gotowe do użycia komponenty, skalibrowane i dostarczające wiarygodnych danych bez konieczności wnikania w szczegóły przetwarzania analogowo-cyfrowego lub kondycjonowania sygnału. Chcemy mieć kompletne rozwiązanie techniczne, które zapewni klientom możliwość praktycznie natychmiastowego korzystania z naszych rozwiązań i przyspieszenia prac projektowych do maksimum. To ostatnie działanie wymaga zmiany sposobu pracy z dystrybutorami, organizacji szkoleń i przekazywania im wiedzy na temat wszystkiego, co się w fi rmie dzieje. To się już dzieje, bo w zeszłym roku zaprosiliśmy do nas na seminarium naszych partnerów zagranicznych, umożliwiając dyskusję, poznanie się i specyfi kę naszych produktów. Dla nas to spora zmiana. ❚ Czy planujecie ekspansję na inne sektory rynku poza wymienionymi? Chcemy też otworzyć się szerzej na inne obszary technikę, np. medycynę, gdzie nasze czujniki mogą pracować jako analizatory oddechu, pozwalając wykrywać śladowe ilości gazów i związków chemicznych pojawiających się w niektórych chorobach u ludzi i prowadzić w ten sposób profi laktykę. Atutem jest tu duża czułość naszych metod detekcji – obecność człowieka na stacji benzynowej w oddechu można wykryć jeszcze po miesiącu. Chcemy też wspierać rozwój fotoniki w kraju, a więc pomagać fi rmom, które są aktywne w podobnym do nas obszarze. Bo uważamy, że jest ich w kraju za mało, a rozwój branży byłby szybszy, gdyby było ich więcej. Dlatego powołaliśmy do życia inkubator technologiczny, którego celem będzie właśnie wspieranie takich inicjatyw poprzez wspólne prace w obszarze fotoniki, wymianę kadr, wspólne uczestnictwo w targach oraz działania marketingowe. Uważamy, że jest to właściwe działanie z naszego punktu widzenia. Rozważamy też warunki do tego, aby część elektroniczną współpracującą z detektorami scalić do jednego układu scalonego. Jest to istotne zwłaszcza przy współpracy z linijkami czujników, gdzie jest wiele kanałów i duże szybkości pracy. W takim przypadku ASIC jest w stanie zapewnić wiele korzyści układowych. Rozmawiał Robert Magdziak

Kompletna oferta FQDCFCĞ'/% 4QJFG5EJYCT\FQUVCTE\[TQ\YKâ\CPKC MVÏT[EJRQVT\GDWLGU\PCGVCRKGTQ\YQLW DCFCĞRTGEQORNKCPEGQTC\DCFCĞMQĞEQY[EJ FNCW\[UMCPKCRGĜPGLEGTV[HKMCELK'/%

Elektronik wydarzenia

Warsztaty EMC

Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej

Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej są konferencją o charakterze szkoleniowym i naukowym, popularyzującą problematykę badania i zapewniania kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) urządzeń, systemów i instalacji. Warsztaty są także forum wymiany wiedzy i doświadczeń dla osób ze środowisk: akademickiego, naukowego, badawczego i przemysłowego, które to forum sprzyja nawiązywaniu wzajemnych kontaktów oraz współpracy przy rozwiązywaniu problemów kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń, systemów i instalacji. 38

Czerwiec 2017

Elektronik

Warsztaty EMC

W

Elektronik wydarzenia

tym roku odbędą się one już po raz jedenasty i jest to jedna z niewielu imprez, które mimo że są organizowane przez naukowców, nie są typową konferencją naukową, ale bardziej szkoleniowo-wykładową otwartą na przemysł i specjalistów z różnych dziedzin techniki. Warsztatom towarzyszy też wystawa sprzętu pomiarowego, dająca możliwość kontaktu z najnowszym sprzętem i rozwiązaniami z tego obszaru.

Tematyka EMC od 18 lat Początkowo Warsztaty były jedyną krajową konferencją poświęconą w całości tylko kompatybilności elektromagnetycznej, a trudy jej organizacji spoczywały na pracownikach Instytutu Telekomunikacji i Akustyki Politechniki Wrocławskiej i kolegach z Instytutu Łączności oddziału we Wrocławiu. Jej pierwszymi uczestnikami byli głównie pracownicy uczelni, instytucji naukowych i naukowo-badawczych, dostawcy sprzętu pomiarowego oraz pracownicy laboratoriów przeprowadzających badania z zakresu kompatybilności elektromagnetycznej. Początkowo temat badań kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń i systemów dotyczył wąskiej grupy producentów-eksporterów, a zagadnieniami EMC zajmowały się w zasadzie tylko jednostki naukowe, m.in. Politechnika Wrocławska oraz wrocławski oddział Instytutu Łączności. Z biegiem lat problematyka dotyczącą EMC stawała się coraz bardziej istotna i dotyczyła coraz większego grona przedsiębiorstw i placówek naukowych. W kraju powstawały nowe laboratoria i jednostki badawcze zajmujące się problemami EMC. Współorganizatorem kolejnych edycji Warsztatów został Urząd Regulacji Telekomunikacji i Poczty (dzisiaj to UKE), który jako agenda rządowa nadzorował rynek pod kątem przestrzegania prawa dotyczącego szeroko pojętej problematyki ochrony widma, w tym także EMC. Wejście Polski do UE spowodowało gwałtowny wzrost zainteresowania problematyką EMC, bo polski rynek stał się częścią wspólnoty nie tylko w zakresie ułatwień w przepływie towarów pomiędzy państwami członkowskimi, ale również z konsekwencjami prawnymi i nowymi obowiązkami nałożonymi na producentów, importerów i agendy rządowe kontrolujące przestrzeganie prawa. Dla

Fot. 1. Warsztaty EMC 2015 – pomiary podczas porównań międzylaboratoryjnych (PT/ILC)

bardzo wielu producentów EMC było wtedy czymś całkiem nowym i niestety sprawiało duży kłopot.

Duża dynamika zmian w obszarze EMC Z uwagi na te problemy tematyka Warsztatów uległa zmianie. Więcej było poruszanych tematów związanych z metodami badań, zmianami wymagań, sposobem eliminacji zaburzeń i poprawę odporności urządzeń na zaburzenia elektromagnetyczne. Do tego doszły wykłady dotyczące prawnych aspektów wdrażania i funkcjonowania Dyrektywy EMC w Polsce. Towarzysząca Warsztatom wystawa techniczna również się rozrosła. Producenci sprzętu coraz ak-

tywniej włączali się do przygotowań Warsztatów, przygotowując m.in. całe bloki szkoleniowe, gdyż w praktyce kompatybilność elektromagnetyczna to tak naprawdę dziedzina naukowo-badawcza, która jest mocno interdyscyplinarna. Jest to też dziedzina, która cały czas ewoluuje. Rozwój technologii, pojawienie się nowych urządzeń, coraz większy wpływ środowiska elektromagnetycznego na pracę urządzeń i systemów pociąga za sobą również zmiany w prawie i wymaganiach normalizacyjnych. Przykładem mogą być badania odporności na pole radiowe o częstotliwości radiowej. Początkowo zakres badań obejmował testy do 230 MHz, następnie uległ rozszerzeniu do 1 GHz, potem do 2,7 GHz, a aktualnie niektóre

Fot. 2. Warsztaty EMC 2015 – wystawa techniczna – stoisko firmy Astat

Elektronik

Czerwiec 2017

39

Elektronik wydarzenia

Warsztaty EMC

Fot. 3. Nowy sprzęt pomiarowy zawsze cieszy się dużym zainteresowaniem

z norm grupy produktów wymagają już testów odporności do 6 GHz. Zmiany te zostały wymuszone pojawieniem się kolejnych systemów radiokomunikacyjnych. Podobnie jest z pomiarami emisji zaburzeń promieniowanych. Musimy chronić widmo elektromagnetyczne przed niepożądanymi zaburzeniami, których źródłem są inne urządzenia. Do niedawna (lata 80.–90. poprzedniego wieku) aspekt EMC skierowany był głównie na ochronę widma elektromagnetycznego i tak przy okazji sprawdzenie odporności urządzeń na zaburzenia elektromagnetyczne. Aktualnie poprawna praca urządzeń w środowisku elektromagnetycznym w wielu wypadkach staje się głównym problemem konstruktorów. W ostatnich latach tematami przewodnimi stały się zagadnienia związane z pojawiającymi się nowymi wymaganiami na badania lub ich zmianami. Praktycznie podczas każdej edycji Warsztatów poruszany był temat prawa i EMC, można powiedzieć, że temat ten jest nieśmiertelny. Prowadzone były

40

Czerwiec 2017

Elektronik

szkolenia z zakresu prawidłowego projektowania płytek PCB i urządzeń elektronicznych i podobne. W roku 2014 pojawiła się nowa dyrektywa dotycząca urządzeń radiowych i nowa edycja Dyrektywy EMC. Podczas Warsztatów w 2015 r. zostały wygłoszone m.in. referaty omawiające zmiany prawne wynikające z opublikowania tych dyrektyw.

Tegoroczna edycja Jako organizatorzy Warsztatów staramy się zawsze tak przygotować program naszej konferencji, aby poruszane tematy były jak najbardziej aktualne. W tej chwili spełnienie wymagań dyrektywy EMC lub RED/RTTE jest jednym z głównych wymagań związanych z dopuszczeniem produktu na rynek. Podczas XI Krajowych Warsztatów Kompatybilności Elektromagnetycznej jednymi z głównych tematów, którym poświęcono sporo uwagi, są: nowa dyrektywa EMC – 2014/30/WE i związana z urządzeniami radiowymi Dyrektywa 2014/53/UE – RED. Rozpowszechnienie urządzeń radiowych, które obecnie znajdują się w zasadzie prawie w każdym urządzeniu elektronicznym, niesie za sobą w konsekwencji również wymóg spełniania przez nie określonych wymagań. Określenie, jak powinien postępować producent tego typu urządzeń, nie jest łatwe. Podczas Warsztatów te-

mat obu dyrektyw będzie poruszany nie tylko w aspekcie prawnym, ale również praktycznym. Przygotowane prezentacje wygłoszone zostaną m.in. przez przedstawicieli UKE, Instytutu Łączności, Politechniki Wrocławskiej. W sesji tej poruszone będzie zagadnienie związane z wprowadzeniem Ustawy „O systemach oceny zgodności i nadzoru rynku”, które omówione zostanie przez przedstawiciela jednostki konsultingowej riskCE. Tematyką, której również poświęcone będzie sporo czasu podczas Warsztatów, są zagadnienia EMC dotyczące przetwornic DC/DC. Sesja, którą przygotowała firma Würth Elektronik, dotyczyć będzie projektowania przetwornic, doboru elementów, fi ltracji zaburzeń EMI pod kątem spełnienia przez te urządzenia wymagań EMC. Sesja ta podzielona została na dwie części – część szkoleniową prezentowaną w formie wykładu oraz część laboratoryjną, coś, co będzie nowością podczas Warsztatów (praca w zespołach 2–3–osobowych na stanowiskach laboratoryjnych). Godne polecenia są także sesje tematyczne, pierwsza dotycząca ochrony przeciwprzepięciowej na udary piorunowe, druga kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń lotniczych. Obie sesje zostały przygotowane przez specjalistów z Politechniki Białostockiej i Politechniki Rzeszowskiej. Kolejna sesja szkoleniowa, która porusza temat projektowania urządzeń elektronicznych, dotyczyć będzie doboru elementów fi ltrów przeciwzakłóceniowych częstotliwości radiowych, doboru warystorów oraz pomiarów z wykorzystaniem sond i skanerów pola bliskiego. Tradycyjnie podczas Warsztatów zostały przygotowane sesje dotyczące pomiarów pól elektromagnetycznych dla celów bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska oraz zostaną w tym zakresie przeprowadzone badania biegłości przez porównania międzylaboratoryjne (PT/ILC).

Wystawa Towarzysząca Warsztatom wystawa techniczna zostanie zorganizowana w budynku Centrum Wiedzy i Informacji Naukowo-Technicznym Politechniki Wrocławskiej. Swoje ekspozycje będą mieć m.in. następujące fi rmy: Ametek CTS, AM Technologies, Astat, CommTest, Helmar, NDN, Rohde & Schwarz, Tespol, UEI Urządzenia Elektroniczne Import.

Raport

Materiały i podzespoły do ochrony ESD i EMI w elektronice

Ochrona realizowanej produkcji i wytwarzanych urządzeń przed narażeniami ze strony wyładowań elektrostatycznych oraz zaburzeniami elektromagnetycznymi to dzisiaj konieczność wynikająca z presji na jakość, wymagań prawnych i norm a także z tego, że stale rośnie skomplikowanie urządzeń, zaawansowanie wykorzystywanych w nich technologii i tym samym zwiększa się podatność układów elektronicznych na uszkodzenia. Urządzeń w naszym otoczeniu jest coraz więcej, stają się one bardziej specjalizowane, pracują w coraz bardziej odpowiedzialnych zadaniach i tym samym znaczenie jakości i pewności ich pracy stale się pogłębia. Droga obsługa posprzedażna i serwis, przy jednoczesnej presji rynku na ceny produktów i usług powodują, że zabezpieczony układ elektroniczny i proces produkcyjny jest również sposobem na utrzymanie kosztów działalności w ryzach. 42

Czerwiec 2017

Elektronik

Raport Układy scalone od zawsze były zabezpieczane przed wyładowaniami, bo integralną częścią ich struktury były i są obwody ochronne. Niemniej tu także wraz z kolejnymi generacjami procesów technologicznych, wzrostem upakowania, zdolność absorpcji energii wyładowań staje się proporcjonalnie mniejsza. Dla wytwórców komponentów obwody ochronne są nadmiarowością, czasem też problemem układowym, a producenci nierzadko nie mogą zapewnić ich wysokiej skuteczności. Przykładem mogą być szybkie interfejsy cyfrowe, którym obwody zabezpieczające po prostu przeszkadzają, bo wprowadzają nieliniowości i pasożytnicze reaktancje, zaburzając integralność transmitowanego sygnału.

Wczesne planowanie ochrony Należy podkreślić, że po stronie układowej jedynym sensownym rozwiązaniem jest wbudowanie zabezpieczeń EMI/RFI/ESD na etapie projektu, bo potem to już jest kosztowna walka o ratunek z kłopotów, aby przejść przez badania. Na rynku jest wiele produk-

Spis treści Wczesne planowanie ochrony ..........43 Koszty serwisu wymuszają nacisk na skuteczną ochronę .......................45 Jakość, czyli temat rzeka ..................45 Nic tak nie edukuje klienta jak wpadka .........................................48 Jedna osoba odpowiedzialna równa się brak rozmycia odpowiedzialności.............................48 Szeroki asortyment produktów ochronnych ........................................50 Zmiany to przede wszystkim ewolucja ............................................. 52 Rośnie zainteresowanie aparaturą pomiarową .........................................53 Przegląd dostawców produktów antystatycznych .................................54 Dostawcy produktów do ochrony przed zakłóceniami EM .....................55 Przegląd ofert dostawców ................55

tów takich jak fi ltry sieciowe, tłumiki ferrytowe, pianki i uszczelki elektromagnetyczne, które mogą być dodane do gotowego urządzenia, niemniej są to rozwiązania w ostatecznym rozra-

Zestawienie najważniejszych czynników pozytywnie kształtujących rozwój rynku

U

kłady półprzewodnikowe pracują obecnie przy niskich napięciach znamionowych, pobierają znacznie mniejszą moc niż kiedyś i są wielokrotnie bardziej złożone. Skutkiem tych procesów jest ich znacznie większa podatność na wyładowania, wymuszająca skuteczniejszą ochronę. Ponadto warto zauważyć, że mówiąc o ochronie elementów, najczęściej myśli się o półprzewodnikach, bo są one najdelikatniejsze, ale wraz z malejącymi rozmiarami obudów, ochrona antystatyczna dotyczy teraz również podzespołów pasywnych. One nie mają już tak dużej objętości, aby ich zdolność do pochłaniania energii wyładowania była taka, jak dawniej – dla relatywnie dużych elementów THT.

Za najważniejszy czynnik pozytywnie kształtujący rozwój rynku ankietowani specjaliści uznali wzrost świadomości firm w zakresie zagrożeń, a więc ich wiedzę i doświadczenie pozwalające nie tylko wybierać produkty jakościowo dobre, ale dostrzegać potrzebę ochrony. Z pewnością świadomy użytkownik jest w stanie nie tylko dać odpór wszechobecnej tandecie, ale także umiejętnie stosować środki ochronne w różnych miejscach, nie tylko tych oczywistych i ta właściwość wydaje się podwójnie cenna z punktu rozwoju rynku. Na kolejnych miejscach znalazły się wymagania prawne i normy, które wymuszają stosowanie ochrony, wzrost presji na jakość i powiększająca się kooperacja z zagranicą, wymuszająca dopasowanie się do tamtejszych standardów i wymagań. Wśród czynników o charakterze technicznym na wykresie dość mocno zarysowane jest to, że z każdą kolejną generacją elektronika staje się coraz bardziej wrażliwa i podatna na uszkodzenia, a więc wymaga lepszej ochrony.

Elektronik

Czerwiec 2017

43

Raport chunku droższe od rozwiązań implementowanych od wczesnej fazy projektowej. Trzeba też pamiętać, że każde zabezpieczenie wymaga umiaru i gdzieś musi być postawiona granica między ceną rozwiązania i skutecznością. Asortyment środków ochronnych dostępnych na rynku jest bardzo szeroki, zatem można sobie wyobrazić, że użycie wielu różnych z nich da dobry wynik. Tak będzie, ale koszt takiego rozwiązania może stać się nieakceptowalny. Z tych przyczyn najbardziej optymalne podejście oznacza implementację ochrony na etapie układowym i uwzględnianie jej już w fazie koncepcji. Znalezienie kompromisu między liczbą elementów ochronnych a skutecznością ochrony to niełatwe zadanie, nierzadko wymagające fi nezyjnego indywidualnego podejścia, pod-

Najbardziej istotne czynniki o charakterze negatywnym

Główne czynniki o charakterze regresywnym dla rozwoju rynku obejmują przede wszystkim oszczędności i cięcia kosztów u klientów, a więc to, że próbują oni na ochronie ESD/EMI zaoszczędzić. Te oszczędności to kupowanie od tańszych dostawców, ograniczanie ochrony jedynie do niezbędnych miejsc, przedłużanie czasu eksploatacji i użytkowania materiałów (np. odzieży), niedostateczna kontrola jakości zabezpieczeń, zła organizacja w zakładzie pracy lub też bagatelizowanie problemów i skutków. Wszystkie takie działania wiążą się z brakiem dostatecznej wiedzy u firm elektronicznych, która wydaje się kluczem do wszelkich zmian.

AET

Ambex

Astat

Biall

BNS

Conec Polska

Conrad Electronic

Contrans TI

Cygnus

Dacpol

Domar

Elfa Distrelec

Elhurt

Euro-Impex Marketing

Eurostat Polska

Do produkcji: pojemniki technologiczne / pianki stojaki / torebki tacki / szafki Dla pracowników: opaski uziemiające / obuwie fartuchy / rękawice okulary / czepki Wyposażenie stanowisk: szczotki / maty dywany uziemiające / kosze na śmieci ścierki / środki czyszczące Meble: krzesła / stoły stanowiska pracy / szafy regały magazynowe / wózki stojaki do płytek / oświetlenie Elementy znakujące: etykiety oraz szyldy / taśmy Ochrona urządzeń: aerozole / folie rozpraszające Podzespoły ochronne: warystory / iskrowniki Ochronniki gazowe wyładowcze / diody surge-abs. TVS Urządzenia: testery ESD / dmuchawy jonizujące mierniki rezystancji / mierniki pola E mierniki efektywności działania zabezpieczeń ESD Materiały: listwy do obudów / uszczelki tworzywa ekranujące / taśmy metalowe taśmy magnetyczne / taśmy w formie siatki rurki termokurczliwe ekranujące / kable ekranowane Akcesoria: plecionki / przepusty obejmy ekranujące do kabli / osłony do wiązek Podzespoły: złącza ekranowane / złącza z filtrem Ekrany: do płytek / do wentylatorów do złączy Ferryty: koraliki / do kabli do złączy Dławiki: sieciowe / sygnałowe skompensowane prądowo Kondens. p. zakłóceniowe: klasy X i Y / przepustowe Filtry sieciowe: klasy A / klasy B HEMP / medyczne do płytek / do obudowy Filtry sygnałowe: P / Y Usługi: wykonywanie filtrów sieciowych i systemów ochrony Pomiary i audyty jakości zabezpieczeń ESD

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ○/● ○/● ○/○ ●/● ○/● ●/● ●/● ● ●/● ● ○/● ● ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ● ●/● ● ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ● ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ●/● ○/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ●/● ○ ●/● ●/● ●/○ ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ● ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○ ○

●/○ ●/○ ●/● ●/○ ●/● ○/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/○ ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/● ○/● ●/○ ●/○ ●/● ●/● ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○ ●/● ● ●/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ○/● ●/○ ●/● ●/● ○/○ ●/● ●/○ ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/● ○/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ○ ○/○ ●/● ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○ ●/● ● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ●/● ○/● ○/○ ○/● ● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ● ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/● ●/● ○/● ○/● ●/● ○/● ●/● ●/● ● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/○ ○/● ●/● ●/● ● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ● ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ○ ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ● ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ○/○ ●/● ●/● ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

Ochrona EM/RFI

Ochrona ESD

Ochrona antystatyczna

Nazwa firmy

ABC Elektronik

Tabela 1. Przegląd ofert dostawców materiałów i komponentów do ochrony EMI i ESD

44

Czerwiec 2017

Elektronik

Raport partego pomiarami lub lepiej badaniami pre-compliance, zamiast stosowania „na ślepo” fi ltrów.

Koszty serwisu wymuszają nacisk na skuteczną ochronę Uszkodzenia oraz zakłócenia pracy wywołane zaburzeniami elektromagnetycznymi i na skutek wyładowań elektrostatycznych są szczególnie dokuczliwe, gdyż często dają niejasne odczyty stanu, nie zawsze uwidaczniają się w momencie oddziaływania, ale dopiero w czasie eksploatacji, a także są trudne do rozpoznania przez użytkowników i osoby niebędące fachowcami w tej dziedzinie. Koszty obsługi posprzedażnej i serwisu stale rosną, ceny produktów i usług są silnie hamowane przez silną konkurencję, dlatego nacisk na jakość w produkcji i tym samym ochronę staje się w takiej sytuacji jedynym sensownym wyjściem pozwalającym spiąć całość projektu. Oczywiście oczekiwania klien-

tów oraz to, że jesteśmy coraz bardziej otwarci na współpracę z zagranicą, też ma tutaj znaczenie, niemniej faktem jest, że zapewnienie jakości staje się dzisiaj bardzo ważne w całej krajowej branży elektroniki. Coraz więcej fi rm produkujących urządzenia elektroniczne zwraca uwagę na normy kompatybilności elektromagnetycznej, co powoduje zwiększenie zainteresowania komponentami do ochrony ww. urządzeń. Tyczy się to już nie tylko aplikacji wojskowych, przemysłowych, ale również komercyjnych. Pozytywne wsparcie dla rynku dają z pewnością regulacje prawne, np. dyrektywy europejskie lub natowskie – urządzenia bez ochrony przed EMI/ESD nie

Farnell element14

Feryster

Helmar

LAFOT Elektronik

Loktech

Murrelektronik

PAKT Electronics

PB Technik

Radiotechnika

Renex

Robtools SMT

Ropla Elektronik

Semicon

SMT-TECH

TDK Polska

TME

Treston Ergona

Weidinger

Wurth Elektronik

Odzież antystatyczna Reeco

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/○ ● ●/● ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ●/● ●/○ ○ ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ●/● ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ●/● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ●/○ ○/○ ○/● ○/○ ○/● ○/● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/● ●/● ●/○ ○/● ○/○ ● ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ●/● ●/● ○/● ●/● ●/● ●/● ●/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/● ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/● ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

○/○ ○/● ○/○ ●/○ ○/● ●/○ ●/● ○/○ ○/● ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/● ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ● ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ●/● ●/● ●/● ○/○ ● ○

●/○ ○/● ○/● ●/● ●/● ●/○ ○/● ●/○ ○/● ●/● ●/○ ●/○ ●/○ ○/● ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/● ●/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/● ● ●/● ● ●/● ●/● ○/● ●/● ○/○ ○ ○

●/● ○/● ○/○ ●/○ ●/● ○/○ ●/● ○/○ ○/● ●/● ●/○ ○/○ ●/● ●/○ ○/● ●/● ●/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●/○ ○ ●/● ○ ●/ ● ○/○ ○/● ●/● ○/○ ○ ○

●/○ ●/○ ●/○ ●/○ ○/○ ○/○ ○/● ●/○ ○/○ ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ●/● ○/○ ○/○ ●/● ●/● ● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ●

○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ●/○ ○/● ○/○ ○/○ ○ ●/● ●/● ○/● ○/○ ●/○ ●/● ○/● ●/○ ● ●/● ○ ●/● ● ●/● ○/○ ○/○ ○/○ ○/○ ○ ○

są w stanie spełnić odpowiednich norm, ulegają uszkodzeniu podczas badań lub po prostu nie działają. Stąd wymogu ochrony nie daje się też tak prosto lekceważyć lub pomijać, nawet gdy świadomości nie ma. Nawet jeśli producent kontraktowy lekceważy zalecenia w tytułowym obszarze, dzisiaj nierzadko ma ją klient, który zanim podpisze kontrakt, chce obejrzeć halę produkcyjną.

Jakość, czyli temat rzeka Jakość materiałów antystatycznych jest niełatwa do zweryfikowania, zwłaszcza w aspekcie długoterminowym, czyli nie w momencie wyjęcia produktu z opakowania, ale po pewnym czasie eksploatacji. Pomiar parametrów wymaga posiadania specjalistycznych i drogich mierników oraz często zaplecza badawczego, co przy niewielkiej skali działalności wielu firm nie jest opłacalne. Stąd w typowym przypadku dokonuje się prostych kontroli skuteczności ochrony za pomocą testerów, a drobiazgowe badania zostawia producentom. Używanie pewnych jakościowo materiałów i przestrzeganie zaleceń w zakresie czasu używania, harmonogramu wymian, a w przypadku odzieży stosowanie się do zaleceń w zakresie jej konserwacji jest słusznym kom-

Elektronik

Czerwiec 2017

45

Raport Ocena, jaką część biznesu tworzą produkty ochronne dla dystrybutorów

Struktura przychodów osiąganych przez krajowych dostawców w zakresie materiałów i podzespołów ESD i EMI

Dwie trzecie dostawców zajmujących się materiałami i podzespołami do ochrony antystatycznej i elektromagnetycznej to firmy sprzedające te produkty przy okazji, razem z innymi produktami zaopatrzenia produkcji lub podzespołami elektronicznymi bez większego zaangażowania w tej tematyce lub specjalizacji. Niestety w obszarze antystatyki funkcjonuje na rynku wielu dostawców, w tym azjatyckich, którzy konkurują ceną, to samo dotyczy podzespołów ochronnych EMI/ESD, przez co marże handlowe są z reguły niewielkie. Porównanie z analogicznym zestawieniem z 2014 roku wykonanym przy okazji poprzedniej edycji naszego raportu sugeruje, że przedziały procentowe są mniej więcej takie same i to rozproszenie rynku między wielu dostawców nie jest niestabilnością, ale trwałą cechą charakterystyczną. Wysoki stopień specjalizacji wymaga zajęcia się produkcją (jak np. firma Renex) lub powiązania ze znaną i renomowaną marką (np. LaFot), a to nie jest proste.

Materiały i podzespoły związane z ochroną antystatyczną i elektromagnetyczną dla większości firm z tego zestawienia uzupełniają oferty handlowe jako użyteczny dodatek, na którym się zarabia niewiele, ale jest on niemal obowiązkowym elementem zapewnienia kompleksowości. Widać to po stronie obrotów, jakie osiągają dostawcy ze sprzedaży, bo dla aż dla dwóch trzecich firm nie wykraczają one poza próg 500 tys. zł rocznie, co należy uznać za niewielkie zaangażowanie. Patrząc na przeciwległy biegun, widzi się jednocześnie, że tylko co 6. firma ma sprzedaż powyżej 5 mln zł. To dlatego, że dochody firm z tej działalności zależą od stopnia specjalizacji, a ta jest niewielka. W praktyce specjalizowanych dostawców mamy w kraju nie więcej niż trzech–czterech, dlatego obroty rynku są rozproszone. Ubocznym efektem tego, że na rynku jest wielu dostawców i brakuje lidera, który skupiałby w sobie większą część udziałów, a niestety takie rozbicie rynku na wiele firm sprzyja tarciom i przepychankom cenowym.

promisem między zachowaniem skuteczności ochrony a ponoszonymi wydatkami. Jest to z pewnością kompromis opierający się na zaufaniu między producentem, dystrybutorem i klientem, co niestety prowadzi do kłopotów w przypadku nieuczciwości którejkolwiek ze stron takiego porozumienia. Specjaliści branżowi sygnalizowali nam w ankietach, że kra-

Używanie pewnych jakościowo materiałów i przestrzeganie zaleceń w zakresie czasu używania, harmonogramu wymian, a w przypadku odzieży stosowanie się do zaleceń w zakresie jej konserwacji jest słusznym kompromisem między zachowaniem skuteczności ochrony a ponoszonymi wydatkami jowy rynek jest zalewany azjatycką produkcją o miernych parametrach, zarówno jeśli chodzi o materiały ochronne, jak i aparaturę kontrolną. Deklarowane parametry często przez tamtejsze firmy są naciągane, bez pokrycia w rzeczywistości albo ich własności ochronne się szybko degradują. Na dodatek łańcuch dostaw

46

Czerwiec 2017

Elektronik

jest w tym przypadku dość skomplikowany, bo jak wiadomo, rzeczywisty producent w Azji jest nierzadko ukryty w sieci powiązań kooperantów i agencji handlowych. To samo dotyczy marek produktów, które często firmują różne towary, a powiązanie między marką i producentem bywa całkiem nieokreślone. Na dodatek

Raport Jacek Hajduk Eurostat

❚ Jakie są czynniki sprzyjające rozwojowi rynku materiałów i podzespołów do ochrony antystatycznej? Wszechobecność elektroniki w branżach czułych na jakość (samochody, AGD) i rosnąca liczba takich projektów w portfolio działających w Polsce EMS-ów przekłada się na coraz większą ich świadomość istnienia zagrożeń związanych z ESD. Ich klienci są najlepszymi nauczycielami, bo wymagają od swoich podwykonawców zachowa-

materiały ochronne nierzadko nie są znakowane, przez co całe powiązanie konkretnego towaru z marką i producentem staje się wręcz iluzoryczne. Tanie azjatyckie źródła zaopatrzenia najczęściej opierają się na sieci pośredników i agencji handlowych o szerokim spektrum aktywności i każdy z tych elementów łańcucha dostaw sprzedaje praktycznie wszystko. Skutkiem takich zależności jest to, że jakość dostaw może się znacznie wahać. Pierwsze zamówienia, niejako na zachętę, z reguły są dobre i sugerują, że dostawca jest pewny a produkty bez zarzutu, potem jakość potrafi się pogorszyć lub wręcz to, co dostajemy, staje się dziełem przypadku. W przypadku trudnych do oceny jakościowej materiałów takich jak antystatyka te uwarunkowania w jeszcze większym stopniu determinują to, co dzieje się na rynku, niż dla innych grup produktowych. W pewnym stopniu przenoszą się też na rynek dystrybucji w kraju, gdyż internetowe platformy handlowe dają łatwy dostęp do azjatyckich źródeł zaopatrzenia wszystkim chętnym. Efekt jest taki, że elementy i materiały ochronne często są sprzedawane przez fi rmy bez kompetencji z tego obszaru techniki, bo coraz częściej widać, że pomysł na biznes bazuje na tym, aby za pomocą źródeł takich jak Aliexpress lub Alibaba kupić popularne produkty, jak

nia najwyższych standardów ochrony antystatycznej i dzięki temu firmy z tej branży mogą się wykazać swoimi kompetencjami.

dukcyjnego, nie zapominając o specjaliście od BHP, który często wśród swoich obowiązków ma wybór źródeł zakupu odzieży ochronnej.

❚ Co jest ważne w handlu takimi

❚ Co zmienia się w technologii

produktami? W branży dystrybucji istotne jest dotarcie do właściwych osób, co w wypadku produktów dotyczących ochrony przed ESD bywa w Polsce wyzwaniem. Gama produktów antystatycznych jest bardzo szeroka co sprzyja rozproszeniu odpowiedzialności zakupowej. Począwszy od zakupów strategicznych, jeśli opakowania są częścią BOM-u klienta, przez poszczególnych „zakupowców” odpowiedzialnych za poszczególne projekty (project buyer/ engineer/manager), których w jednej firmie może być wielu, po osoby związane z zakupami wyposażenia pro-

materiałów antystatycznych? Dla wielu dostawców opakowań antystatycznych w wersji rozpraszającej (opakowania, foliowe i termo-formowalne), wyzwaniem jest wyprodukowanie wersji o nieograniczonym czasie użycia. Część firm ciągle oferuje produkty, które tracą swoje właściwości antystatyczne po określonym czasie (2 lata, 6 miesięcy – w zależności od technologii). W wypadku opakowań jednorazowych, można na ten mankament przymknąć oko, ale opakowania wielokrotnego użycia nie powinny być już z takich materiałów wytwarzane.

Znaczenie poszczególnych kryteriów oferty handlowej

W zestawieniu najważniejszych czynników składających się na ofertę za najbardziej istotny parametr uznano oczywiście cenę. W realiach naszego kraju jest ona głównym selektorem ofert dla wielu grup produktowych i zaskoczeniem jest, gdy w tego typu zestawieniach nie wypadnie ona na szczycie. Niemniej poza nią bardzo istotne są też parametry techniczne, jakość wykonania oraz termin i logistyka dostawy. Słabe wskazania na markę i renomę producenta oraz pomijalnie małe znaczenie długotrwałej współpracy klienta z dostawcą potwierdzają tylko to, że to silne wskazanie na cenę wcale nie było przypadkowe. Firmy elektroniczne nie postrzegają produktów ochronnych jako wyrobów o zaawansowanej technologii, kosztownych w produkcji i takich, gdzie warto zapłacić więcej za coś porządnego. Raczej dominuje odwrotne podejście, że jest to właśnie ten obszar rynku, gdzie chętnie robi się oszczędności. Niestety jak widać budowanie świadomości klientów poprzez edukację na temat zagrożeń to proces, który się nigdy nie zakończy.

Elektronik

Czerwiec 2017

47

Raport

Meble narożne ESD Reeco Premium

żarówki LED, komponenty oraz materiały, po atrakcyjnych cenach upchnąć je na naszym rynku i zniknąć, zanim pojawią się kłopoty.

Nic tak nie edukuje klienta jak wpadka Negatywne doświadczenia, a więc doświadczenie problemu polegającego na konieczności poniesienia wydatków na naprawy lub wymianę produktów uszkodzonych na skutek wyładowań elektrostatycznych lub porażka prototypu w badaniach kompatybilności elektromagnetycznej, jak również zwroty popsutych (niedostatecznie zabezpieczonych) wyrobów są z reguły najlepszą rekomendacją dla dostawców produktów markowych. Niestety firmy elektroniczne często bagatelizują zabezpieczenia ESD i stan taki trwa do momentu, gdy nie odniosą strat z tym związanych. Wówczas dopiero okazuje się, że zalecenia i procedury związane z ochroną produkcji mają sens i nie są tylko niepotrzebną uciążliwością. Dostawcy renomowanych produktów podkreślają, że nic tak nie działa na ich korzyść, jak zmiana dostawcy na taniego i późniejsze problemy z jakością, bo wówczas te oczywiste zależności, o których powtarzają klientom do znudzenia i często bez wzbudzania uwagi, zyskują namacane potwierdzenie finansowe i stają się wiarygodne. Trochę szkoda, że edukacja rynku odbywa się tak brutalnymi metodami, ale lata lecą a problemy wciąż niestety mamy te same.

Jedna osoba odpowiedzialna równa się brak rozmycia odpowiedzialności Sporo problemów z zabezpieczeniem antystatycznym produkcji bierze się z rozmycia odpowiedzialności za bezpieczeństwo. Dział zakupów jest zainteresowany, aby niezbędne materiały zostały kupione sprawnie i niedrogo, nadzór produkcji chciałby zwykle mieć towar najlepszy i wyłącznie markowy, a zarząd często stara się te dwa skrajne stanowiska pogodzić jakimś kompromisem. Każdy pion biznesowy w fi rmie w jakiś stopniu wpływa na decyzje zakupowe, rodzaj i ilość stosowanych środków ochronnych i miejsc, gdzie są

48

Czerwiec 2017

Elektronik

one używane. Niestety wiele decyzji w takiej rzeczywistości nie ma podbudowy merytorycznej i jest funkcją innych celów, np. oszczędności, wygody, chęci wykonania planu i podobnych. Efekt jest taki, że nikt osobiście nie odpowiada za ochronę i jeśli się pojawi problem to nie da się wskazać osoby odpowiedzialnej. W praktyce za dobór zabezpieczeń odpowiada nierzadko zakupowiec, który ma niską świadomość zagrożeń i zbyt łatwo ulega pokusie kupna tańszych zamienników podzespołów, o innych parametrach w stosunku do założeń projektowych. Z powyższych przyczyn poważne podejście do zagadnienia wymaga powołania koordynatora ESD, a więc osoby podejmującej decyzje i dysponującej wiedzą na temat zjawisk i zabezpieczeń. Właściwa ochrona przed elektrycznością statyczną obejmuje również szereg działań o charakterze organizacyjnym i szkoleniowym dla personelu. Pracownicy firmy muszą zdawać sobie sprawę z tego, co robią i w jaki sposób problematyka ochrony przed ESD dotyczy ich pracy i wykonywanych czynności. Bez takiej świadomości inwestowanie nawet w najbardziej wyrafinowane środki ochronne nie ma większego sensu, gdyż jak w wielu innych dziedzinach najsłabszym elementem całego połączonego ze sobą łańcucha zależności okazuje się zazwyczaj człowiek. Dla wielu osób wiążące się z tym wymagania, procedury i postępowanie mogą wydawać się niekiedy przesadzone lub też zbyt rygorystyczne. Takie odczucie wynika z dużej liczby

Aktualna koniunktura na rynku zabezpieczeń antystatycznych i elektromagnetycznych

Pierwsza połowa 2017 roku dla omawianej branży okazała się okresem bez większych zmian. Przeważająca grupa specjalistów uznała, że był to czas, w którym nie zaszły zmiany ani na plus, ani na minus, ale też blisko 40% postrzega go jako lepszy z punktu widzenia ich działalności. Sprzedaż materiałów i komponentów ochronnych jest powiązana z tym, co dzieje się w całej reszcie branży, a więc liczbą realizowanych inwestycji oraz otwieranych nowych projektów. Dobry klimat w tych obszarach przenosi się na zamówienia, stąd dane na powyższym wykresie można traktować jako pewnego rodzaju barometr ogólnej koniunktury w branży elektroniki. Przy takim podejściu można podsumować, że sytuacja znakomitej większości przedsiębiorców jest niezła i jeśli są zmiany, to na korzyść.

Raport Dariusz Basiński LAFOT Elektronik

❚ Jakie podejście do ochrony antystatycznej dominuje w krajowych firmach? Mamy w Polsce wiele zakładów produkujących na zlecenie. Jeśli jest to kontraktowy montaż elektroniki czy produkcja podzespołów dla motoryzacji, technologiczna potrzeba ochrony przed ESD jest z reguły wpisana w warunki współpracy. Kontrahenci rzadko jednak stawiają podwykonawcom konkretne wymagania. Ochronę trzeba wprowadzić, jednak nie zawsze wiadomo, w jakim zakresie. Aby zro-

bić to optymalnie, warto posiłkować się wsparciem dostawców. Szkolenie z zakresu ochrony przed ESD daje przygotowanie merytoryczne, również w kwestiach organizacyjnych. Bardzo istotna jest także ocena ryzyka ESD w poszczególnych procesach, która pozwala wskazać obszary szczególnego zainteresowania. Wymaga ona jednak znajomości fizyki zjawisk ESD oraz dostępności do określonego sprzętu pomiarowego.

❚ Co jest ważne w handlu takimi produktami, a co nie? Jakim czynnikiem jest cena? Cena od zawsze ma bardzo duże znaczenie, ale nie powinna być jedynym wyznacznikiem w momencie wyboru konkretnej opcji. Klienci nie zawsze są pewni tego, czy zastosowane przez nich środki ochrony przed ESD są skuteczne. Zapomina się, że każdy materiał powinien spełniać określone wymagania. Standard wyraźnie wskazuje

potrzebę oceny produktu pod kątem jego parametrów, bo od ich utrzymania zależeć będzie skuteczność całego systemu ochrony przed ESD. Ważna więc jest jakość i zgodność z normą potwierdzona wykonanymi badaniami.

❚ Jakie nowości w zakresie antystatyki są warte zauważenia? Poszczególne środki ochrony przed ESD w zasadzie już dawno zostały wymyślone, więc jeśli chodzi o nowości, z pewnością możemy mówić o poszerzeniu oferty o nowe warianty. Wyposażenie stanowisk pracy staje się bardziej funkcjonalne, a wszelkie akcesoria otrzymują nowe opcje wykonania czy kolorystyczne. Trend ten doskonale widać również w przypadku wyposażenia osobistego, czyli obuwia i odzieży ESD. Sporo nowości wprowadzono ostatnimi czasy w kategorii sprzętu kontrolno-pomiarowego i na tym polu z pewnością wiele ciekawych rozwiązań się jeszcze pojawi.

Elektronik

Czerwiec 2017

49

Raport koniecznych środków ochrony, ich skomplikowania oraz, co jest chyba najważniejsze, z chęci zapewnienia skuteczności ich działania. Postawa taka prowadzi do omijania wymogów i lekceważenia kodeksu postępowań, przez co wyraźnie widać, że jest wielka potrzeba posiadania wśród kadry osoby odpowiedzialnej za zabezpieczenie antystatyczne i pilnującej innych, o czym wielu specjalistów mówi od lat. Koordynator jest już stanowiskiem, które pojawia się w większych firmach EMS lub zakładach produkcyjnych, niemniej niestety nie zawsze. Można jednak postrzegać obecność koordynatora jako swoistego miernika wtajemniczenia firmy w zagadnienia ochronne.

Szeroki asortyment produktów ochronnych Cechą charakterystyczną rynku produktów ochronnych ESD i EMI jest dość szeroka oferta od strony asortymentu, zarówno w zakresie materiałów, jak i podzespołów. Pewne przybliżenie daje legenda umieszczona w pierwszej kolumnie tabeli 1 z przeglądem ofert, gdzie zebrane zostały prawie wszystkie typowe produkty z omawianego obszaru, ale należy mieć świadomość, że za każdą podaną tam pozycją kryją się całe rodziny elementów. Rynek produktów ochrony antystatycznej obejmuje głównie materiały i sprzęt do produkcji elektronicznej, przeznaczony do pracy w hali produkcyjnej, w magazynach i serwisie. Do tej grupy zalicza się odzież, obuwie, opaski na nadgarstki, podkładki na stoły. Jest to także sprzęt do tworzenia stanowisk pracy, taki jak wykładziny podłogowe, maty, pojemniki, krzesła, meble, regały oraz cała szeroka gama materiałów eksploatacyjnych: od torebek, przez ściereczki po produkty chemiczne do utrzymania czystości.

Rękawiczki antystatyczne

50

Czerwiec 2017

Elektronik

Tabela 2. Dane kontaktowe do dostawców materiałów i komponentów do ochrony EMI i ESD Nazwa firmy

Siedziba

Telefon

WWW

ABC Elektronik

Gorlice

18 353 66 65

www.abcpol.pl

AET

Ostrów Wlkp.

62 735 60 46

www.aet.com.pl

Ambex

Warszawa

22 668 66 68

http://ambex.pl

Astat

Poznań

61 848 88 71

www.astat.com.pl

Biall

Gdańsk

58 322 11 91

www.biall.com.pl

BNS

Katowice

32 250 45 42

http://bns.com.pl

Conec Polska

Wrocław

71 374 40 45

www.conec.com

Conrad Electronic

Kraków

12 622 98 22

http://conrad.pl

Contrans TI

Wrocław

71 325 26 21

www.contrans.pl

Cygnus

Gdańsk

58 300 55 95

Dacpol

Piaseczno

22 703 51 00

www.dacpol.eu

Domar

Warszawa

22 872 12 00

www.domar.waw.pl

Elfa Distrelec

Warszawa

22 570 56 00

http://elfadistrelec.pl

Elhurt

Gdańsk

58 554 08 00

www.elhurt.com.pl

Euro-Impex Marketing

Kraków

12 421 95 51

www.euroimpex.krakow.pl

Eurostat Polska

Wrocław

71 750 04 81

www.eurostatgroup.com

Farnell element14

Kraków

00 800 121 2967

http://pl.farnell.com

Feryster

Iłowa

68 360 00 77

www.feryster.pl

Helmar

Warszawa

22 436 31 06

www.helmar.com.pl

Lafot Elektronik

Puszczykowo

61 819 40 15

www.lafotelektronik.com

Loktech

Włocławek

669 808 022

www.loktech.com.pl

Murrelektronik

Katowice

32 730 00 20

www.murrelektronik.pl

Pakt Electronics

Włocławek

662 236 663

http://paktel.pl

PB Technik

Warszawa

22 615 83 44

www.pbtechnik.com.pl

Radiotechnika Marketing

Pietrzykowce

71 327 07 00

http://radiotechnika.com.pl

Renex

Włocławek

54 231 10 05

www.renex.com.pl

Robtools SMT

Bydgoszcz

52 346 60 92

www.robtools.pl

Ropla Elektronik

Suchy Dwór

71 369 87 00

www.ropla.eu

Semicon

Warszawa

22 615 73 71

www.semicon.com.pl

SMT-TECH

Dobrzyń n. Wisłą

668 580 701

www.smt-tech.pl

TDK Polska

Warszawa

22 246 04 09

http://en.tdk.eu/tdk-en

Transfer Multisort Elektronik

Łódź

42 645 55 55

www.tme.eu

Treston Ergona

Grodzisk Maz.

604 119 864

http://ergona.pl

Weidinger

Eichenau

603 812 240

http://weidinger.eu

Würth Elektronik Polska

Wrocław

71 749 76 02

www.we-online.com

www.cygnus.pl

Raport Marek Piątkowski-Zajec Dacpol

❚ Jaką wiedzę i poziom świadomości mają klienci w zakresie ochrony ESD/EMI? Coraz więcej producentów jest świadomych przeznaczenia swojego urządzenia, a tym samym są oni świadomi, jakie normy urządzenie powinno spełniać. Normy te są inne dla urządzenia przeznaczonego do pracy w środo-

Drugą część tego sektora rynku tworzą podzespoły ochronne, a więc diody, warystory i elementy wyładowcze. Ich rynkowe znaczenie jest porównywalnie znacznie mniejsze, gdyż większość wrażliwych elementów elektro-

wisku wojskowym, a inne w środowisku komercyjnym. Normy to jedno, ale jak dostosować urządzenie, by spełniało te normy, to druga sprawa. Na tym etapie firma Dacpol doradza i dobiera potrzebne komponenty. Trzeba również pamiętać o innym bardzo ważnym aspekcie przy projektowaniu. Jest on często pomijany. Oprócz kompatybilności elektromagnetycznej występuje również kompatybilność galwaniczna. Jest to aspekt często pomijany, co w konsekwencji skutkuje korozją. Każdy metal/przewodnik ma swój potencjał. Natomiast różnica pomiędzy sąsiadującymi materiałami nie powinna być większa niż 0,3 V dla warunków przemysłowych oraz 0,5 V dla warunków komercyjnych.

❚ Kiedy w Polsce myśli się o ochronie EMI/ESD? Kwestie ochrony elektromagnetycznej powinny być poruszane już na etapie projektu. Odpowiednio zaprojektowana płytka oraz obudowa powinny zagwarantować kompatybilność elektromagnetyczną. Ewentualne doszczelnienie powinno się wykonać na etapie prototypu. Firma Dacpol na każdym z tych etapów pomaga i doradza klientowi. Świadczy pomoc w doborze materiałów EMC, jak również dostarcza próbki w celu wyeliminowania nieszczelności. Często do końcowego rozwiązania dochodzi się metodą prób i błędów. Szeroki zakres asortymentu pozwala firmie Dacpol w pełni obsłużyć klienta w zakresie zarówno zakłóceń promieniowanych, jak i przewodzonych.

nicznych, w tym praktycznie wszystkie układy scalone, ma obecnie wbudowane zabezpieczenia antystatyczne. W typowym przypadku elementy te chronią linie interfejsów komunikacyjnych i zasilania.

Podobny podział widoczny jest w przypadku produktów przeznaczonych do zapewnienia kompatybilności elektromagnetycznej, gdzie oferta materiałów towarzyszy podzespołom dyskretnym. Niemniej ponieważ ochrona elektroma-

Pracoholicy z SamYounga! Do 20000 godzin wydajnej pracy non-stop w temperaturze 105oC, a związki zawodowe milczą!

Kondensatory elektrolityczne koreańskiej firmy SamYoung Kondensatory firmy SamYoung doskonale nadają się do urządzeń zasilających, telekomunikacji, elektroniki medycznej i wojskowej. Używane są w urządzeniach o wysokim stopniu pewności działania i niezawodności.      

atrakcyjne ceny bogata oferta kondensarorów typu Low ESR długa żywotność i nieprzeciętne parametry duże pojemności przy niewielkich gabarytach wysoka temperatura pracy do 150oC kondensatory do montażu SMD, THT i inne

Ropla Elektronik sp. z o.o., 52-200 Suchy Dwór, ul. Wrocławska 1C, tel. +48 71 3698 700, [email protected], www.ropla.eu

Przede wszystkim kondensatory...

Elektronik

Czerwiec 2017

51

Raport Łukasz Tchurz Renex

❚ Jakie są najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie materiałów antystatycznych? Zdecydowanie zaraz po cenie, klienci zwracają uwagę na jakość produktu. Oczekiwania względem tej grupy produktów wciąż rosną. Dodatkowo, na decyzje zakupowe wpływa to, co klient w ramach ceny produktu otrzymuje. W przypadku urządzeń takich jak testery czy jonizatory oczekuje się wsparcia technicznego, doradztwa, ale

gnetyczna opiera się na elementach indukcyjnych, ferrytach, metalowych ekranach, fi ltrach sieciowych z obwodami LC, które nie dają się zintegrować wewnątrz krzemu i zwykle mają spore wymiary, w tym przypadku oba nurty są bardziej proporcjonalnie wyrównane. Ponadto podzespoły związane z ochroną przed EMI zajmują wiele miejsca w ofertach dystrybucji, bo i sama tematyka jest dzisiaj na czasie.

także kompleksowej opieki serwisowej. Inną grupą gdzie oczekiwania są podobne to meble antyelektrostatyczne. Klienci zwracają uwagę tu na ergonomię pracy. Dlatego wymagają projektów hali produkcyjnej z układem stanowisk. O ile przygotowanie, wybór akcesoriów i wyposażenia dodatkowego jest zadaniem łatwym, o tyle uwzględnienie aktualnych i przyszłych potrzeb firmy już nie jest takie proste, bowiem wymaga zarówno fachowej wiedzy, doświadczenia i umiejętności rozwiązywania trudnych sytuacji. Dlatego klienci szukają dostawców, którzy są w stanie im to zapewnić.

❚ Jakie są najważniejsze czynniki wspierające sprzedaż? Pierwsza sprawa to świadomość pracowników danego przedsiębiorstwa.

Zmiany to przede wszystkim ewolucja W opiniach pojawiających się w ankietach widoczne były sygnały, że zmniejsza się zapotrzebowanie na uszczelnienia EM, a rośnie na elementy ferrytowe i indukcyjne związane z ochroną przed EMI. Takie same wskazania dotyczyły rosnącego znaczenia rynkowego fi ltrów sieciowych, w tym wersji o indywidualnie dobieranych parametrach, o wyso-

To od nich wymaga się, by wiedzieli, w jaki sposób stosować się do warunków ochrony antystatycznej oraz co im jest do tego niezbędne. Dlatego tak istotne są szkolenia kadry w tym zakresie. Nieocenioną formą wsparcia jest także możliwość przeprowadzenia audytu w siedzibie firmy. Drugi czynnik to zgodność z normami i certyfikaty. Produkty antyelektrostatyczne rzeczywiście muszą zapewniać ochronę. W przeciwnym razie przedsiębiorstwa ponoszą ogromne straty w postaci przestojów, napraw i zwrotów. Dlatego najlepiej, gdy gwarancję zgodności z normami dają odpowiednie certyfikaty wydane przed niezależne instytucje. W końcu to one zapewniają, że np. odzież antyelektrostatyczna po kilku praniach nadal będzie zachowywała swoje właściwości.

kim stopniu tłumienia zaburzeń i zdolne do pracy z impulsami o wysokiej energii. Takie sygnały wskazują, że ochronę urządzeń coraz powszechniej planuje się precyzyjnie w trakcie projektowania i że liczba problemów konstrukcyjnych, które trzeba w ostatniej chwili naprawiać drogimi materiałami tłumiącymi, się zmniejsza. Niemniej widać, że zmiany po stronie produktów w omawianym obsza-

Ocena, jaki był 2016 rok dla dostawców produktów do ochrony przed ESD i EMI Prawie 60% pytanych w ankietach specjalistów uznało miniony 2016 rok za dobry z punktu widzenia prowadzonego biznesu, a 18% nawet za bardzo dobry. Biorąc pod uwagę, że był to okres, w którym pojawiły się problemy z dostępnością funduszy unijnych i czas, kiedy przejściowo wyhamowały inwestycje, takie oceny mogą tylko cieszyć. Po raz kolejny okazuje się, że sektor elektroniki jest bardzo odporny na zawirowania w gospodarce i że bieżące wydarzenia słabo na niego oddziałują. Jak wiadomo, procesy inwestycyjne, tworzenie nowych produktów oraz zmiany organizacyjne to zadania, które realizowane są w naszej branży nie w perspektywie miesięcy, ale zwykle 2–3 lat, co całość na tyle rozciąga w czasie, że wielu problemów nie da się dostrzec. Dodatkowo materiały i podzespoły ochronne trafiają do bardzo wielu branż, grup odbiorców. Zależność ta wynika z szerokiego frontu aplikacyjnego i ogólnego przeznaczenia omawianych wyrobów oraz charakteru rynku, na którym nie ma wyjątkowych okazji i wielu szans na spore wzrosty, ale z drugiej strony w ciężkich czasach spadki też nie są bardzo dotkliwe. W niewielkiej części z produktów antystatycznych korzystają też producenci spoza elektroniki. To zjawisko również jest korzystne, bo ogranicza chwilowe wahania koniunktury.

52

Czerwiec 2017

Elektronik

Raport rze mają charaktery ściśle ewolucyjny, bo w branży antystatycznej nie ma raczej szans na rewolucję i sensacyjne odkrycia – wielu dostawców ma wręcz podobne do siebie oferty. W tym obszarze rozwój bazuje na pragmatyzmie – nowości muszą być lepsze od strony użytkowej: trwalsze, ergonomiczniejsze, skuteczniejsze, a już niekoniecznie bazujące na supertechnologiach.

Branże i główni odbiorcy materiałów i podzespołów ochrony antystatycznej i elektromagnetycznej

Rośnie zainteresowanie aparaturą pomiarową Kontrola skuteczności ochrony jest niełatwa, niemniej w ankietach sygnalizowano nam, że klienci coraz częściej poszukują aparatury kontrolnej pozwalającej na weryfi kacją skuteczności stosowanych zabezpieczeń. Jest to znak, że z jednej strony rośnie świadomość fi rm i znajomość skomplikowanej rzeczywistości, w jakiej się poruszają. Inwestycja w aparaturę może być uważana za sposób obejścia problemów, a więc utrzymania tańszych źródeł zaopatrzenia przy jednoczesnej ich stałej weryfi kacji. Zdaniem pytanych specjalistów, choć aspekt ceny jest w na-

Listę najważniejszych odbiorców materiałów i podzespołów ochronnych tworzą firmy z obszaru automatyki i elektronik przemysłowej, urządzeń AGD i elektroniki konsumenckiej, a także oświetlenia. W ich przypadku wskazania w ankietach były na tyle podobne, że można uznać je za równoważne. Niemniej patrząc na wykres z perspektywy, można powiedzieć, że powyższe zestawienie z grubsza odpowiada potencjałowi poszczególnych sektorów rynku w Polsce, bo produkty ochronne trafiają wszędzie, a strumień sprzedaży waha się w zależności od wielkości danego sektora.

Raport Przegląd dostawców produktów antystatycznych

szym kraju wciąż bardzo istotny, można wyraźnie zobaczyć, że klienci sięgają częściej po produkty droższe i zarazem lepsze jakościowo, zapewniające trwałe i skuteczne zabezpieczenie ESD. Nawet jeśli takich decyzji i działań nie ma wiele, to jednak można traktować je jako znak, że sytuacja zmienia się dynamicznie i na rynku nie ma trwałej równowagi.

Mimo że jak wspomniano duży udział w sprzedaży na rynku mają materiały antystatyczne importowane z krajów azjatyckich, warto zauważyć i docenić to, że są w kraju także przedsiębiorstwa je produkujące. Duży potencjał w tym obszarze ma firma Renex z Włocławka, która produkuje m.in. odzież antystatyczną, krzesła, obuwie, rękawiczki i opaski. Firma systematycznie poszerza asortyment własnych produktów antystatycznych, które oferowane są pod marką Reeco. Produkcją krzeseł zajmują się też Robtools SMT i Pakt Electronics, a w zakresie opakowań antystatycznych jest obecna fi rma Artpol z Kwidzyna. Po stronie dystrybucji materiałami antystatycznymi zajmują się fi rmy zwykle związane z urządzeniami i materiałami do produkcji. Dla nich tematyka

Potencjał rynkowy poszczególnych grup materiałów i podzespołów ochronnych

Inne materiały na temat ochrony przed EMI/ESD w ostatnich wydaniach magazynu „Elektronik” Raporty ● Wyposażenie serwisowe w produkcji

elektroniki – EL 11/2016 ● Laboratoria badania urządzeń

elektronicznych – EL 08/2016 ● Wyposażenie warsztatowe –

EL 12/2015 ● Urządzenia do produkcji

elektroniki – EL 11/2015 ● Elementy indukcyjne – EL 8/2014

Teksty techniczne ● Elementy indukcyjne – poradnik

konstruktora – EL 04/2017 ● Kondensatory do zastosowań

specjalnych – EL 03/2017 ● Przegląd testów wytrzymałości

na wyładowania elektrostatyczne – EL 03/2017 ● Ochrona sprzętu elektronicznego przed kierowaną energią promieniowania elektromagnetycznego – EL 01/2017 ● Filtry składowej wspólnej – EL 09/2016 ● Zabezpieczenie wejść przetworników ADC – EL 07/2016 ● Filtry przeciwzakłóceniowe – parametry, właściwości i dobieranie – EL 05/2016 Wymienione teksty są dostępne na  naszym portalu:

www.elektronikab2b.pl

Patrząc na obszar materiałów i podzespołów ochronnych i analizując ich potencjał rynkowy widzi się, że produkty antystatyczne (dla pracowników i wyposażenie stanowisk pracy w produkcji elektroniki) przewyższają te związane z kompatybilnością elektromagnetyczną, w tym również filtry sieciowe. Składa się na to kilka czynników. Pierwszy to taki, że materiały antystatyczne mają znacznie szersze zastosowanie: w produkcji, magazynowaniu, transporcie, a dodatkowo są to elementy zużywające się, a więc wymagające okresowej wymiany. Drugi, że podzespoły ochronne EMI/RFI są relatywnie tanie, stąd od strony biznesowej ich znaczenie musi być słabsze handlowo. Trzeba też przypomnieć o tym, że ochrona elektromagnetyczna coraz częściej jest realizowana przez poprawny projekt i dobór elementów, a w mniejszym stopniu przez środki ochronne, takie jak uszczelki, pianki. W takiej rzeczywistości kolejność kategorii na wykresie wydaje się wręcz modelowa.

ochrony jest istotną częścią działalności i dysponują one kompleksową ofertą od strony asortymentu. Takimi przedsiębiorstwami są na przykład Eurostat i Lafot Elektronik, które zajmują się dystrybucją systemów zabezpieczeń antyelektrostatycznych niemieckiej fi rmy Wolfgang Warmbier. Lafot organizuje szkolenia, wykonuje także audyty w zakresie zabezpieczeń ESD oraz Tabela 3. Plan raportów „Elektronika” na najbliższe miesiące Miesiąc Lipiec 2017 Sierpień 2017 Wrzesień 2017

54

Czerwiec 2017

Elektronik

Temat raportu Wyświetlacze do urządzeń elektronicznych Przemysłowe pamięci Flash i komputery SBC Zasilacze bezprzerwowe i systemy zasilania gwarantowanego

Raport certyfi kuje strefy ochrony przed wyładowaniami. Firma prowadzi ponadto laboratorium do pomiarów materiałów ESD. Spore zaangażowanie można przypisać też dostawcom takim jak PB Technik, Robtools SMT, Loktech, Pakt Electronics, Ambex, a także Treston Ergona. Sprzedaż materiałów, mebli i wyposażenia jest dla tych przedsiębiorstw korzystnym uzupełnieniem biznesu i szansą na pełną, kompleksową obsługę klienta. Poza materiałami w ich ofertach pojawia się odzież ochronna, meble, testery i mierniki, jonizatory powietrza, zgrzewarki, pakowarki próżniowe i wiele innych pokrewnych wyrobów. Produkty antystatyczne w szerokiej ofercie mają też naturalnie dystrybutorzy podzespołów jak Elhurt oraz wszystkie fi rmy katalogowe, czyli Farnell, Conrad, TME, Elfa Distrelec.

Dostawcy produktów do ochrony przed zakłóceniami EM W zakresie ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi można wyróżnić trzy grupy: materiały do

ochrony elektromagnetycznej, jak pianki, uszczelnienia, dalej są to dyskretne elementy fi ltrujące, takie jak dławiki, ferryty, kondensatory przeciwzakłóceniowe, a trzecia kategoria obejmuje fi ltry sieciowe. W zakresie materiałów wśród dostawców wyróżnia się Astat i ABC Elektronik, które od wielu lat specjalizują się w zagadnieniach EMC. Dystrybutorzy elementów to m.in. Contrans TI, Dacpol, Domar, Würth Elektronik, AET. Firmy te sprzedają dławiki, fi ltry sieciowe, kondensatory przeciwzakłóceniowe, także ferryty i podobne elementy. Podzespoły takie mają także wszyscy dystrybutorzy o szerokich ofertach wymienieni w poprzedniej sekcji.

różnić więcej szczegółów i stąd informacje zawarte w tabeli mają charakter jedynie wstępnego selektora dla dalszych pytań ofertowych. Niezbędne dane kontaktowe załączamy w tabeli 2. Robert Magdziak

Przegląd ofert dostawców Zestawienie ofert dostawców tytułowych produktów pokazane zostało w tabeli 1. Przegląd ofert ma charakter ogólny, ilustrujący, czy dana grupa jest w ofercie danego dostawcy, czy też nie. Znaczna szerokość asortymentowa omawianego rynku niestety nie pozwala wy-

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród producentów, dystrybutorów i innych fi rm działających w branży materiałów i podzespołów EMI/ESD na rynku w Polsce.

Raport | Prezentacje

Zmiany wymagań w zakresie ochrony przed ESD Skuteczną ochronę przed elektrycznością statyczną w przemyśle elektronicznym osiąga się, spełniając techniczne i  administracyjne wymagania normy PN-EN 61340-5-1. Dokument ten miał niedawno swoją nową edycję, w której zawarto kilka istotnych zmian w stosunku do wersji poprzedniej. Na co warto zwrócić szczególną uwagę? cone. Jeśli wykonanie pomiarów przed zakupem sprzętu nie jest możliwe, akceptowalne jest zewnętrzne świadectwo kwalifi kacji wyrobu, np. w formie danych technicznych przedłożonych przez producenta.

Zmiany w wymaganiach

Ocena wyrobu Jedną z nowości jest zapis mówiący o konieczności przeprowadzania kwalifi kacji produktów. Oznacza to, że dany asortyment do ochrony przed ESD powinien być oceniony pod kątem posiadanych parametrów już na etapie doboru. Ma to zagwarantować, że do funkcjonującego systemu ochrony wprowadzony zostanie jedynie sprzęt skuteczny, który sprawdzi się w określonych warunkach. Przykładowo, wózek dla strefy EPA wykorzystuje uziemienie przez posadzkę antyelektrostatyczną, zatem jego ocena polegać będzie na zbadaniu rezystancji do punktu uziemienia. W praktyce oznacza to wykonanie pomiarów z powierzchni odkładczej do metalowej płyty umieszczonej kolejno pod każdym kółkiem. Jeśli do budowy wózka użyto niewłaściwych materiałów, od razu zostanie to wychwy-

56

Czerwiec 2017

Elektronik

Najwięcej zmian zaszło w sekcji poświęconej wymaganiom, jakie musi spełniać wyposażenie dla strefy EPA. Wprowadzono bardziej restrykcyjne limity rezystancji dla odzieży oraz sprzętu do siedzenia, a także zmodyfi kowano nieco dopuszczalne parametry jonizatorów. Jeśli chodzi o środki uziemienia osobistego, kontrolowana na testerze wartość rezystancji układu „człowiek-obuwie” powinna mieścić się w zakresie poniżej 100 MΩ, a nie poniżej 35 MΩ jak poprzednio. Nie oznacza to jednak, że nowy dokument normatywny jest w tej materii mniej rygorystyczny. Zgodnie z nową klauzulą należy regularnie wykonywać tzw. walking test, czyli pomiar napięcia na ciele człowieka podczas chodzenia, weryfi kując tym samym skuteczność danego obuwia ESD w połączeniu z konkretnym systemem podłogowym. Odświeżona norma nie określa natomiast żadnych wymagań dotyczą-

cych opakowań dla wrażliwej elektroniki. Te od kilku lat zawarte są w osobnej normie PN-EN 61340-5-3.

Izolatory i przewodniki odizolowane Kolejne zmiany dotyczą oceny zagrożeń ESD w realizowanych procesach. Dopuszczalna wartość natężenia pola elektrostatycznego w miejscu operowania wrażliwym komponentem została obniżona o połowę i wynosi teraz 5000 V/m. Kontrola tej wielkości ma umożliwić wskazanie sytuacji, w których konieczne jest zastosowanie jonizatora. W nowej normie znalazł się również punkt mówiący o tzw. przewodnikach odizolowanych wchodzących w kontakt z elementami podatnymi na uszkodzenia ESD. Różnica potencjałów pomiędzy takim nieuziemionym przewodnikiem (np. wiązką kablową) a kontaktem przyrządu wrażliwego (np. złącze na płytce) musi być mniejsza od 35 V. Zapis ten sformułowano niestety dość ogólnie, zatem prawidłowa jego interpretacja w odniesieniu do różnych procesów będzie niezwykle ważna. Warto wspomnieć, że omawiany dokument, mimo otrzymania statusu PN, jest na razie dostępny wyłącznie w języku angielskim. Polski Komitet Normalizacyjny wprowadził normę w styczniu 2017 r. poprzez uznanie międzynarodowej normy IEC, ale publikacja wydania w naszym rodzimym języku jest kwestią czasu. Chcąc uzyskać pomoc w zakresie realizacji poszczególnych wytycznych nowej normy, warto skorzystać z doświadczenia firm specjalizujących się w tej dziedzinie. Dariusz Basiński

LAFOT Elektronik tel. 61 819 40 15 www.lafotelektronik.com

Prezentacje | Raport

Przewodnik po elastomerach przewodzących dla EMC

E

lastyczne materiały przewodzące bazujące na polimerach silikonowych i fluorosilikonowych wykorzystywane są do realizacji uszczelnień elektromagnetycznych w urządzeniach elektronicznych. Materiały takie są dostępne najczęściej w formie pasków i uszczelek, które są mocowane do elementów obudowy, między pokrywę, płytę czołową a resztę elementów konstrukcyjnych, aby poprawić ekranowanie zarówno przed emisją z urządzenia, jak i dla ochrony wrażliwych układów przed promieniowaniem. W ofercie firmy Dacpol znaleźć można wiele różnego typu uszczelek elektromagnetycznych wytwarzanych przez brytyjską firmę TC Shielding. Dostępny asortyment obejmuje wiele kształtów przekroju, pozwalając dopasować materiał do wielkości przerwy między elementami obudowy, wymaganego ugięcia i stopnia elastyczności. Drugi parametr dotyczy metalicznych materiałów wypełniających. W zależności od składu wypełniaczy uszczelki charakteryzują się innymi właściwościami. W ofercie są też uszczelnienia bez wypełniaczy przeznaczone do ochrony środowiskowej. Przykładowe materiały wypełnień to: • srebro i miedź (Ag/Cu) – skomponowany tak, aby oferował dobre właściwości ekranujące. Ma świetną niską rezystywność i oferuje dobrą transmisję ciepła. • srebro/aluminium (Ag/Al) – lekki i dobrze ekranujący. • srebro/szkło (Ag/glass) – ma najmniejszą gęstość ze wszystkich materiałów i jest przeznaczony do stosowania w urządzeniach, w których niska masa jest najważniejszym parametrem, zaś bardzo wysokie właściwości ekranujące nie są szczególnie wymagane (słaba przewodność). • czyste srebro (Ag) – zapewnia najlepsze właściwości przewodzące i ekranujące. Ten elastomer jest szczególnie przydatny, gdy wymagana jest bardzo niska rezystancja dla przepływającego prądu. • srebro/nikiel (Ag/Ni) – ma świetne właściwości ekranujące, ale niestety jest kosztowny. • nikiel/grafit (Ni/Gr) – ma szarą barwę, znakomite właściwości ekranujące oraz nie jest podatny na korozję elektrochemiczną. • aluminium z domieszką silikonu – występuje w czarnym kolorze i może być nakładane tylko metodą druku. Materiał oferuje dobre właściwości ekranujące oraz dobrą kompatybilność galwaniczną, gdy pracuje w kontakcie z aluminium w środowisku solnym. Materiały te pracują w zakresie temperatur od –50 do +125 …160 º C.

tencjału między różnymi metalami w środowisku zasolonym wynosi 0,5 V, zaś w aplikacjach militarnych 0,3 V. Aby wartość ta była jak najmniejsza, trzeba zastosować odpowiednie pokrycie metaliczne na powierzchni, która ma bezpośredni kontakt z uszczelką. W przypadku materiału elastomerowego na bazie srebra powłoka powinna być pokryta warstwą srebra. W przypadku uszczelki z wypełniaczem nikiel-grafit powierzchnia powinna zostać pokryta warstwa niklu.

Duo seal Jeżeli opisana metoda nie jest dostępna, możliwe jest zastosowanie systemu duo seal, czyli zabezpieczenia z dodatkowym pierścieniem uszczelniającym. Wówczas w obudowie znajduje się wyżłobiony kanał, w który wchodzi pierścień uszczelniający z silikonu, który chroni przed czynnikami środowiskowymi oraz zabezpiecza przed korozją. Element zewnętrzny zawiera przewodzący elastomer zapewniający dobre właściwości ekranujące.

Dacpol, tel. 22 70 35 230, [email protected], www.dacpol.eu

Korozja uszczelnień Zapewnienie dobrego ekranowania wymaga użycia materiałów uszczelniających o wysokiej przewodności elektrycznej. Niemniej dobre przewodniki takie jak srebro i nikiel mają bardzo mały potencjał elektrochemiczny. Gdy są one umieszczone w elektrolicie, jakim może być słona woda wraz w kontakcie z innym materiałem, np. stalą lub aluminium, następują procesy elektrolityczne powodujące korozję i osłabienie ekranowania. Normy mówią, że akceptowalna wartość różnicy po-

Elektronik

Czerwiec 2017

57

Raport | Prezentacje

Ochrona antystatyczna – AGD i motoryzacja świecą przykładem Rozwój rynku produktów antystatycznych napędzają w ostatnich latach najwięksi gracze z branży AGD i automotive. Elektronika w ostatnich latach stała się wszechobecna, ale te dwie branże są w wyjątkowej sytuacji. Elektroniki w samochodach i AGD jest coraz więcej. Np. w AGD nie wystarczy już używać elektroniki do sterowania, ale dzięki niej próbujemy uczynić te urządzenia coraz bardziej eko i już zaczęliśmy je podłączać do Internetu. W samochodach natomiast jest mnóstwo sterowników, oświetlenie ledowe a także systemy bezpieczeństwa.

O

bie te branże działają w dużej skali, przez co minimalizacja ryzyka uszkodzeń przez ESD jest w tym obszarze bardzo istotna. Usunięcie ewentualnej usterki w pojazdach lub sprzęcie u klientów oznacza gigantyczne straty. Dlatego te dwie branże wolą się przed takimi kłopotami dobrze strzec, niż ponosić później konsekwencje swoich błędów. Sieć zaopatrzenia i dystrybucji w obu wymienionych przypadkach jest dość rozległa. BMW, VW czy Electrolux lub Whirlpool nie produkują elektroniki, tylko korzystają z usług licznych poddostawców. Oznacza to, że odpowiedzialność za jakość jest również przesunięta. A skoro ryzyko jest poza bezpośrednimi zainteresowanymi, to muszą o jego minimalizację zadbać w inny sposób. Tu zaczyna się ich szczególny powód do narzucania wysokich

58

Czerwiec 2017

Elektronik

wymagań (dotyczących m.in. ochrony przed ESD) swoim poddostawcom. Dlatego bezpośredni klienci Eurostatu posługują się najczęściej wymogami dotyczącymi ochrony przed ESD defi niowanymi przez producentów samochodów i AGD, czyli przez swoich klientów. Ci natomiast, nie mając możliwości sami zadbać o odpowiednią ochronę przed ESD, wymuszają na swoich poddostawcach drobiazgową kontrolę. Wymagany wysoki poziom ochrony produkcji w firmach EMS, gdzie elektronika fizycznie powstaje, może być w rzeczywistości różny. Z jednej strony ochrona kosztuje, z drugiej niedostateczna wiedza czy doświadczenie może powodować ograniczenia. Najłatwiej spełnić wymagania w strefach EPA, gdzie stosunkowo łatwo jest zadbać o zachowanie procedur dotyczących ochrony przed ESD. Tam z reguły firmy potrafią odpowiednio zaprojektować proces, wyposażyć pracowników i wymóc na nich przestrzeganie określonych wymogów. Trudniejszym zadaniem jest natomiast bezpieczne przetransportowanie elektroniki z obszaru EPA poza niego, np. do magazynu, a w szczególności do klienta. Wyjazd poza

PRZEGLĄD OFERTY Ochrona, składowanie i transport • Opakowania sztywne: tace formowane próżniowo, palety i system pallet-pack, kontenery transportowe, pudełka i walizki, pianki • Opakowania foliowe: folia metalizowana, folia chroniąca przed wilgocią, osuszacze i indykatory wilgotności, zgrzewarki próżniowe, folia różowa rozpraszająca, etykiety, akcesoria do pakowania • Mierzenie i jonizacja: urządzenia do weryfikacja dostępu do strefy EPA, aparatura pomiarowa, jonizatory, systemy osuszające • Wyposażenie osobiste: odzież ESD, odzież jednorazowa, rękawiczki, obuwie, opaski i akcesoria uziemiające

Wyposażenie produkcji • Wyposażenie strefy produkcyjnej: stanowiska robocze, akcesoria uziemiające do stanowisk roboczych, maty stołowe i akcesoria uziemiające, składowanie podręczne, krzesła, półki i wózki siatkowe, akcesoria biurowe, etykiety i panele informacyjne, podłogi ESD, narzędzia • Utrzymanie czystości: preparaty czyszczące, powłoki antystatyczne, chusteczki, rolki dekontaminacyjne, szczoteczki i miotły ESD, kosze na śmieci, odkurzacze

Prezentacje | Raport EPA powoduje konieczność odpowiedniego doboru materiałów, z jakich powinny być wykonane użyte w transporcie opakowania. Materiały przewodzące, z których korzysta się w EPA, mogą bowiem okazać się „zabójcze” poza nią.

Eurostat Eurostat od 1972 roku zajmuje się technologiami ochrony antystatycznej. Firma jest jednym z nielicznych w świecie producentów opakowań chroniących przed ESD, który ma pod bezpośrednią kontrolą nie tylko proces konwersji toreb i termoformowania tac, ale też ekstruzję wykorzystywanego polistyrenu oraz proces wytwarzania i laminacji fi lmu, z którego powstają torby typu „shielding” i „moisture barier” (ekranujące i przeciwwilgociowe). Wspomagany wiedzą i doświadczeniem Dou Yee (firma matka) Eurostat od wielu lat pracuje nad nowymi materiałami, np. nanostat, wykorzystujący nanotechnologie w celu zwiększania wytrzymałości mechanicznej polistyrenu. Jest to ważne dla klientów, którzy robotyzują procesy pakowania.

Oferta dystrybucyjna fi rmy obejmuje ponad 1000 różnych wyrobów i jest w stanie zaspokoić wszelkie potrzeby producentów elektroniki w zakresie ochrony przed ESD (opakowania, wyposażenie strefy EPA, wyposażenie pracowników, aparatura pomiarowa, środki do organizacji produkcji i inne).

Polski oddział Eurostatu Polski oddział Eurostatu zyskuje na znaczeniu. Przez ostatnie 4 lata jego obroty wzrosły pięciokrotnie. W zeszłym roku otwarty został nowy magazyn w Długołęce pod Wrocławiem, który obsługuje rynek lokalny oraz kilka sąsiednich (Czechy, Słowację, kraje nadbałtyckie). Podobny zasięg ma nasz dział projektowy, a do końca roku mamy zamiar otworzyć zupełnie nowy rozdział w historii fi rmy, przenosząc część produkcji z naszego zakładu francuskiego. W Polsce będziemy produkować tace termoformowane o grubości od 0,5 do 6 mm oraz torby. Dzięki temu będziemy mogli skrócić czas realizacji zamówień i reagować na potrzeby naszych klientów jeszcze sprawniej.

Eurostat Poland, ul. Wrocławska 33d 55-095 Długołęka, tel. 500 436 293 [email protected] www.eurostatgroup.com

Lider rozwiązań ochrony antystatycznej w Europie

GLOBALNY SPECJALISTA W ZAKRESIE ESD

IEC - TC 101 Stały członek francuskiego komitetu

OPAKOWANIA (SZTYWNE I MIĘKKIE)

Jedno źródło zaopatrzenia dla realizacji pomiarów ESD, narzędzi do audytu i produktów dla stref EPA Jedno źródło dostaw antystatycznych materiałów ochronnych

APARATURA I JONIZATORY

OCHRONA OSOBISTA

EUROSTAT POLAND [email protected] tel. + 48 500 436 293

www.eurostatgroup.com

ORGANIZACJA STANOWISKA PRODUKCYJNEGO

Raport | Prezentacje

Uszczelka wylewana – ESD, EMI, czy raczej nie? Uszczelki wylewane wypierają obecnie tradycyjne metody uszczelniania urządzeń. Co więcej, wiele nowoczesnych konstrukcji zostało przeprojektowanych właśnie po to, aby umożliwić wylanie uszczelki zamiast korzystania z uszczelki kształtowej, wycinanej lub nawet wtrysku dwukomponentowego. Przyczyną jest wiele czynników, ale główną zachętą jest poprawa funkcjonalności i obniżenie kosztów.

U

szczelki wylewane są rozwiązaniem polegającym na nałożeniu płynnego materiału uszczelniającego w miejscu, które ma zostać uszczelnione (in situ). Patrząc na listę potencjalnych problemów po nałożeniu, możemy się zastanawiać, czy materiał płynny: • utwardzi się lub nie utwardzi, • spieni się lub nie spieni, • rozleje się lub nie rozleje, • będzie miał właściwości przewodzące lub nie, • będzie miał właściwości antystatyczne, ochronne w zakresie EM lub nie. Biorąc pod uwagę wymienione możliwości, pod rozwagę poddaje się wielowymiarowy obszar, zwany czasem „okienkiem technologicznym”, w którym możemy uzyskać różne kombinacje ww. własności. Dodatkowym podziałem stosowanym w fi rmie AMB Technic jest podział na

uszczelki nakładane mokro-namokro i mokro-na-sucho. Pojęcia te oznaczają, że uszczelka może być nakładana na mokro i montowana na mokro lub nakładana na mokro i montowana na sucho, po jej utwardzeniu. Projektując elementy wymagające uszczelnienia, trzeba brać pod uwagę technologię, w jakiej te elementy będą uszczelniane. Inaczej będą wyglądały obudowy uszczelniane kształtową uszczelką wycinaną, inaczej wytłaczaną, a jeszcze inaczej uszczelką wylewaną. Uszczelka wylewana mokro-na-mokro jest w stanie zapewnić praktycznie metaliczny kontakt obudowy np. magne- Fot. 2. Stacja nakładania uszczelek firmy Sonderzowej przy zachowaniu IP68 bez hoff pozwala na precyzyjne i wydajne wylewanie wyszukanej obróbki powierzchni. uszczelek piankowych, ale również na zalewanie Dopuszczalne są nawet wysokie diod LED oraz precyzyjnych elementów elektrochropowatości Ra rzędu 80. Może nicznych być również wykonana w standardzie ESD, EMI i zapewnić własno- nikowych z dokładnością wysokości ści antystatyczne i/lub szczelność elek- lepszą nawet niż 0,1 mm przy wysokotromagnetyczną nawet dla krytycznych ściach uszczelki przekraczającej 5 mm. szczelin.

Jakie zalety mają uszczelki wylewane w całości?

Fot. 1. Pompy kawitacyjne zmieniły świat uszczelek wylewanych, łącząc zwiększenie wydajności ze znacznym zawężeniem tolerancji wykonania. Uszczelka nakładana z tolerancją wysokości 0,1 mm zaczyna być osiągalna nawet w seryjnej produkcji. Są one odporne na ścieranie, dlatego znakomicie nadają się do nakładania uszczelek ESD i EMI

60

Czerwiec 2017

Elektronik

W pierwszym rzędzie pozwalają na znaczne obniżenie kosztów produkcji, przede wszystkim wtedy, gdy mamy do czynienia z długimi seriami produkcyjnymi. Uszczelka wylewana jest stosunkowo łatwa do automatyzacji, jej nakładanie można całkowicie powierzyć działaniu układu dozującego, zwłaszcza jeśli odpowiednio go dobierzemy. Układy wolumetryczne oparte na pompach kawitacyjnych fi rmy Viscotec pozwalają na nakładanie uszczelek wykonanych z elastomerów jednoskładnikowych oraz dwuskład-

Kompresja w uszczelkach

Ważnym, a mało znanym parametrem uszczelki jest jej stopień kompresji. Nie ma jednoznacznej definicji stopnia kompresji dla uszczelek wylewanych. Jedną z najbardziej popularnych jest procent ściśnięcia uszczelki umożliwiający powrót do 90% wymiaru po zdjęciu obciążenia. Oczywiście zawsze można uszczelkę po otwarciu obudowy wymienić, zwłaszcza jeśli jest montowana w technologii mokro-na-mokro. Uszczelkę po demontażu można po prostu usunąć mechanicznie lub chemicznie i nałożyć od nowa uszczelniacz. W technologii mokro-na-mokro uszczelka może być nałożona ręcznie

Prezentacje | Raport i jakość uszczelnienia będzie porównywalna z fabryczną. Oczywiście, zużycie materiału będzie kilkakrotnie większe niż w produkcji seryjnej, ale w naprawach nie ma to istotnego znaczenia. W uszczelkach montowanych w technice mokro-na-sucho sprawa wygląda zgoła inaczej. Warto poświęcić sporo czasu na wykonanie testów nakładania różnych ilości uszczelniacza, poddawanie go różnym sposobom utwardzania i różnym wartościom kompresji. A dodatkowo poddać go różnym testom starzeniowym, po których zmierzymy wartość „odzyskanej” Fot. 3. Uszczelki oraz zawysokości. Dobre uszczelki pian- lewy elektroniczne w barkowe mogą zostać poddane kom- dzo wymagających zastopresji 50%, a po otwarciu obudo- sowaniach wymagają usuwy po 20 latach w ciągu kilku mi- nięcia powietrza z materianut odzyskają 90% procent swojej łu, z którego będzie wylepierwotnej wysokości. To jest do- wana uszczelka bra część wiadomości. Mniej przyjemna jest taka, że uszczelki piankowe jest trudno wykonać w technologii ESD czy EMI. Czasem osobno wykonywane są uszczelki piankowe, a osobno montowane są uszczelki EMI. Powodem jest to, że „okienka technologiczne” i „okienka użytkowe” dla takich obszarów nie zawsze się pokrywają. Uszczelki piankowe są ekonomiczne nawet w dużych wymiarach i mają znakomity stopień kompresji, sięgający 50% nawet przy stopniu IP na poziomie 68. Jednak wykonanie z nich uszczelki odprowadzającej ładunki elektryczne jest poważnym wyzwaniem. Uszczelki piankowe mają także ograniczenia w długotrwałym kontakcie z wodą oraz trzeba je chronić przed promieniowaniem UV, jeśli są wykonane z taniego poliuretanu. Tych wad nie mają spienione uszczelki silikonowe. Te jednak są znacznie droższe i mają kompresję jedynie na poziomie 10–15%. Uszczelki o właściwościach ESD i EMI są z kolei zwykle dość twarde, ze względu na zawartość drobin metalu w elastomerze, który już i tak charakteryzuje się niższym niż pianka stopniem kompresji. Im większa zawartość metalu, tym niższa kompresja, tym większa twardość, czy to nie nazbyt oczywiste? A jednak wiele osób poszukuje tajemniczego rozwiązania, które ma w magiczny sposób połączyć wszystkie, nawet najbardziej przeciwstawne cechy materiałów uszczelniających. Projekty związane z uszczelnianiem EMI są często tajne, bo wiele z nich dotyczy zastosowań wojskowych, przez co szczegóły rozwiązań nie są dostępne. Jednak to, że jednym z rozwiązań jest dobór uszczelnienia tak, by pogodzić wysokie wymagania szczelności środowiskowej z wyśrubowanymi oczekiwaniami szczelności elektromagnetycznej, jest logicznym wnioskiem, gdy mówimy o sprzęcie wojskowym. W takich sytuacjach przygotowujemy rozwiązania łączące kilka różnych uszczelek o różnym stopniu kompresji dopasowanych tak, by każda z nich spełniała część wymogów. Marek Bernaciak

AMB Technic, 62-600 Koło, ul. Zakładowa 15 tel. 63 2616 267, www.amb.pl

Elektronik

Czerwiec 2017

61

Raport | Prezentacje

Wyposażenie strefy EPA – odzież antyelektrostatyczna Wiele firm zajmujących się produkcją lub serwisem urządzeń elektronicznych ma wdrożone procedury w zakresie ochrony antystatycznej. Jednak mimo wszystko, nadal część z nich zmaga się z problemami spowodowanymi uszkodzeniem delikatnych i bardzo wrażliwych podzespołów przez wyładowania ESD. Gdzie zatem jest źródło problemów? Miejsc gdzie ochrona antystatyczna szwankuje może być wiele, niemniej doświadczenie pokazuje, że często jest to skutek używania źle dobranej lub niskiej jakości odzieży. nej nie należy prać w niekontrolowanych warunkach czy nawet w niewyspecjalizowanych pralniach, ponieważ może utracić właściwości antystatyczne. Pranie takiej odzieży możliwe jest tylko i wyłącznie w sterylnych, wyspecjalizowanych pralniach o odpowiedniej czystości. Rzetelny i wiarygodny dostawca odzieży ochronnej antystatycznej powinien zapewnić właściwy serwis odzieży.

Na co zwrócić uwagę wybierając dostawcę?

K

onieczność ubrania pracownika w odzież antyelektrostatyczną wydaje się być bezdyskusyjna i od tego powinna rozpoczynać się codzienna praca. Obecnie w branży elektronicznej trudno znaleźć firmę, w której nie utrzymywano by norm bezpieczeństwa pracy w tym zakresie, bo świadomi problemu pracodawcy nie mogą pozwolić sobie na ponoszenie strat na skutek oczywistych zaniedbań. Niestety pomimo dobrych intencji i zaopatrzenia pracowników w odzież ochronną przez osoby do tego powołane, bardzo często okazuje się, że ubrania te nie spełniają swojej roli. Nitki, które wystają ze szwów, źle wykonana tkanina antystatyczna, która traci właściwości po kilku praniach, mogą stać się zagrożeniem wpływającym na jakość produktów. Znanych jest wiele przypadków, gdzie wadliwie wyko-

62

Czerwiec 2017

Elektronik

nana odzież stała się powodem zmarnotrawienia efektów wielomiesięcznych badań, a nawet doprowadziła do powstania niebezpiecznego produktu finalnego. Dlatego tak ważne jest, aby dostawca był wiarygodny, a sama odzież była przebadana przez niezależne instytucje i spełniała odpowiednie normy. Kluczowe jest tutaj posiadanie certyfikatu dokumentującego przydatność takich ubrań do używania w strefach EPA, poświadczonego znakiem bezpieczeństwa CE. Posiadanie odpowiedniego dokumentu nie jest rzeczą oczywistą i aby go uzyskać producenci odzieży muszą wykazać się spełnieniem szeregu norm i wytycznych branżowych. Równie ważny, co sam wybór producenta odzieży antystatycznej, jest także sposób jej serwisowania (pranie, konserwacja). Niestety, odzieży antyelektrostatycz-

Osoba odpowiedzialna za wyposażenie pracowników w odzież antystatyczną, a najczęściej jest to koordynator ESD, ma dzisiaj nie lada wyzwanie. Bogata oferta ubrań przeznaczonych do pracy w strefach EPA nie ułatwia zadania, a jakość często jest trudna do określenia na podstawie dostarczanych wzorów, kart katalogowych czy nawet kilkudniowych testów. Dostawca lub producent odzieży

Koszula ESD Reeco z krótkimi rękawami

Prezentacje | Raport stycznej np. przeznaczonej do pomieszczeń clean room, gdzie ubiór stanowi jeden z krytycznych warunków skuteczności procesu i wymogów bezpieczeństwa. Dlatego w praktyce bardzo często określenie norm prowadzone jest wspólnie z dostawcą odzieży. Warto, przy wyposażaniu osób pracujących w strefie EPA, pomyśleć o doborze kompletnego ubioru, jakim jest standardowy zestaw: bielizna, obuwie, spodnie, koszulka oraz okrycie wierzchnie, jak na przykład fartuch lub bluza.

Personalizacja odzieży Polo Pika antystatyczna Reeco z długimi rękawami

ochronnej powinien zapewnić doradztwo techniczne i pomóc w wyborze oraz powinien potrafić wykazać, że prezentowana przez niego odzież jest przetestowana oraz przebadana przez specjalnie powołane w tym celu organy. Bez wątpienia, przy wyborze odzieży specjalistycznej należy przede wszystkim kierować się często już wspominaną jakością środków ochrony, ich zgodnością z normami oraz nie zapominając o samych pracownikach – o komforcie jej użytkowania. Zależnie od zakresu pracy, dobór odzieży musi uwzględniać co najmniej kilka podstawowych czynników: zapewnienie bezpieczeństwa pracy i ochrony pracowników, spełnienie norm prawnych i ogólnozakładowych, uwzględnienie specyficznych warunków pracy, jakość i pewność produkcji. Szczególnie dla odzieży wysoce specjali-

Spodnie antystatyczne Reeco damskie

Wielu producentów elektroniki oraz punkty serwisowe już na etapie doboru odzieży identyfi kują pracowników poszczególnych działów fi rmy za pomocą odzieży. Dlatego istotne są możliwości producenta w znakowaniu ubiorów ochronnych. Dziś czołowi producenci wysokiej jakości odzieży ochronnej, oferują usługi dodatkowe, w skład których wchodzi możliwość spersonalizowania ubioru: wyszycia firmowego logo czy stworzenia ubioru w odpowiednim kolorze lub wzorze. Odzież marki Reeco może być personalizowana, uwzględniają także haft imienia i nazwiska wraz z zajmowanym stanowiskiem.

Odzież na lato Niewątpliwie uzupełnieniem kompletu odzieży każdego pracownika jest odzież letnia. Należy zwrócić szczególną uwagę na materiał z jakiego taka odzież została wykonana. Odzież letnia musi być wykonana zgodnie z normami, z odpowiedniego, przebadanego i certyfi kowanego, na przykład przez Instytut

Spodnie antystatyczne Reeco męskie

T-Shirt antystatyczny Reeco z krótkimi rękawami

Włókiennictwa, materiału. Koszulki Polo marki Reeco szyte są z dzianiny Pika składającej się w 99% z bawełny. Z kolei T-Shirt – z mieszanki bawełny z poliestrem zwanej elanobawełną. Zarówno jeden jak i drugi typ materiału zapewnia dużą wytrzymałość, ale przede wszystkim są bardzo przewiewne. Przyczynia się to do większego komfortu pracy w ciepłych okresach.

Wyposażenie stanowiska elektronika Do elementów wymaganych na stanowisku, przy którym operator ma kontakt z wrażliwą elektroniką, należy zaliczyć opaski antystatyczne z przewodem podłączeniowym do uziemienia oraz antystatyczne maty, również te podłogowe i jednocześnie antyzmęczeniowe. Jednak najistotniejszym elementem jest stół i meble znajdujące się w otoczeniu. Nie mogą to być meble niespełniające odpowiednich wymagań i norm. Stąd w ofercie Reeco znaleźć można także kompletne modułowe zestawy mebli jak stoły, wózki, szafy, regały czy krzesła ESD. Wybierając kompleksowe rozwiązania marki Reeco, koordynatorzy ESD, a tym samym pracodawcy otrzymują gwarancję produktów najwyższej jakości, stworzonych z materiałów posiadających wymagane certyfi katy i atesty, zgodne z międzynarodowymi standardami.

Renex, Al. Kazimierza Wielkiego 6E 87-800 Włocławek tel. 54 231 10 05, faks 54 411 25 56 [email protected], www.renex.com.pl

Elektronik

Czerwiec 2017

63

Dodaj do ulubionych

Projekt PCB powinien nie tylko odwzorowywać schemat urządzenia, ale również pozwalać na jego zbudowanie. Aby wykonanie płytki drukowanej na jego podstawie było realne, pod uwagę trzeba brać możliwości jej produkcji i późniejszego montażu. Problemy mogą na przykład sprawić: niezachowanie odpowiednio dużych odstępów elementów PCB od jej krawędzi, bardzo wąskie ścieżki, ścieżki prowadzone zbyt blisko siebie oraz podzespoły elektroniczne rozmieszczone bardzo gęsto. Wymienione błędy są sprzeczne z zasadami podejścia DFM (Designing for Manufacturing), polegającego na projektowaniu płytek drukowanych pod kątem ich późniejszej realizacji.

J

eśli przygotowując projekt płytki drukowanej nie przestrzegamy zasad DFM, narażamy się na rozmaite nieprzyjemne skutki już po uruchomieniu produkcji, takie jak spadek jej wydajności powodujący opóźnienia oraz straty materiałów, co łącznie może spowodować znaczny wzrost kosztów. Im później wykryjemy błędy w projekcie PCB, tym gorzej, bo wówczas prawdopodobnie więcej czasu oraz pieniędzy stracimy na ich naprawianie.

Analiza DFM w przeglądarce Dlatego warto jest jak najwcześniej poddać go weryfi kacji pod kątem możliwości bezproblemowej produkcji, a później montażu. Najlepiej sprawdzenia takiego dokonać po konsultacji z przyszłym producentem PCB. Dobrze zna on bowiem ograniczenia procesów technologicznych i maszyn, którymi dysponuje w swoim zakładzie. Analizę DFM można przeprowadzić w specjalistycznym oprogramowaniu do projektowania płytek drukowanych. Oprócz tego, szacunkową weryfi kację zgodności z zasadami podejścia Designing for Manfacturing, przeprowadzają na życzenie niektórzy producenci PCB. Przykładem jest kalifornijska fi rma Bay Area Circuits. Na swojej stronie internetowej, pod adresem https://bayareacircuits.com/, udostępniła ona bezpłatne narzędzie o nazwie InstantDFM. Umożliwia ono sprawdzenie projektu PCB pod kątem reguł DFM online.

Jak uruchomić analizę w InstantDFM? Aby móc skorzystać z aplikacji InstatDFM należy ze strony głównej najpierw przejść do zakładki Engineering, a w niej wybrać pozycję DFM Report. Otwiera się wówczas strona pod adresem http://instantdfm.bayareacircuits.com/. Tam powinniśmy podać dane niezbędne do przeprowadzenia weryfi kacji DFM naszego projektu płytki drukowanej. Aby tego dokonać, trzeba skorzystać ze specjalnie w tym celu przygotowanego formularza. W jego pierwszym polu, E-mail, należy podać adres poczty elektronicznej. Na e-mail ten zostanie przesłane powiadomie-

66

Czerwiec 2017

Elektronik

nie o zakończeniu analizy wraz z unikalnym linkiem do strony, na której prezentowane będą wyniki symulacji.

Job ID. Format plików Adres ten jest tworzony w oparciu od numer przydzielony naszemu projektowi (Job ID). Jeżeli później będziemy chcieli skontaktować się z firmą Bay Area Circuits w jego sprawie, powinniśmy się powoływać właśnie na ten identyfi kator. W kolejnym polu formularza musimy określić kolor maski antylutowniczej (Soldermask color). Wybrać możemy kolor: zielony, ciemnozielony, biały, czerwony, czarny albo niebieski. Jeśli z kolei chodzi o kolor opisów na PCB, wskazywany w następnym polu formularza, to możemy wybrać: biały, czarny, zielony, żółty, czerwony albo niebieski. W polu Gerber fi les znajduje się natomiast przycisk Browse (Przeglądaj), po wybraniu którego powinniśmy wgrać nasz projekt. Pliki muszą być w formacie: Gerber RS-274X, Gerber X2 albo ODB++. Wgrać można skompresowane archiwum w formacie .ZIP albo .RAR.

Dodaj do ulubionych Jak długo trwa symulacja? Analizę uruchamiamy przyciskiem Submit. Następnie musimy się uzbroić w cierpliwość. Chociaż w opisie aplikacji znajdziemy informację o tym, że zwykle obliczenia trwają krócej, niż 1 minuta, nie jest to niestety regułą. Weryfi kacja zgodności z regułami DFM w programie InstantDFM, w zależności od poziomu skomplikowania naszego projektu oraz stopnia aktualnego obciążenia serwerów, może bowiem zająć naprawdę sporo czasu. Na szczęście nie musimy bezczynnie czekać, aż obliczenia się zakończą. Po wgraniu projektu możemy okresowo odświeżać stronę do czasu, aż wyświetli się informacja o błędach w naszym projekcie albo ich braku. Równie dobrze jednak można zamknąć aplikację InstantDFM i powrócić do niej dopiero po otrzymaniu e-maila informującego o zakończeniu symulacji.

Jak pobrać raport? Wyniki weryfi kacji projektu wyświetlane są w kilku zakładkach. W pierwszej z nich, pt. Summary, przedstawione jest podsumowanie. Znajdziemy tam, w polu Job Summary, informacje m.in. o wymiarach płytki (jej szerokości, długości, liczbie warstw, grubości) i wybranych przez nas wcześniej kolorach maski oraz napisów. Ponadto poniżej prezentowany jest widok górnej i dolnej warstwy PCB, co pozwala na szybkie sprawdzenie, czy wynik jest zgodny z oczekiwaniami. Co najważniejsze jednak, w zakładce Summary znajdziemy link, podpisany Download the complete InstantDFM Report. Za jego pośrednictwem możemy pobrać kompletny raport na temat naszego projektu. Jest on udostępniany w formacie PDF. Kolejną zakładką jest DFM. W tej sekcji na samym początku wyświetlane są wszelkie uwagi oraz informacje o błędach w naszym projekcie.

Wyniki analizy DFM Nie zawsze są to błędy krytyczne, wymagające obowiązkowej naprawy. Czasem są to po prostu ostrzeżenia o potencjalnych problemach, jakie wykonawcy PCB może przysporzyć w produkcji nasz projekt. Poniżej w zakładce DFM, w formie graficznej, prezentowane są wymiary oraz lokalizacja najmniejszych szczegółów na naszej płytce drukowanej. W InstantDFM wykrywane są różnego typu minimalne odległości. Są to na przykład odległości dzielące, na warstwach wewnętrznych i zewnętrznych: warstwę miedzi od krawędzi PCB, ścieżkę od metalizowanego otworu, ścieżkę od niemetalizowanego otworu, dwa otwory, dwie ścieżki. Wykrywana jest również najwęższa ścieżka. W sekcji DFM Checks to, co przedstawiono wyżej w formie graficznej, jest prezentowane w postaci tabeli. Wartości, które są mniejsze, niż zalecane minimum, są w niej wyróżnione na czerwono. W zakładce Layers z kolei przedstawione są, graficznie i w formie spisu, warstwy PCB. W sekcji Help znajdziemy natomiast informacje o samej aplikacji InstantDFM, m.in. FAQ. Monika Jaworowska

https://bayareacircuits.com Elektronik

Czerwiec 2017

67

Technika

Wstępne badania EMC urządzeń elektronicznych Zasadnicze problemy związane z kompatybilnością elektromagnetyczną EMC urządzeń i systemów elektronicznych pozostają aktualne od szeregu lat, ale ogólny rozwój technologiczny i wkraczanie elektroniki w coraz to nowe obszary zastosowań wymagają często, aby zajmować się tymi problemami na nowo i w zmodyfikowany sposób. Dotyczy to obu stron kompatybilności, a mianowicie generacji zaburzeń elektromagnetycznych przez analizowane urządzenia oraz ich odporności na zaburzenia. Zasilanie urządzeń Stosowane szeroko w sprzęcie profesjonalnym i powszechnego użytku zasilacze impulsowe są źródłem silnych zaburzeń elektromagnetycznych, rozchodzących się przez promieniowanie lub/i przez przewodzenie. Zaburzenia przewodzone mogą mieć charakter zaburzeń różnicowych (symetrycznych) DM i wspólnych (niesymetrycznych) CM. Zaburzenia różnicowe DM reprezentują niepożądane sygnały elektryczne pojawiające się w ścieżkach i przewodach zasilających, a także w liniach sygnałowych i sterujących. Natomiast zaburzenia wspólne CM, to niepożądane przebiegi elektryczne, które występują mię-

68

Czerwiec 2017

Elektronik

dzy różnymi przewodami lub płaszczyznami w obwodach a masą (uziemieniem) urządzenia. Przyczyną generacji zaburzeń w zasilaczu są zachodzące podczas jego pracy gwałtowne zmiany stosunkowo dużych prądów. Zaburzenia na wyjściu zasilacza mogą tez pochodzić z sieci energetycznej. Teoretycznie w energetycznej sieci zasilającej powinny występować przebiegi napięciowe o określonej formie (najczęściej sinusoida) i ustalonej częstotliwości. Jednakże w praktyce przebiegi napięciowe mogą być odkształcone i zajmować pewne pasmo częstotliwości. Aby uchronić zasilacz od wpływu tych zjawisk stosuje się fi ltr sieciowy, instalowany w niestabili-

zowanym zasilaczu napięcia stałego, który stanowi wejściowy moduł zasilacza impulsowego. Rozpatrując zaburzenia generowane przez zasilacz, trzeba wspomnieć o możliwości wytwarzania w jego otoczeniu pola elektrycznego małej częstotliwości, co powoduje potrzebę zapewnienia pewnego dystansu pomiędzy zasilaczem a innymi wrażliwymi obwodami elektrycznymi lub nawet zastosowania ekranów od takiego pola. Jednakże główne źródło zaburzeń w zasilaczu impulsowym jest związane z impulsową pracą stabilizatora/regulatora napięcia (często nazywanego także przetwornicą lub konwerterem stałoprądowym), co

Technika skutkuje możliwością powstawania zaburzeń impulsowych (zaburzeń w.cz.). Z tej przyczyny na wejściu i wyjściu stabilizatora zaleca się instalowanie 2 kondensatorów fi ltrujących, odpowiednio o małej i dużej pojemności. Przepływ prądu w przewodach i ścieżkach połączeń powoduje powstawanie wokół nich pola magnetycznego. Strumień magnetyczny zależy od natężenia tego pola i powierzchni pętli prądowej. Zmiany pola magnetycznego, wywołane okresowo przerywanym przepływem prądu, indukują w przewodach sygnałowych i uziemieniu zaburzenia napięciowe. Praktyczną wskazówką, dotyczącą konstrukcji i wykonawstwa, jest dążenie do minimalizacji powierzchni pętli prądowych przez „ciasny” montaż elementów na płytkach i racjonalne wykonywanie uziemienia, głównie przez krótkie połączenia i np. lokalne uziemienia w obrębie obwodów przetwornicy. Chwilowe magazynowanie energii elektrycznej podczas przełączania obwodów w zasilaczu realizuje się przy użyciu elementów indukcyjnych. Należy zadbać, aby pojemność pasożytnicza dławika w przetwornicy była jak najmniejsza, bo w ten sposób redukuje się zaburzenia, które mogłyby się ujawnić w ścieżkach uziemiających. Temu celowi sprzyja wybór dławika o możliwie dużej częstotliwości rezonansu własnego. W krytycznych sytuacjach warto pomyśleć o jeszcze innym rozwiązaniu, polegającym na zastąpieniu jednej cewki dławika dwoma mniejszymi cewkami połączonymi szeregowo. Przy takim połączeniu sumaryczna indukcyjność pozostaje jak wymagana poprzednio, ale pojemność zmniejsza się czterokrotnie. Zasilacz impulsowy stanowi nieliniowe obciążenie dla sieci energetycznej, gdyż prąd jest przez niego pobierany tylko w stosunkowo krótkich przedziałach czasu w pełnym okresie zmian napięcia. Wytwarzane z tej przyczyny składowe harmoniczne są przekazywane wstecznie do sieci. Aby temu zapobiec, stosować trzeba korektę współczynnika mocy PFC (stosunku mocy czynnej do pozornej). Odpowiednie moduły realizujące taką korektę są dostępne handlowo lub też niekiedy montują je od razu wytwórcy zasilaczy. W trosce o jakość dostarczanej energii elektrycznej w normach dotyczących EMC określa się dopuszczalne poziomy harmonicznych aż do 39.

Konstrukcja i wykonawstwo urządzeń Projektowanie i konstruowanie urządzeń elektronicznych stanowi istotny czynnik w uzyskaniu wymaganej kompatybilności elektromagnetycznej, pomimo, że do wytwarzania tych urządzeń stosuje się obecnie wiele gotowych modułów i bloków funkcjonalnych, często w postaci układów scalonych. Ważnym czynnikiem jest również jakość wykonawstwa urządzeń, a szczególnie jakość montażu i różnego rodzaju połączeń, tak mechanicznych jak i elektrycznych, oraz uziemień, ekranów i obudowy, a także jakość końcowych pomiarów kwalifi kacyjnych. Takie dość ogólne wnioski można wyciągnąć na podstawie wyników badań prowadzonych w laboratoriach EMC. Można też przy ich wykorzystaniu sporządzić zestawienie najczęściej spotykanych krytycznych narażeń i wad dotyczących EMC badanych urządzeń elektronicznych oraz podjąć próby ustalenia ich przyczyn. Z danych opublikowanych przez różne ośrodki i firmy, głównie amerykańskie oraz znanych także z laboratoriów krajowych (np. Eltest)) wynika, że często spotykaną wadą urządzeń jest ich mała odporność na wyładowania elektrostatyczne ESD i na narażenia impulsowe. Przyczyną tego może być zastosowanie elementów o małej odporności na impulsy napięciowe, niewłaściwy dobór i rozmieszczenie podzespołów ochronnych (np. diod, tranzystorów MOS o specjalnej konstrukcji lub warystorów), niewłaściwe lub niewystarczające uziemienie obwodów i połączeń, mało skuteczne ekranowanie i nie najlepszej jakości lub źle dobrana obudowa. Osłabienie odporności na wyładowania ESD może być także spowodowane przez zaniedbania w procedurach organizacyjnych i technicznych przewidzianych w procesach wytwarzania urządzeń, dotyczące, przykładowo, wyposażenia i zabezpieczeń stanowisk roboczych, samego

montażu, manipulowania podzespołami oraz pomiarów urządzeń. W przypadku impulsowych narażeń „energetycznych”, występujących np. przy przełączaniu obwodów z dużymi prądami, nie należy zapominać o możliwych pasożytniczych sprzężeniach pojemnościowych i lokalnych wzrostach temperatury. Przyczyną dyskwalifi kacji urządzeń podczas badań w laboratoriach EMC może być także ich mała odporność na promieniowanie i pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej. Narażenia takie mają powszechny charakter, jeśli weźmie się pod uwagę rozwój komunikacji bezprzewodowej i ogromny wzrost liczby urządzeń mobilnych. Natomiast w zastosowaniach wojskowych i różnych działaniach o charakterze antyterrorystycznym nabiera znaczenia odporność urządzeń na promieniowanie elektromagnetyczne o dużej intensywności (np. o natężeniu pola kilkanaście-kilkadziesiąt V/m), generowane w zakresie mikrofal, głównie o częstotliwości od kilku do kilkudziesięciu gigaherców. W podwyższeniu odporności na takie narażenia pomocnym jest staranne ekranowanie urządzeń – całościowo i lokalnie, stosowanie ograniczników indukowanych napięć (podobnie jak w przypadku wyładowań ESD) oraz fi ltracja sygnałów. Co się tyczy dopuszczalnych poziomów emisji zaburzeń przez urządzenia elektroniczne, to należy brać pod uwagę emisje promieniowane i rozchodzące się drogą przewodzenia. Emisje promieniowane są spowodowane przez zaburzenia wytwarzane w obwodach elektrycznych i emitowane do otoczenia za pośrednictwem dołączonych do urządzenia przewodów i kabli oraz długich i nieregularnych ścieżek na płytkach PCB, a także złączy, otworów w obudowach, nieciągłych ekranów, elementów pasożytniczych i przez wystąpienie niepożądanych sprzężeń obwodów. Do środków ograniczających poziom zabu-

Rys. 1. Analiza kombinacji dwóch sygnałów okresowych w dziedzinie częstotliwości i czasu

Elektronik

Czerwiec 2017

69

Technika

Rys. 2. Przykładowe zobrazowanie sygnałów na ekranie analizatora logicznego

rzeń promieniowanych zaliczyć należy: ukierunkowane na EMC projekty płytek PCB z umiejętnym rozprowadzeniem połączeń i uziemieniem (zwłaszcza przy szybkich układach cyfrowych) oraz skutecznym ekranowaniem – lokalnym i ogólnym. Znaczenie ma także prawidłowe umiejscowienie i połączenie linii z sygnałami niosącymi informacje o ustalonych lub rzadko zmienianych stanach (poziomach), takie jak włączenie/wyłączenie, nadawanie/odbiór. Natomiast emisje przewodzone powstają w obwodach elektrycznych przy wytwarzaniu i przepływie różnych sygnałów wynikających z pracy urządzenia, szczególnie jeśli są to sygnały o stosunkowo dużych prądach i o wielkich częstotliwościach. Również i w tym przypadku do spełnienia wymagań EMC zdecydowanie przyczynić się może prawidłowe zaprojektowanie płytek PCB, uwzględniające zapewnienie kontrolowanego przepływu prądów powrotnych w obwodach. Drugim ważnym czynnikiem jest zastosowanie odpowiedniej fi ltracji sygnałów. W tym przypadku warto też pamiętać o możliwości zastosowania doraźnych środków zaradczych w postaci tłumiących zaburzenia elementów ferrytowych. Mając na względzie duży udział projektowania i konstrukcji urządzeń, a zwłaszcza płytek PCB, w zapewnieniu spełnienia wymagań dotyczących EMC, pod tym kątem trzeba dobierać oprogramowanie projektowe. Odpowiednie opcje ukierunkowane na EMC są dostępne w ogólnych programach do projektowania płytek PCB, opracowywanych w fi rmach projektowych (np. Mentor Graphics lub Cadence Design Systems), albo też stanowią produkty wyspecjalizowanych firm (np. CST Studio).

70

Czerwiec 2017

Elektronik

Diagnostyka i wstępne (konstruktorskie) badania EMC Z oczywistych powodów konstruktorzy, producenci i sami użytkownicy wprowadzanych do eksploatacji urządzeń elektronicznych są głęboko zainteresowani prawidłową pracą tych urządzeń. Prawidłowa praca w ogólniejszym rozumieniu oznacza nie tylko wykonywanie przez urządzenie zaprojektowanej dla niego funkcji elektrycznej, lecz także spełnienie wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Ta ostatnia sprawa ma znaczenie zarówno praktyczne jak i formalne. Z tej przyczyny wiąże się ona z koniecznością przeprowadzania odpowiednich badań oceniających (na ogół drogich) w upoważnionych laboratoriach EMC. Aby uniknąć powtarzania takich badań po każdej zmianie konstrukcyjnej, podejmuje się próby zastosowania zbioru testów i pomiarów, które przy użyciu skromniejszej aparatury pomiarowej, niejako w trybie zastępczym, pozwoliłyby na ocenę skuteczności zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych i dawały jakąś gwarancję powodzenia w późniejszym formalnym badaniu urządzenia. Uzasadnieniem takiego postępowania jest fakt, że przy prawidłowym funkcjonowaniu urządzeń elektronicznych, na ich końcówkach, a zwłaszcza zaciskach wyjściowych, sterujących i kontrolnych, powinny występować ustalone w projekcie sygnały elektryczne w formie określonych przebiegów napięciowych i prądowych. Sprawdzenie czy taka sytuacja ma właśnie miejsce nazywa się przeprowadzaniem diagnostyki (lub diagnozowaniem) urządzeń. W takiej procedurze dokonuje się określenie ich stanu technicznego i ustalenie źródeł ewentual-

nej nieprawidłowej pracy (lub przyczyn uszkodzenia). Trzeba wspomnieć o innych jeszcze nazwach odnoszących się do podobnych działań, a bazujących na terminach stosowanych w języku angielskim. Jest to „troubleshooting”, oznaczający wykrywanie i usuwanie usterek albo wad oraz termin o zbliżonym znaczeniu – „debugging”(w informatyce uruchamianie programu). W publikacjach inżynierskich można spotkać zamienne stosowanie tych nazw. Jako wydzielone zadanie należy potraktować sprawdzenie czy urządzenie pracuje poprawnie w obecności zewnętrznych pól elektromagnetycznych i/lub zakłócających sygnałów przewodzonych oraz czy podczas pracy tego urządzenia nie są emitowane zaburzenia promieniowane i przewodzone o zbyt wysokich poziomach, a więc jaki jest stopień spełnienia wymagań dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Tego rodzaju badania własne EMC określa się jako wstępne lub konstruktorskie (precompliance). Zarówno diagnostykę jak i konstruktorskie (własne) badania EMC można skutecznie realizować jeśli dysponuje się odpowiednimi przyrządami pomiarowymi. Najbardziej popularne i użyteczne do tego celu są różnego rodzaju oscyloskopy o zróżnicowanych cechach funkcjonalnych, analizatory widma, analizatory stanów logicznych, a także mierniki natężenia pola elektrycznego i pola magnetycznego w bliskim otoczeniu urządzenia (z odpowiednimi sondami) oraz analizatory (skanery) rozkładu pola nad badanym obiektem np. nad płytką drukowaną, przewodami połączeniowymi lub obudową ze szczelinami. Wyróżniającą właściwością tych urządzeń jest ich przeznaczenie do zobrazowania wybranego przebiegu elektrycznego lub składowych pola elektromagnetycznego albo w funkcji czasu (w dziedzinie czasu) albo jako wielkości zależnej od częstotliwości (w dziedzinie częstotliwości), rysunek 1. Przy odpowiednim wyposażeniu sprzętowym i programowym możliwe jest nie tylko wykonywanie bezpośrednich obserwacji określonych przebiegów i charakterystyk elektrycznych lecz także prowadzenie pomiarów i analiz porównawczych. Wśród wymienionych wyżej instrumentów i urządzeń pomiarowych niewątpliwie najszersze możliwości techniczne i zastosowanie mają obecnie oscyloskopy, o złożonej budowie i funkcjach, czyniących je niezwykle uniwersalnymi in-

Technika strumentami pomiarowymi. Do analizy działania różnych grup urządzeń elektronicznych przydatne i uzasadnione kosztami jest jednak użycie również i innych instrumentów pomiarowych. Krótki przegląd porównawczy podany został poniżej.

Analizatory stanów logicznych Analizatory stanów logicznych (w skrócie analizatory logiczne) są instrumentami pomiarowymi, które przechwytują i prezentują wizualnie wiele sygnałów pochodzących z badanego układu lub systemu cyfrowego (logicznego). Zebrane dane mogą być przekształcone do postaci diagramu czasowego, zdekodowane, przedstawione w asemblerze i mogą podlegać jeszcze innego rodzaju przemianom. Analizator w swojej najbardziej podstawowej formie rejestruje i pokazuje sekwencję zdarzeń cyfrowych. Analizatory logiczne mają rozwinięte możliwości wyzwalania, co ułatwia obserwację zależności czasowych pomiędzy wieloma sygnałami w systemach cyfrowych. W szczególności w urządzeniach z mikrokontrolerami, które niejednokrotnie posiadają dziesiątki wyjść/ wejść cyfrowych, analizator logiczny jest w stanie zarejestrować ich zachowanie w czasie. Chociaż znaczna część funkcji spełnianych przez analizator logiczny może być zrealizowana przy wykorzystaniu oscyloskopu, to jednak analizator jest bardziej przydatny do operowania w środowisku cyfrowym, bo z większą swobodą pozwala na pokazanie zależności czasowych dużej liczby sygnałów. Śledzenie prezentowanych sygnałów logicznych umożliwia obserwowanie i badanie w jaki sposób przebiegają operacje logiczne na różnych liniach (magistralach sygnałowych) w układzie cyfrowym. Wygląd ekranu analizatora przy badaniu układu cyfrowego pokazano, jako przykład, na rysunku 2.

Analizatory widma Analizator widma wyglądem przypomina oscyloskop i istotnie, niektóre instrumenty laboratoryjne mogą funkcjonować jako oscyloskop lub jako analizator widma. Zasadniczo jednak, analizator prezentuje widmo częstotliwości danej wielkości fi zycznej zmiennej w czasie, a więc w przypadku sygnałów elektrycznych – napięcia lub prądu. Wyświetlacz analizatora widma na osi poziomej pokazuje częstotliwość, a na osi pionowej amplitudę, rysunek 3. Analiza rozkładu widmowego pozwala ustalić częstotliwość dominującą, moc, zniekształcenia sygnału, obecność i wielkość harmonicznych, pasmo przenoszenia badanego układu i inne jeszcze parametry trudne do określenia na podstawie charakterystyk czasowych sygnału. Parametry tego rodzaju są m.in. przydatne w diagnozowaniu urządzeń i systemów telekomunikacyjnych. Przykład sygnałów wyświetlanych na wyświetlaczu analizatora widma pokazano na rysunku 4. Warto wspomnieć o dwóch typach analizatorów widma, różniących się zasadą działania i niektórymi możliwościami technicznymi. Są to mianowicie analizatory widma z przemiataniem częstotliwości i analizatory czasu rzeczywistego RTA. Te ostatnie mogą jednocześnie wyświetlać amplitudy wszystkich badanych sygnałów w rozpatrywanym zakresie częstotliwości, przez co zachowuje się zależności czasowe między sygnałami i umożliwia zebranie informacji o fazie sygnału. Analizatory widma mogą pracować w zakresie od małych częstotliwości np. rzędu kilku kHz do tak dużych jak kilkadziesiąt gigaherców.

Oscyloskopy Oscyloskop jest elektronicznym instrumentem badawczym pozwalającym obserwować, zwykle na płaszczyźnie

dwuwymiarowej, zmieniające się sygnały napięciowe w funkcji czasu. Analiza przebiegów czasowych dostarczać może informacji o wartościach chwilowych i amplitudach sygnałów, ich częstotliwości, czasie narastania, przedziałach czasowych między zdarzeniami, zniekształceniach przebiegów i in. W stuletniej historii rozwoju oscyloskopów jednym z pierwszych rozwiązań technicznych było urządzenie z lampą oscyloskopową i jednym kanałem doprowadzającym prezentowany przebieg napięciowy. W późniejszych rozwiązaniach można wskazać, istotne dla omawianej tematyki, skonstruowanie urządzeń o dwu i więcej kanałach, dodanie możliwości zapamiętywania i prezentacji fragmentów analizowanych przebiegów oraz znaczną automatyzację procesu pomiarowego i obróbki wyników pomiarów. Oscyloskopy z pamięcią umożliwiają wykrycie pojedynczych (nie okresowych, rzadko powtarzających się zdarzeń) o krótkim czasie trwania. Większość udoskonaleń i znaczące wzbogacenie cech funkcjonalnych oscyloskopów możliwe było dzięki wprowadzeniu techniki cyfrowej. Istotne ułatwienie w diagnozowaniu urządzeń i prowadzeniu badań EMC wniosło opracowanie oscyloskopów z mieszanymi sygnałami MSO (MixedSignal Oscilloscopes). Oscyloskop tego typu ma dwa rodzaje wejść. Mniejsza ich część (zwykle dwa lub cztery) są wejściami analogowymi, a większa część (np. szesnaście) jest przeznaczona dla sygnałów cyfrowych. Dzięki jednej podstawie czasu wszystkie przebiegi można zobaczyć na tym samym wyświetlaczu. Można więc w uproszczeniu przyjąć, że oscyloskop MSO stanowi połączenie typowego oscyloskopu cyfrowego i analizatora stanów logicznych. Przykładowo, seria oscyloskopów fi rmy

Amplituda

Sygnał

Szum

Częstotliwość Rys. 3. Ilustracja działania analizatora widma, pokazująca częstotliwości sygnałów i tło szumowe

Rys. 4. Jeden z przykładów wizualizacji rozkładu widmowego sygnałów w badanym urządzeniu

Elektronik

Czerwiec 2017

71

Technika

Rys. 5. Widok ogólny oscyloskopu z mieszanymi domenami typu MDO 3000 firmy Tektronix

Keysight zapewnia odświeżanie sygnałów 1 mln razy na sekundę, ma zintegrowany 16-kanałowy analizator stanów logicznych i 2-kanałowy 20 megahercowy generator arbitralny oraz pasmo przenoszenia 1,5 GHz. Wspomniany wyżej generator arbitralny AWG (Arbitrary Waveform Generator) stanowi obecnie wyposażenie wielu oscyloskopów. Generatory takie oprócz wytwarzania standardowych przebiegów (sinus, trójkąt, prostokąt, piła itp.) potrafi ą wytwarzać i inne przebiegi zdefi niowane przez użytkownika lub zapamiętane przez oscyloskop. Wygenerowany przebieg o zadanym kształcie podaje się na wejście testowanego urządzenia w celu potwierdzenia poprawności jego działania bądź wskazania jego słabych punktów. Jako główne obszary zastosowania oscyloskopów MSO można wskazać diagnozowanie i badanie układów hybrydowych analogowo-cyfrowych, przetworników A/C i C/A oraz różnych układów i systemów sterujących i kontrolnych. Za imponujące osiągnięcie uzyskane w ostatnich latach uznać należy opracowany w firmie Tektronix. oscyloskop z mieszanymi domenami MDO (MixedDomain Oscilloscope), Jest to przyrząd integrujący analizator widma i kanały

oscyloskopu analogowego oraz kanały cyfrowe (cyfrowego analizatora logicznego) – skorelowane czasowo na wszystkich wejściach. Oscyloskop MDO natychmiastowo „ucyfrawia” badany przebieg w zakresie pełnego pasma częstotliwości. To, z kolei, umożliwia w wybranym miejscu przebiegu globalne wyzwalanie na wszystkich kanałach. Ta właściwość jest oczywiście bardzo korzystna przy diagnostyce EMC. Obserwacje i pomiary obejmować mogą sygnały analogowe, cyfrowe i wielkiej częstotliwości w.cz. (w tym sygnały modulowane). Koincydencja zdarzeń obserwowanych na różnych kanałach oscyloskopu w dziedzinie czasu i częstotliwości znacznie ułatwia identyfi kację źródeł zaburzeń i skraca czas badań konstruktorskich i diagnostycznych. Za przykład zastosowań oscyloskopów MDO w tego rodzaju badaniach służyć mogą pracujące impulsowo zasilacze, interfejsy USB, urządzenia szerokopasmowe z zakresem gigahercowym, różne urządzenia telekomunikacyjne. np. w telefonii komórkowej i Wi-Fi oraz wzmacniacze klasy D. Oscyloskop MDO firmy Tektronix typu MDO 3000 został pokazany na rysunku 5.

Sondy bliskiego pola elektromagnetycznego Aktywność układów elektronicznych i przepływające w nich prądy stają się źródłem emitowanego pola elektromagnetycznego, które w bliskim otoczeniu urządzenia (w odległości równej w przybliżeniu 1/6 długości fali danego przebiegu) nazywane jest polem bliskim. W polu bliskim stosunek składowej elektrycznej i magnetycznej pola elektromagnetycznego zależy od właściwości (impedancji wewnętrznej) źródła emitującego promieniowanie. Ten fakt ułatwia identyfi kację i lokalizację źródeł zaburzeń emitowanych przez obwody elektryczne, kable, ścieżki połączeń, ekra-

Rys. 6. Ilustracja konstrukcji i zasady działania sondy pola magnetycznego H i pola elektrycznego E

72

Czerwiec 2017

Elektronik

ny i obudowę urządzenia. Pomiary obu składowych pola wykonuje się za pomocą miniaturowych anten odbiorczych – sond, zakończonych pętlą w przypadku pomiaru pola magnetycznego H i prętem (monopol) w przypadku pola elektrycznego E, rysunek 6. Sondy magnetyczne są użyteczne przede wszystkim w obwodach elektrycznych ze źródłami emisji o małej impedancji wewnętrznej i stosunkowo dużych prądach jak np. zasilacze i linie transmisyjne. Natomiast sondy elektryczne stosuje się w przypadku źródeł o stosunkowo dużych napięciach, do pomiarów w liniach i ścieżkach na płytkach PCB bez zakończeń impedancyjnych (bez terminatorów) i do pomiaru emisji z kabli. W sondzie magnetycznej indukuje się napięcie proporcjonalne do wielkości pola prostopadłego do powierzchni pętli. Płaszczyzna pętli powinna być zatem zorientowana wzdłuż przewodu z prądem. Im większa jest pętla tym więcej energii dochodzi do niej z pola i tym większa jest wartość napięcia, choć jednocześnie zmniejsza się rozdzielczość geometryczna. Sonda elektryczna w czasie pracy wchodzi w kontakt z badanym układem, ale i tu konieczny jest kompromis pomiędzy czułością sondy (jej rozmiarami), a geometryczną rozdzielczością. Sondy pola E powinny być utrzymywane prostopadle do płaszczyzny nad którą dokonuje się pomiarów. Ogólnie biorąc indukowane w sondzie sygnały nie są zbyt silne i stąd najczęściej wymagane jest dodanie na wyjściu sondy przedwzmacniacza, do którego dopiero podłącza się analizator widma lub oscyloskop. Aby uzyskać informacje o rozkładzie pola nad badanym obiektem i np. stworzyć barwną mapę pola trzeba odpowiednio przemieszczać sondę. Można tego dokonywać ręcznie, najprościej przy użyciu uchwytu ze śrubą mikrometryczną, ale jest to oczywiście pracochłonne. Proces ten można jednak zautomatyzować, tak jak to dzieje się w przypadku skanerów pola, choć z kolei zakup takiego urządzenia wiąże się ze znacznymi wydatkami. Niekiedy możliwe jest zamówienie zeskanowania rozkładu pola jako usługi, realizowanej zwykle z udziałem konstruktora obiektu. Należy mieć na uwadze, że sondy pola bliskiego są zwykle oferowane bez krzywych kalibracyjnych tak, że praktycznie zapewnić one mogą tylko pomiary porównawcze. Jerzy F. Kłodziejski

Technika

Złącza przemysłowe do aplikacji narażonych na wibracje Współczesne zakłady przemysłowe wykorzystują coraz bardziej inteligentne rozwiązania techniczne, stają się bardziej zautomatyzowane, efektywniejsze i elastyczniejsze w działaniu. Ich systemy sterujące są coraz bardziej rozproszone, a więc w mniejszym stopniu bazują na pojedynczym systemie sterującym całością. Mają konstrukcję modułową i w większym stopniu wykorzystują komunikację.

O

d strony produktowej zjawiska te przenoszą się w znacznym stopniu na branżę złączy, gdyż rozproszona infrastruktura i wszechobecna komunikacja wymuszają łączenie systemów za pomocą niezawodnych połączeń, zapewniających długotrwałą eksploatację i minimalizację czasów przestojów. Złącza do montażu na płytkach drukowanych, takie jak terminal bloki, są grupą produktową najczęściej stosowaną w tak nakreślonym obszarze aplikacyjnym. Można nawet powiedzieć, że terminal bloki są jednym z najważniejszych i najczęściej spotykanych elementów połączeniowych w automatyce przemysłowej: systemach sterowania, elementach

HMI, urządzeniach komunikacji, napędach i sterownikach silników, robotyce i serwomechanizmach. Logiczne jest zatem, że złącza te muszą zapewniać dużą niezawodność i jakość przez wiele lat pracy, gdyż takie wymagania są podstawą w nastawionym na zapewnienie jakości przemyśle.

Dynamic Series Rodzina złączy Dynamic fi rmy TE Connectivity jest właśnie przeznaczona do takich aplikacji i pokrywa szerokie spektrum zastosowań: od realizacji połączeń sygnałowych, po linie zasilające, a wszystko to w odpornych na środowisko i wytrzymałych mechanicznie obudowach. Złącza te są dostępne

w wykonaniu kabel-płytka, kabel-panel i kabel-kabel i mają rozmaite rozwiązania w zakresie obudów, co pozwala dobrać pasujący element w każdym zastosowaniu. Kluczowym czynnikiem jest tutaj zapewnienie odpornej obudowy z wysokiej jakości systemem montażu i mocowania przewodu w ramach jednej spójnej całości. W warunkach przemysłowych liczą się też dodatki, takie jak na przyTabela 1. Wyniki badania odporności złączy na wibracje Badanie TE Company Firma A Firma B Test 1 Tak Tak Nie Test 2 Tak Tak Tak Test 3 Tak Tak Nie Test 4 Tak Nie Nie Test 5 Nie Nie Nie

Elektronik

Czerwiec 2017

73

Technika Testowanie złączy

kład mechanizm blokady zapobiegający rozłączeniu połączenia nawet przy dużych działających siłach na obudowę lub przewód, zarówno w kierunku osiowym, jak i promieniowym. Złącza z rodziny Dynamic mają też wbudowany mechanizm mikroruchów styków, który poprawia odporność na wibracje i duże zmiany temperatury. Pole kontaktowe nie jest w nich zamocowane na sztywno, ale dzięki możliwości niewielkich przesunięć jest w stanie skompensować zmiany położenia styków oraz skompensować odkształcenia gniazda i wtyku. Złącza z rodziny Dynamic mają złocone styki, co jest ich wyróżnikiem spośród innych produktów, gdyż większość rozwiązań alternatywnych ma je pokrywane stopami cyny. Złoto zapobiega utlenianiu powierzchni i zapewnia lepszy kontakt elektryczny w przypadku wspomnianych mikroruchów pól stykowych. Badania pokazują, że styki pokrywane złotem zapewniają lepsze parametry eksploatacyjne w aspekcie długoterminowym. Można w uproszczeniu przyjąć, że tam, gdzie złącze ze stykami cynowanymi pozwala na 100 cykli rozłączenia-połączenia, złącze pozłacane zapewnia 500 takich cykli w równoważnych warunkach. Ostatnią wartą wymienienia korzyścią jest to, że takie złącza wymagają do zestawienia połączenia znacznie mniejszej siły, co jest bardzo istotne w przypadku elementów wielopinowych.

Złącza z rodziny Dynamic to elementy połączeniowe, które zostały gruntownie przebadanie pod kątem odporności na wibracje. Przeszły one serie testów, w trakcie których poddawane były długotrwałym i silnym wibracjom. Gdy w trakcie trwania badania stwierdzono utratę ciągłości elektrycznej połączenia dłuższą niż 1 μs, elementy te były dyskwalifikowane. Zdaniem specjalistów TE Connectivity zdolność do zapewnienia nieprzerwanego połączenia przy silnych narażeniach mechanicznych jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o długoterminowej jakości i niezawodności elementów połączeniowych. W praktyce zawsze są jakieś wibracje: od działających silników, ruchów maszyn i robotów, toczenia się elementów po podłodze, a nawet od przełączających się przekaźników w skrzynkach instalacyjnych. Dlatego odporność na wibracje jest podstawowym czynnikiem determinującym niezawodność w takim obszarze aplikacyjnym. Parametry złączy Dynamic były też porównywane z parametrami typowych złączy terminal block dostępnych na rynku. Porównywano dwa konkurencyjne elementy z Dynamic D-5000 (10,16 mm raster, 2-częściowy terminal block do PCB ze złoconymi końcówkami do zaciskania). Elementy konkurencji były identycznych wymiarów, niemniej miały zacisk śrubowy, a kontakty posrebrzane. Testy przeprowadzono w laboratorium TE Connectivity HECTL (Harrisburg Electrical Components Test Laboratory) w 2016 roku, poddając wymienione elementy 5 seriom narażeń wibracyjnych, każda seria była silniejsza a w czasie badań kontrolowana była stale ciągłość połączenia pod kątem, czy nie pojawi się przerwa dłuższa niż 1 μs. Gdy się pojawiła, test był niezaliczany. Test 1 Test numer 1 (najłagodniejszy) został przeprowadzony zgodnie z 7. edycją

Tabela 2. Porównanie kosztów montażu złączy śrubowych i zaciskowych Aplikacja Sterownik robota przemysłowego 15 złączy w systemie sterującym i modułach IO, a także w systemie zasilającym Dane do obliczeń Koszt pracy 50 dol./h, produkcja trwa 10 lat po 5000 jednostek rocznie Koszt półautomatu zaciskowego 20 tys. dol. Zaciskanie jest szybsze i pewniejsze w porównaniu do złączy śrubowych. Korzyści Koszt montażu gotowego urządzenia jest też znacznie prostszy. Materiał + instalacja + urządzenie = TCO złączy Dynamic (15 · 1,5 $ + 0,2 h · 50 $/h) · 50 000 + 20 000 = 1 645 000 dol. Materiał + instalacja + kontrola = TCO złączy śrubowych (15 · 1,5 $ + 0,4 h · 50 $/h) · 50 000 = 2 125 000 dol. Oszczędności 480 tys. dol.

74

Czerwiec 2017

Elektronik

normy IEC 60068-2-6. Złącze poddano działaniu mechanicznej fali harmonicznej o amplitudzie 0,35 mm (przyspieszenie 5 g w szczycie). Zakres częstotliwości wibracji wyniósł 10–150 Hz z przemiataniem logarytmicznym o szybkości 1 oktawy na minutę. Całość trwała 2,5 h, potem złącza obracano i wykonywano kolejne 2 serie narażeń. W sumie razem to 7,5 h badań. Test 2 Test ten przeprowadzono zgodnie z EIA-364-28F, warunki testowe nr 2. Każde złącze zostało poddane działaniu fali mechanicznej harmonicznej o amplitudzie 1,5 mm (z przyspieszeniem maksymalnym 10 g). Zakres częstotliwości wibracji wynosił 10–500 Hz z przemiataniem logarytmicznym w czasie 15 min. Każdy taki cykl powtarzano 12 razy, co razem dało 3 godziny badań. Potem złącza obracano i wykonywano kolejne 2 serie narażeń. W sumie razem to 9 h. Test 3 Test ten przeprowadzono zgodnie z EIA-364-28F, warunki testowe nr 3. Każde złącze zostało poddane działaniu mechanicznej fali harmonicznej o amplitudzie 1,5 mm (z przyspieszeniem maksymalnym 15 g). Zakres częstotliwości wibracji wynosił 10–2000 Hz z przemiataniem logarytmicznym w czasie 20 min. Każdy taki cykl powtarzano 12 razy, co razem dało 4 godziny badań. Potem złącza obracano i wykonywano kolejne 2 serie narażeń. W sumie razem to 12 h. Test 4 Test ten przeprowadzono zgodnie z EIA-364-28F, warunki testowe nr 4. Każde złącze zostało poddane działaniu mechanicznej fali harmonicznej o amplitudzie 1,5 mm (z przyspieszeniem maksymalnym 20 g). Zakres częstotliwości wibracji wynosił 10–2000 Hz z przemiataniem logarytmicznym w czasie 20 min. Każdy taki cykl powtarzano 12 razy, a więc 4 h badań. Potem złącza obracano i wykonywano kolejne 2 serie narażeń (razem 12 h). Test 5 Ten najtrudniejszy test przeprowadzono zgodnie z normą wojskową MILSTD-202G, metoda 204D, warunki testowe GEIA-364-28F. Każde złącze zostało poddane działaniu mechanicznej fali harmonicznej o amplitudzie 1,5 mm (z przyspieszeniem maksymal-

Technika nym 30 g). Zakres częstotliwości wibracji wynosił 10–2000 Hz z przemiataniem logarytmicznym w czasie 20 min. Każdy taki cykl powtarzano 12 razy, a więc 4 h badań. Potem złącza obracano i wykonywano kolejne 2 serie narażeń (razem 12 h).

Wyniki i podsumowanie Wyniki badań zebrane zostały w tabeli. Wyniki badań jasno wskazują, że rodzina złączy Dynamic fi rmy TE Connectivity charakteryzuje się lepszą odpornością na narażenia mechaniczne i w aplikacjach przemysłowych jest w stanie zapewnić większą jakość połączeń. Kluczem do tak dobrego wyniku jest tutaj konstrukcja obudowy oraz system złoconych kontaktów, które mają też pewien stopień swobody pozwalający im dopasować się do gniazd i przeciwległych pinów. Jest to istotne, zwłaszcza gdy element połączeniowy jest poddawany cyklicznie dużym zmianom temperatury lub siły. Złącza Dynamic przeznaczone są do montażu zaciskanego, czyli koniec przewodu jest w nich zagniatany z dużą siłą,

tak że następuje kontakt atomowy konstrukcji pinu z przewodem. Takie połączenie, znane doskonale np. z motoryzacji, jest najtańsze, a jednocześnie zapewnia najlepszą odporność na wibracje i narażenia mechaniczne. TE zapewnia automatyczne i półautomatyczne urządzenia do zaciskania dla producentów, które mogą być wykorzystywane w zależności od skali działania i budżetu klienta. Warto dodać, że wykorzystanie automatów zapewnia sporą oszczędność kosztów w porównaniu do pracy ręcz-

nej wymaganej przy użyciu złączy z zaciskiem śrubowym. Zaciskanie za pomocą automatu montażowego uwalnia też od błędów operatora. Oczywiście zaciskarki automatyczne pracują również bardzo szybko, nawet do 4000 końcówek na godzinę. W tabeli 2 zaprezentowano porównanie rocznych kosztów montażu złączy zaciskanych i śrubowych.

Farnell element14 tel. 00800 121 29 67 http://pl.farnell.com

Technika

Moduły komunikacyjne do sieci LoRa dla aplikacji IoT W ofercie firmy ST Microelectronics pojawiły się dwie nowe gotowe do wykorzystania w własnych projektach płytki prototypowe dla urządzeń wykorzystujących komunikację w sieciach LP WAN zgodnych z LoRa. Ich zaletą poza dobrymi parametrami związanymi z poborem mocy i niską ceną są też małe wymiary – tylko 12×13 mm!

P

rzez wiele lat moduły komunikacyjne pracujące w sieciach komórkowych 2G były podstawą komunikacji bezprzewodowej. Wraz z popularyzacją szybkiej komunikacji w telefonii komórkowej 3G i 4G wiele z równoważnych rozwiązań staje się zbyt skomplikowanych i tym samym zbyt drogich z punktu widzenia potrzeb wielu urządzeń. Mnóstwo urządzeń transmituje mało danych, a szybkość komunikacji jest bez znaczenia. Komunikacja z dużą prędkością jest też nieoptymalna od strony energetycznej, bo zasięg stacji bazowych jest mniejszy, częstotliwości pracy wyższe itd. Wszystkie te zjawiska i problemy stają się jeszcze bardziej dokuczliwe w środowisku przemysłowym, gdzie komunikacja jest narażona na zakłócenia. Z tego powodu powstają nowe technologie komunikacyjne i standardy, które omijają lub likwidują te niedogodności. LoRa, Sigfox oraz NB-IoT to nazwy technologii o których mówi się coraz częściej. Są to nazwy sieci bezprzewodowych typu LPWAN (Low Power Wide Area Networks), a więc takich rozwią-

Fot. 1. STM32 LoRa Discovery B-L072Z-LRWAN1, na drugim zdjęciu widać koszyk na baterie umieszczony od spodu

76

Czerwiec 2017

Elektronik

zań komunikacji, gdzie kosztem znacznego zmniejszenia maksymalnej szybkości transmisji danych powiększono zasięg i sprawność energetyczną łącza. Są one kierowane w stronę aplikacji telemetrycznych i IoT. Koncepcyjnie obie sieci są podobne do telefonii komórkowej i można traktować je jako rozszerzenie funkcjonalne: mają topologię gwiazdy, w której terminale łączą się z siecią i między sobą za pomocą stacji bazowych działających w darmowych pasmach ISM. LoRa bazuje na technice rozpraszania widma, zapewnia prędkość transmisji do ok. 50 kbit/s i zasięg w środowisku miejskim 2–5 kilometrów, natomiast w terenie otwartym nawet 15 km. Wykorzystywany jest asynchroniczny protokół, pozwalający na tworzenie wydzielonych sieci prywatnych lub sieci pu-

Technika blicznych. Zastosowana modulacja pozwala na odbiór sygnałów 22 dB poniżej progu szumów, a konstrukcja odbiornika gwarantuje selektywność pozwalającą na tłumienie o 69 dB z kanału sąsiedniego odległego o 25 kHz. Wiele transceiverów FSK ma ten parametr dla pasma 868 MHz rzędu 30 dB, a więc wielokrotnie gorszy. Przekłada się to na zasięg, bo budżet łącza jest nieporównywalnie lepszy. Większość dostępnych na rynku transceiverów ISM pracujących poniżej 1 GHz ma zasięg nieprzekraczający 2 km w otwartej przestrzeni. A pierwszy lepszy układ LoRa ma zasięg do 15 km pomiędzy węzłem a punktem dostępowym dla pracy w paśmie 1 GHz i dziesięciokrotnie lepszą czułość.

Zestawy ST Microelectronics Zestaw STM32 LoRa Discovery o oznaczeniu B-L072Z-LRWAN1 wykorzystuje rozwiązanie modułowe CMWX1ZZABZ-091 firmy Murata, w którym zintegrowano mikrokontroler STM32L072 oraz transceiver radiowy firmy Semtech SX1276. Całość zapewnia duży zasięg, wysoką odporność na zakłócenia dzięki wykorzystaniu modulacji z rozpraszaniem widma oraz niski pobór mocy. W trybie standby jest to tylko 1,2 μA. Moduł ma architekturę otwartą od strony sprzętowej i programowej, co oznacza, że projektant ma dostęp do mikrokontrolera i jego układów peryferyjnych, takich jak przetwornik ADC, 16-bitowy timer, interfejsów LP-UART, I 2C, SPI oraz USB 2.0 PS. Pozwala to również na wykorzystanie w projekcie dostępnych bibliotek programistycznych STM32L0 HAL i LL oraz daje możliwość rozbudowy projektu za pomocą elementów wchodzących w skład rodziny STM32 Nucleo lub płytek nakładkowych zgodnych z Arduino. B-L072Z-LRWAN1 ma wbudowane 64-pinowe złącze morpho, złącze zgodne z Arduino V3, gniazdo USB OTG i gniazdo baterii. Są też użyteczne dodatki jak diody LED, przyciski, antena. Tworzenie oprogramowania umożliwia darmowe środowisko programistyczne, w którym jest MDK-ARM IDE, konfigurator STM32CubeMX, programy narzędziowe, interfejs debuggera ST-LINK/V2-1 oraz certyfi kowany stos protokołu LoRaWAN (w ramach pakietu I-CUBE-LRWAN). Użyty mikrokontroler STM32L072CZ z rdzeniem ARM Cortex-M0+ zapewnia dość duże zasoby sprzętowe: 192 KB pamięci Flash, 20 KB RAM i 20 KB

EEPROM. Aplikacje czujnikowe obsługuje za pomocą 4-kanałowego 12-bitowego przetwornika ADC, są też dwa przetworniki DAC, 6 timerów, USB 2.0 i inne przydatne peryferia. Po stronie komunikacyjnej transceiver SX1276 wyróżnia się obsługą modulacji FSK, GFSK, MSK, GMSK i OOK (poza LoRa), co zwiększa uniwersalność zastosowań. Moc wyjściowa nadajnika to +14 dBm (25 mW) lub +20 dBm (100 mW), czułość odbiornika jest bardzo wysoka –137 dBm (0,032 μV), co daje budżet łącza sięgający 157 dBm. Układy wejściowe odbiornika charakteryzują się dużą odpornością na zniekształcenia intermodulacyjne (IIP3 = –12,5 dBm). Jest wskaźnik siły sygnału RSSI, programowany syntezer częstotliwości itp. bloki funkcjonalne. Kompletny moduł wyposażono w gniazdo antenowe SMA, opcjonalnie jest też U.FL. Przełączenie sygnału między gniazdami wymaga modyfi kacji połączeń na PCB. ST Microelectronics dodaje do płytki antenę prętową na pasmo 860–930 MHz. Zasilanie może odbywać się z wykorzystaniem portu USB, napięcia zewnętrznego 3,3 V lub baterii – na spodzie płytki przewidziano koszyk na trzy paluszki AAA. Pobór prądu przez odbiornik wynosi 10 mA. Cena płytki to ok. 40 dol.

Fot. 2. Zestaw projektowy I-NUCLEO-LRWAN1 – u góry jako płytka nakładkowa

memory, 8 KB RAM, 2 KB EEPROM) i transceiverze radiowym SX1272 fi rmy Semtech. Uwagę zwraca niska cena – tylko 25 dol. oraz to, że zawiera ona gotowy do użycia darmowy stos komunikacyjny, z którego można korzystać za pomocą poleceń AT. Oszczędza to znacznie czas przygotowania projektu. Aby dodatkowo ułatwić projektowanie aplikacji IoT, producent dodał do płytki 3-osiowy akcelerometr LIS2DS12, czujnik ciśnienia MEMS LPS22HB a także czujnik temperatury i wilgotności HTS221. Całość tworzy zatem dobrze wyposażoną i gotową do wykorzystania platformę czujnikową pracującą jako węzeł sieci rozproszonej. Transceiver charakteryzuje się wysoką czułością –137 dBm (0,032 μV) i szerokim pasmem pracy 860-1020 MHz. Jest zasilany napięciem 2–3,6 V i pracuje w zakresie temperatur od –40 do +85°C. Do komunikacji z modułem wykorzystywany jest UART.

LoRa jako płytka nakładkowa Drugi zestaw projektowy I-NUCLEOLRWAN1 jest płytką rozszerzeń dla STM32 Nucleo lub Arduino, pozwalającą na szybkie dodanie komunikacji wykorzystującej LoRa lub FSK/OOK do istniejącego projektu. Konstrukcja opera się na module LoRa fi rmy USI z mikrokontrolerem STM32L052T8 (ARM Cortex –M0+ z 64 KB pamięci Flash

Materiał: stal nierdzewna CrNi Zakres grubości blach: 0,020–0,700 mm Wycinamy również detale o dowolnych kształtach

LASTENIC LASER & ELECTRONICS sp. z o.o. 58-100 Świdnica, ul. Husarska 5 tel. 74 851 48 77 faks 74 851 48 78 www.lastenic.com [email protected]

Elektronik

Czerwiec 2017

77

Technika

Obliczanie żywotności baterii w aplikacjach IoT Internet całkowicie zmienił sposób projektowania urządzeń elektronicznych, od prostych gadżetów i zabawek, po skomplikowane systemy przemysłowe. Nietrudno zauważyć, że dla większości nowoczesnych rozwiązań wspólnym mianownikiem jest komunikacja bezprzewodowa, która stała się w ostatnich latach kluczową częścią ich funkcjonalności i sensem istnienia dla urządzeń IoT składających się z czujników przesyłających drogą radiową informacje do chmur obliczeniowych.

Z

naczna część urządzeń komunikujących się bezprzewodowo zasilana jest z baterii, gdyż pracuje w miejscach, gdzie podłączenie zasilania z sieci jest nieopłacalne lub niemożliwe. Baterie lub akumulatory, wspomagane systemami zasilania energią wolnodostępną (energy harvesting), są dla nich jedynym źródłem energii i to o ograniczonych zasobach, a więc takie, którymi trzeba gospodarować oszczędnie. Przy starannym zaprojektowaniu systemu oraz wykorzystaniu w ramach dodatkowego zasilania paneli słonecznych lub energii mechanicznej możliwe jest uzyskanie systemu zdolnego do pracy non stop przez wiele lat bez konieczności serwisu. Mimo że liczba aplikacji elektronicznych pobierających na tyle małą moc, że mogą one być zasilane wyłącznie energią wolnodostępną stale się zwiększa, nie oznacza to automatycznie, że z czasem

78

Czerwiec 2017

Elektronik

wszystkie zyskają taką zdolność. Niestety w wielu przypadkach okazuje się, że złożoność obliczeniowa pełnionych funkcji jest duża albo komunikacja realizowana jest na dużym dystansie i wymaga szerokiego pasma transmisji, tak że generator słoneczny lub mechaniczny o ograniczonej i niewielkiej mocy nie nadaje się do zasilania. Wówczas akumulator buforowy staje się niezbędnym dodatkiem zapewniającym rezerwę mocy. Skoro tylko czasem udaje się pozbyć baterii całkowicie, to precyzyjne oszacowanie czasu pracy i tym samym prognozowanie terminu wymiany ogniw staje się ważnym czynnikiem w pracy działu utrzymania ruchu. Jest to też kluczowy czynnik minimalizacji kosztów tej operacji, gdyż nierzadko okazuje się, że usługa wymiany jest droższa niż cały układ IoT. Takie mamy niestety czasy, że praca ludzka staje się kosztowna.

Czynniki wpływające na czas życia baterii w IoT Czas eksploatacji baterii w aplikacjach IoT może być wyliczony za pomocą prostej formuły – pojemność baterii dzieli się przez średni współczynnik rozładowania. Oczywiście im wyższa pojemność i mniejszy średni pobór mocy, tym żywotność jest większa. Nietrudno zauważyć, że baterie są gabarytowo największą częścią aplikacji tego typu a dodatkowo nie ma zbyt wielu możliwości wyboru spośród różnych typów. Inaczej jest z mikrokontrolerem, układem komunikacyjnym lub oprogramowaniem fi rmware – tu można wybierać i zmieniać do woli, natomiast baterie zwykle są typowe w standardowych rozmiarach i nierzadko projekt systemu bazuje na tym, że nigdy nie będą wymieniane i muszą starczyć na cały czas.

Technika IoT Battery Life Calculator W takiej rzeczywistości postanowiliśmy przygotować kalkulator wyliczający spodziewaną żywotność baterii w sposób szybki i łatwy. Pozwala on na wprowadzenie parametrów charakteryzujących mikroprocesor, układ komunikacyjny, czujniki i baterię. Następnie definiuje się sposób działania, a więc w jaki sposób oprogramowanie zarządza działaniem aplikacji. Na koniec można dokonać szacowania żywotności baterii. Jest to wartościowe narzędzie przeznaczone dla projektanta, które pozwala na zorientowanie się, czy dany układ sprzętowy razem z baterią ma sens. Jego użycie pozwala też na obserwację, w jaki sposób zmiany w poszczególnych blokach sprzętowych oraz konstrukcja algorytmu wpłyną na szacowany czas życia. Narzędzie to pozwala także odrzucić nieakceptowane scenariusze, stąd zapewnia oszczędność czasu projektanta. Poniżej zostanie opisane, jak korzystać z tego narzędzia.

Tryby uśpienia w aplikacjach IoT Mikroprocesory wykorzystywane w aplikacjach IoT zawsze oferują minimum kilka trybów oszczędnej pracy pod kątem energetycznym (głębokości uśpienia działania). Z punktu widzenia oszczędności energii chodzi o to, aby mikrokontroler jak najdłużej przebywał w stanach najsilniejszego uśpienia, a był wybudzany jedynie na krótki czas niezbędny do wykonania zadań związanych z akwizycją danych lub komunikacją. Weźmy na przykład układ komunikacyjny CC2650MODA firmy Texas

Instruments. Na rysunku 1 pokazano wartości prądu pobieranego przez niego w poszczególnych stanach. Dopóki proces akwizycji danych nie zachodzi często, uśpienie głębokie procesora ma wiele zalet, bo pobór mocy bardzo się obniża. Nawet jeśli do wybudzania konieczne jest dodanie dodatkowych elementów, nadal korzyści przeważają w ogólnym bilansie energetycznym, bo pobór prądu w trybie standy spada poniżej 3 μA, a więc do poziomu na tyle małego, że rozładowanie baterii CR3032 zajmie 8 lat, a więc dłużej niż wynosi projektowany czas pracy wielu aplikacji IoT. Jak widać, wybór właściwego trybu standby jest istotny. Najbardziej oszczędny tryb tego typu spośród dostępnych pozwala na ograniczenie zużycia energii o mniej więcej jedną trzecią, niemniej te daleko idące oszczędności wiążą się z wieloma ograniczeniami, bo część bloków wówczas nie działa. Co więcej, nie zawsze da się wykorzystać tryb Sleep najbardziej oszczędny, nie tylko z uwagi na to, że nie działają w nim jakieś bloki funkcjonalne, ale także dlatego, że proces wybudzania mikrokontrolera z trybu głębokiego uśpienia zajmuje sporo czasu i powoduje, że spodziewane korzyści wcale nie są takie duże. Przetwarzanie danych w trybie aktywnym jest zawsze jakimś kompromisem. Zgodnie z danymi pokazanymi na rysunku 1 pobór mocy rośnie liniowo ze wzrostem częstotliwości taktowania, co jest konsekwencją wykorzystania procesu technologicznego CMOS. A więc im szybsze taktowanie, tym krótszy czas pracy na bateriach. Tyle mówi teoria, bo w prakty-

ce trzeba jeszcze uwzględnić wpływ stałego prądu bazowego o wartości 1,45 mA – w efekcie niekoniecznie spowolnienie zegara i wydłużenie czasu pracy w stanie aktywnym prowadzi do oszczędności. W szacunkach należy jeszcze uwzględnić to, że przełączanie się procesora między poszczególnymi trybami oszczędnościowymi zabiera dodatkowy czas i wpływa na fi nalne zużycie energii. Przełączenie z trybu standby do aktywnego CC2659MODA zabiera aż 151 μs. Przy taktowaniu z maksymalną szybkością 48 MHz w ten sposób aż 7000 cykli zegarowych zostaje zmarnowane, więc w praktyce wygląda to tak, jakby realizacja kodu wydłużała się o tę wartość. Czyli minimalizując liczbę wybudzeń w jednostce czasu, uzyskujemy poprawę efektywności energetycznej. Oznacza to, że w czasie gdy procesor jest w stanie aktywnym (wybudzony), należy wykonać maksymalnie dużo operacji przed ponownym uśpieniem działania. Konkretne uwarunkowania zależą od wartości prądów pobieranych przez układ w poszczególnych stanach, od tego, ile trwa proces wybudzania i jakie bloki są niedostępne w stanie Sleep, dlatego wykorzystanie kalkulatora wydaje się efektywnym narzędziem do prowadzenia szybkich symulacji.

Szacowanie poboru prądu przez układy peryferyjne aplikacji IoT Nowoczesne aplikacje z obszaru IoT integrują w ramach jednego układu SoC wiele obwodów peryferyjnych po to, aby rozwiązanie sprzętowe było maksymalnie uniwersalne i dało się użyć w róż-

Rys. 1. Pobór prądu przez układ CC2650MODA w różnych stanach

Elektronik

Czerwiec 2017

79

Technika Komunikacja Wybór właściwej technologii komunikacji bezprzewodowej często wynika z wymagań systemowych. Im większa szybkość komunikacji, tym zwykle większy jest pobór prądu i krótsza żywotność baterii. Należy zatem wybrać technologię najbardziej efektywną energetycznie dla danej aplikacji, biorąc pod uwagę, że zasilanie z baterii niesie ze sobą wiele ograniczeń. Modem 3G do sieci komórkowej nie może być zasilony z ogniwa CR3032, bo ogniwo to nie ma wystarczającej wydajności prądowej, nie mówiąc już o niewielkiej pojemności całkowitej sięgającej ok. 220 mA. Popularne technologie wykorzystywane w IoT to LoRa w komunikacji na dużą odległość oraz Bluetooth Low Energy (BLE) na niewielką. Obie zapewniają niski pobór prądu i nadają się do takich aplikacji. Kolejny problem wymagający podjęcia decyzji to to, czy będziemy korzystać z rozwiązania zintegrowanego w ramach SoC, czy też wykorzystamy osobny moduł lub chip komunikacyjny. Okazuje się, że dostępne na rynku rozwiązania różnią się sporo od strony energetycznej. CC2650MODA pobiera podczas nadawania 9,4 mA i obsługuje popularne standardy o niskim poborze mocy jak BLE oraz IEEE 802.15.4. Prąd ten jest trzykrotnie większy w porównaniu do tego, co pobiera procesor pracujący z najszybszym taktowaniem. Poza doborem efektywnego układu komunikacyjnego warto zwrócić uwagę na właściwe przygotowanie danych do transmisji. Przygotowanie zwartej i niewielkiej paczki danych zawsze będzie korzystne, bo jej czas przesyłania będzie najkrótszy.

Wybór sensora z punktu widzenia efektywności energetycznej Rys. 2. Schemat blokowy układu TI CC2650 MODA

nych projektach. Niemniej oznacza to również że praktycznie zawsze część bloków wchodzących w skład systemu SoC jest niepotrzebna i nie jest używana (rys. 2). Na rysunku 3 pokazano pobór prądu przez poszczególne układy peryferyjne wchodzące w skład chipu CC2650MODA. Mimo że pobór prądu wynosi z reguły kilkadziesiąt mikroamperów, zablokowanie nieużywanych obwodów ma zauważalny wpływ na bilans energetyczny. Jeśli nie jest potrzebna komunikacja szeregowa, można oszczędzić nawet 318 μA. Niby jest to niewiele, ale w perspektywie wielu lat pracy przy zasilaniu z baterii ma to spory wpływ na żywotność. Oszczędzając energię w tym miejscu, można np. podnieść taktowanie o 10 MHz i skrócić czas przebywania mikroprocesora w stanie aktywnym.

Wiele aplikacji IoT przeznaczone jest do zbierania informacji środowiskowych i działania w sieciach rozproszonych. Wynika z tego, że sensory takich czynników środowiskowych mają wpływ ma bilans energetyczny całości, bo muszą być zasilane i obsługiwane przez mikrokontroler. Weźmy na przykład pod uwagę czujnik temperatury typu RTD (rezystancyjny), jak Honeywell HEL-777 lub termistor 135-104LAF-J01. Element taki w układzie pełni funkcję dzielnika napięciowego, a więc musi przez niego popłynąć jakiś prąd. Gdy wymagana jest duża dokładność, zasilanie musi być zrealizowane za pomocą źródła prądowego, co jest z punktu widzenia sprawności energetycznej rozwiązaniem gorszym. Zintegrowane czujniki temperatury takie jak LM35 wydają się lepszym rozwiązaniem, bo mają dobrą dokładność rzędu ¼ stopnia i pobierają jedynie 60 μA ze źródła zasilania. Ale bez względu na to, jaki czujnik zostanie wykorzystany, powinien być zasilany jedynie wtedy, gdy tem-

Rys. 3. Pobór prądu przez układy peryferyjne wchodzące w skład TI CC2650

80

Czerwiec 2017

Elektronik

Technika

Rys. 4. Zmiany pojemności w zależności od obciążenia i temperatury

peratura jest mierzona, bo inaczej jest to niepotrzebna strata energii. Warto zauważyć, że nawet niskomocowy czujnik LM36DZ pobiera więcej mocy niż procesor CC2650MODA w stanie standby.

Wybór odpowiedniej baterii/ akumulatora W przypadku aplikacji IoT wykorzystywane są zwykle popularne typy baterii guzikowych takie jak CR3032, gdyż są tanie i mają relatywnie dobre parametry. Pierwsza charakterystyczna rzecz związana z bateriami jest taka, że są one opisywane przez niewiele parametrów. Producenci podają ich wymiary, napięcie i pojemność, co wydaje się absolutnym minimum, niemniej nie pozwala wnioskować o jakości ogniw. Poza tym popularne typy są wytwarzane przez wiele firm i ich własności sporo się potrafią różnić. To samo dotyczy chemii ogniw. Kalkulator pozwala wybierać spośród wielu popularnych typów ogniw, w tym również tych mniej popularnych jak litowo-manganowe. Przejęto założenie, że pojemność ogniw jest stała, co oczywiście nie do końca jest prawdą – wystarczy zerknąć na dane ogniwa CR3032 fi rmy Multicomp, gdzie zilustrowano zmiany pojemności w zależności od obciążenia i temperatury (rys. 4). Pierwsza rzecz to taka, że deklarowana pojemność 210 mAh jest osiągalna jedynie w warunkach optymalnych. Przy silniejszym obciążeniu lub niższej temperaturze pojemność zauważalnie spada. Biorąc pod uwagę, że aplikacje IoT pobierają prąd impulsowo, a więc przez moment wartość jest duża. Powoduje to powstawania chwilowych spadków napięcia, które mogą być groźne dla działania, np. wywoływać aktywację układu Brownout detektor. Na rysunku 5 pokazano, jak zmienia się napięcie na zaciskach baterii przy impulsowym poborze prądu o wartości 2 mA. Jak widać, napięcie z 3 V spada do 2,2 V, co już jest groźne z punktu widzenia stabilności działania.

Rys. 5. Proces rozładowania baterii CR3032 prądem impulsowym

Długie przechowywanie baterii Zanim bateria trafi do zacisków urządzenia, przez pewien czas z pewnością leżała nieużywana na półce. I nie wiadomo w praktyce, jak długo była magazynowania. Skoro projektowana aplikacja ma działać przez wiele lat, to czynnikiem kluczowym jest to, aby ogniwo zasilające było świeże i nie magazynowano go długo. Inaczej procesy samowyładowania, a więc 1–2% utraty pojemności na rok, dla ogniw litowo-jonowych potrafią ograniczyć dostępną pojemność. Do tego samowyładowanie jest procesem nieliniowym i trudnym do dokładnego prognozowania, przez co należy unikać kupowania baterii z niesprawdzonych źródeł, takich gdzie nie wiadomo, jaka była data ich produkcji. W przypadku opisywanego kalkulatora przyjęto założenie, że proces samorozładowania ogniw jest procesem ciągłym w zadanym okresie magazynowania. Jest to pewne uproszczenie, ale wyniki takiego szacowania i tak są bardziej dokładne od sytuacji, w której kupione zostanie ogniwo od przypadkowego dostawcy, bez informacji na temat daty produkcji. Bo wówczas całe szacunki są jedynie przybliżeniem.

Maksymalizacja czasu życia baterii w IoT Projektowanie aplikacji IoT wymaga od inżyniera wiele uwagi po stronie wyboru właściwych komponentów i platformy sprzętowej jak też źródła zasilania. Niestety pomyłki i nietrafione decyzje prowadzą do znacznego skrócenia czasu pracy na bateriach. Warto za-

tem wykorzystywać wszystkie dostępne narzędzia i dane techniczne, takie jak na przykład omawiany kalkulator, aby ograniczać ryzyko projektowe w takim zakresie i tworzyć lepsze projekty.

Farnell element14 tel. 00800 121 29 67 http://pl.farnell.com

Elektronik

Czerwiec 2017

81

Technika

FFT w oscyloskopach cyfrowych – poradnik użytkownika Doczekaliśmy czasów, w  których funkcja FFT (Fast Fourier Transform) jest powszechnie implementowana nawet w najtańszych oscyloskopach cyfrowych. Dzięki niej, z naturalnej dla tego przyrządu dziedziny czasu można przejść do dziedziny częstotliwości, którą w epoce oscyloskopów analogowych można było mierzyć tylko analizatorami widma. Korzystamy więc z FFT wszyscy, nie zawsze wnikając w to, jak ta funkcja działa.

A

parat matematyczny wykorzystywany do realizacji funkcji FFT jest na tyle złożony, że prawdopodobnie duża część użytkowników nawet nie próbuje go dokładnie poznać. Pomyśleć, że podwaliny tej teorii zawdzięczamy żyjącemu dwa wieki temu Jeanowi Baptiste Josephowi Fourierowi, który nawet nie mógł przypuszczać, że kiedykolwiek zostanie skonstruowany taki przyrząd jak oscyloskop. Od razu uspokajamy zaniepokojonych czytelników. Nie, nie będziemy tu zamieszczać wykładu z matematyki, w każdym razie teoria zostanie ograniczona do minimum. Pokazane natomiast zostaną praktyczne wskazówki przydatne w pomiarach widma z użyciem funkcji FFT. Pierwsze implementacje FFT pojawiły się równocześnie z rozpoczęciem komer-

82

Czerwiec 2017

Elektronik

cyjnego stosowania mikroprocesorów w sprzęcie elektronicznym, są więc datowane mniej więcej na rok 1970. Obecnie z FFT korzystają zarówno użytkownicy najdroższych oscyloskopów, jak i amatorzy posiadający przyrządy najtańsze. Funkcja FFT jest bardzo przydatnym narzędziem wykorzystywanym do analizy widma sygnałów, jednak efektywne jej użycie wymaga znajomości pewnych zagadnień. W artykule wyjaśniono zasady optymalnego dobierania nastaw oscyloskopu pod kątem uzyskiwania najlepszych wyników pomiaru widma.

Dwie dziedziny Na rysunku 1 przedstawiono sygnał sinusoidalny zmodulowany amplitudowo sygnałem trapezowym. W górnej części jest widoczny przebieg w dziedzinie cza-

su, w dolnej części oglądamy jego widmo. Patrząc wyłącznie na przebieg czasowy trudno nawet w przybliżeniu oszacować szerokość widma badanego sygnału. Niemal od razu można na to pytanie odpowiedzieć patrząc na oscylogram utworzony za pomocą funkcji FFT. W przedstawionym na rysunku 1 sygnale zastosowano liniowe przemiatanie częstotliwości. Za pomocą kursorów szybko określamy szerokość pasma, która w tym przypadku jest równa 4,7 MHz.

Częstotliwościowy zakres analizy FFT (span) i rozdzielczość pomiaru pasma (RBW) Jak wiadomo, częstotliwość sygnału okresowego jest równa odwrotności jego okresu. Zależność ta obowiązuje w peł-

Technika

Rys. 1. Oscylogram przedstawiający impulsowo zmodulowany przebieg w.cz.: a) w dziedzinie czasu, b) w dziedzinie częstotliwości. Sygnał zajmuje pasmo od 997 MHz do 1002 MHz

tyce ustawiany pokrętłem podstawy czasu oscyloskopu. Nie trudno jednak zauważyć, że po dokonaniu tej nastawy pod kątem uzyskania wymaganej rozdzielczości częstotliwościowej (RBW) jedyną metodą osiągnięcia wymaganego zakresu częstotliwości analizy FFT (Span) jest... ustawienie odpowiedniej długości rekordu. Wydaje się to dość zawiłe, ale w praktyce nie jest aż tak trudne do opanowania. Ostatnio obserwujemy nowy trend w implementacji interfejsu wykorzystywanego do konfigurowania funkcji FFT. Aktualnie coraz częściej przypomina on rozwiązania stosowane w prawdziwych analizatorach widma. Użytkownik ustawia więc np. częstotliwość środkową i zakres częstotliwości, mając rozdziel-

czość widma jako dodatkowy parametr. Taki typ interfejsu ułatwia wprawdzie obsługę analizy FFT, lecz nie możemy zapominać, że o jej parametrach decyduje de facto kombinacja podstawy czasu, szybkości próbkowania i długości rekordu. Znając zależności pomiędzy tymi parametrami można uzyskiwać podobne rezultaty również w oscyloskopach nie mających specjalnie zaprojektowanego interfejsu funkcji FFT.

Skalowanie pionowe Istnieją oscyloskopy, w których użytkownik może skalować oś pionową wykresu widmowego według własnych potrzeb oraz takie, w których przyjętego przez producenta skalowania nie można zmieniać. W analizatorach widma

Amplituda

Przechwytywany przebieg

Czas

Przechwytywany przebieg =10×czas/dz.

Rozdzielczość częstotliwościowa Amplituda

ni również dla funkcji FFT i warto o niej pamiętać podczas konfigurowania oscyloskopu do pomiaru widma. Jednym z parametrów funkcji FFT jest rozdzielczość – RBW (Df, resolution bandwidth), określająca najmniejszy przyrost częstotliwości, jaki można zaznaczyć i zmierzyć na wykresie widma. Jest to więc różnica częstotliwości pomiędzy dwiema sąsiednimi „komórkami” widma. W dziedzinie czasu najmniejszy, dający się zmierzyć interwał jest natomiast określony przez okres próbkowania. Dalsze rozważania prowadzą do prostego wniosku, że RBW jest odwrotnością długości rekordu akwizycji, ale określanej w jednostkach czasu. Czas wypełniania rekordu akwizycji próbkami jest nazywany czasem przechwytywania. Interpretację tych pojęć przedstawiono na rysunku 2. W oscyloskopach nie ma jednak pokrętła służącego do bezpośredniego ustawiania RBW, można jedynie regulować podstawę czasu mierzoną w jednostkach czas/działkę, odpowiadającą skalowaniu osi poziomej wykresu czasowego. Przykładowo, jeśli czas akwizycji w pomiarze z rysunku 1 jest równy 20 ms, to rozdzielczość pomiaru widma RBW, jako odwrotność czasu akwizycji jest równa 50 kHz. Następnym krokiem konfigurowania funkcji FFT jest określenie zakresu częstotliwości wyświetlanego widma, czyli częstotliwości minimalnej i maksymalnej. Najczęściej wybierany zakres rozpoczyna się od częstotliwości 0 Hz i rozciąga się aż do częstotliwości maksymalnej. W prawdziwych analizatora widma operacje te wyglądają inaczej, co będzie wyjaśnione w dalszej części artykułu. Zakres analizy FFT (span) jest równy połowie efektywnej szybkości próbkowania (rys. 3). Najmniejszy przyrost czasu – okres próbkowania, determinuje największy element w dziedzinie częstotliwości. Podobnie jak najmniejszy element mierzony w dziedzinie częstotliwości odpowiada odwrotności czasu wypełniania rekordu akwizycji. Dla uzyskiwania lepszej rozdzielczości częstotliwościowej należy zwiększać liczbę danych zapisywanych w rekordzie akwizycji. W tym celu konieczne jest wydłużanie podstawy czasu (sekundy/działkę). Takie działanie powoduje jednak zmniejszenie rozdzielczości czasowej. Jak już wiemy, długość rekordu akwizycji może być utożsamiana z czasem jego wypełniania. Czas ten jest w prak-

Szybka transformata Fouriera (FFT)

Częstotliwość

Rys. 2. Rozdzielczość widma (RBW) równa odwrotności długości rekordu określanej w dziedzinie czasu, (odwrotności czasu akwizycji)

Elektronik

Czerwiec 2017

83

Technika

Amplituda

Przechwytywany przebieg

Czas

Okres próbkowania Zakres częstotliwości (SPAN)

Szybkość próbkowania / 2

Amplituda

Zakres częstotliwości

Szybka transformata Fouriera (FFT)

Częstotliwość

Rys. 3. Zakres częstotliwości mierzonego widma (span) równy połowie efektywnej szybkości próbkowania

oś pionowa jest najczęściej skalowana w jednostkach mocy. Zwykle jest ona opisywana w dBm, czyli w jednostkach mocy zmierzonej odniesionej do 1 miliwata. Jest to skala logarytmiczna. Takie skalowanie jest również implementowane w oscyloskopach. Przyrządy laboratoryjne posiadają również inne opcje, takie jak: PSD (Power Spectral Density – gęstość widmowa mocy), skalowanie liniowe, kwadratowe, fazowe lub zespolone (real/imaginary). PSD jest wartością mocy widma znormalizowaną do rozdzielczości FFT. Jednostką miary jest dBm/Hz. Parametr ten odzwierciedla moc na jednostkę pasma. Pomiar PSD jest przydatny w pomiarach zjawisk szerokopasmowych, takich jak szum. Skalowanie liniowe natomiast dobrze odzwierciedla pozio-

Rys. 5. Wpływ warunków brzegowych na kształt widma określanego funkcją FFT

Rys. 4. Składowe widma mocy przebiegu prostokątnego obliczone funkcją FFT: amplitudowa, fazowa, rzeczywista i urojona

84

Czerwiec 2017

Elektronik

my widma tak, jak mierzy je oscyloskop, a więc wyrażane w woltach lub amperach. Wybierając skalowanie kwadratowe uzyskuje się liniową skalę mocy przy stałym obciążeniu, zwykle równym 50 Ω. Jednostką są w tym przypadku V2 lub A 2 . Oscyloskop normalizuje wyniki wykorzystując funkcję „Rescale” mnożącą bezpośredni wynik przez stałą. Dla obciążenia 50 Ω jest ona równa 0,02 (1/50). Operacja ta powoduje zamianę jednostek na waty (V2/50) dla impedancji 50 W. Z matematycznego punktu widzenia widmo FFT jest funkcją zespoloną, a wyświetlany na ekranie wykres jest tylko połową obliczeń. Pełny wynik analizy zawiera część rzeczywistą i część urojoną. Niektóre oscyloskopy umożliwiają wyświetlenie amplitudy wraz z fazą. Pełny obraz anali-

zy FFT składa się z dwóch par danych: rzeczywiste/urojone oraz amplituda/ faza. Komponenty rzeczywiste/urojone są niezbędne do obliczania odwrotnej transformaty Fouriera. Są one też powszechnie wykorzystywane przez mechaników, np. w pomiarach drgań, natomiast elektronicy i elektrycy korzystają najczęściej ze składowych amplituda/ faza. Na rysunku 4 przedstawiono przykład pomiaru widma mocy, w którym są wyświetlane wszystkie komponenty (rzeczywiste/urojone, amplituda/faza) dla fali prostokątnej. Oś pionowa wykresu fazowego widma jest wyskalowana w stopniach. Wykresy składowej rzeczywistej i urojonej są wyskalowane w tych samych jednostkach, które obowiązują dla kanałów pomiarowych oscyloskopu.

W tym przypadku są to miliwolty. Dla sygnałów okresowych takich, jak mierzony w opisywanym eksperymencie przebieg prostokątny, znaczące wartości osiąga jedynie składowa podstawowa i jej harmoniczne.

Okienkowanie, ważenie funkcji Każdy oscyloskop dysponuje rekordem o określonej fizycznej długości. Parametr ten stanowi istotne ograniczenie dla implementacji funkcji FFT. W pomiarach sygnałów rzeczywistych w rekordzie akwizycji zapisywana jest zwykle nie całkowita liczba okresów. Nie ma więc mowy o ciągłości danych zapisywanych w rekordzie akwizycji. Na rysunku 5 przedstawiono jak różnice faz sygnału w punkcie początkowym i końcowym wpływają na kształt widma. Wykresy a) i b) powstały w przypadku, gdy rekord akwizycji obejmował pełną wielokrotność okresów badanego przebiegu. Można więc mówić, że częstotliwość próbkowania jest wielokrotnością częstotliwości przebiegu. Amplituda sygnału w punkcie początkowym jest dokładnie taka sama, jak w punkcie końcowym. W rezultacie uzyskane widmo jest bardzo wąskie. Teoretycznie, dla czystego sygnału sinusoidalnego powinien to być pojedynczy prążek. Na wykresach c) i d) w rekordzie znalazła się nie całkowita liczba okresów, a więc wartość chwilowa przebiegu w punkcie początkowym jest inna niż w punkcie końcowym. Dane zapisywane w rekordzie akwizycji nie zapewniają ciągłości czasu. Konsekwencją jest rozmycie widma FFT, a więc pojawienie się listków bocznych i jednoczesne obniżenie poziomu prążka głównego. Efekt ten jest nazywany przeciekiem. Można powiedzieć, ze energia przechwyconego sygnału przepływa pomiędzy sąsiednimi „komórkami” częstotliwościowymi (rozkłada się na nie). Istnieją metody minimalizowania powyższych efektów. Jest to ważenie (okienkowanie). Ważenie polega na przemnażaniu przechwyconego przebiegu przez funkcję okna tak, aby na obu krańcach danych uzyskać wartości zerowe. Od kształtu okna zależy odpowiedź widmowa, a więc linia widma i amplitudy prążków bocznych. Charakterystyki kilku najczęściej stosowanych funkcji okna przedstawiono w tabeli 1. Dane zawarte w tabeli 1 charakteryzują zdolność poszczególnych okien do minimalizacji listków bocznych oraz zaniżania wysokości prążka głównego (scallop lose). Praktyczne efekty tych cech przedstawiono na rysunku 6. Widoczne na nim wykresy powstały dla tego samego sygnału wejściowego. Wybór okna funkcji FFT powinien być dokonywany świadomie, w zależności od celu pomiaru. Jeśli mierzone mają być stany przejściowe krótsze od czasu akwizycji rekordu, nie należy stosować żadnego okna, ponieważ amplituda szczytu widma zmienia się w zależności od położenia stanu przejściowego w rekordzie akwizycji. W tym przypadku okno prostokątne (bez ważenia) jest najlepszym wyborem. Ogólnie, okna o wąskiej odpowiedzi dają lepszą rozdzielczość częstotliwościową, natomiast okna szersze, takie jak Tabela 1. Charakterystyki najczęściej stosowanych w analizie FFT funkcji okna Poziom najwyższego Zmniejszenie poziomu Efektywne pasmo Typ okna listka bocznego [dB] prążka głównego [dB] szumu (komórki) Prostokątny –13 3,92 1,00 (bez okna) Von Hann –32 1,42 1,5 (Hanning) Hamming –43 1,78 1,37 Flat Top –44 0,01 3,43 Blackman Harris –67 1,13 1,71

Technika mniejsze amplitudy. Dzięki uśrednianiu zwiększono stosunek sygnału do szumu, co spowodowało odsłonięcie wysokich harmonicznych sygnału. W analogiczny sposób redukcji ulegną wszystkie inne asynchroniczne z akwizycją składowe sygnału.

Przykład konfiguracji analizy FFT

Rys. 6. Porównanie działania funkcji FFT dla różnych typów okien dla tego samego sygnału wejściowego

Blackman Harris lub Flat Top należy stosować w pomiarach, w których istotna jest dokładność pomiaru amplitud. Kompromisowym rozwiązaniem może być wybór takich okien, jak Von Hann lub Hamming.

Uśrednianie w dziedzinie częstotliwości Uśrednianie jest jedną z metod poprawiania stosunku sygnału do szumu. Pomiar wymaga wykonania kilku cykli akwizycji. Uśrednianie jest prowadzone w dziedzinie czasu lub w dziedzinie częstotliwości. Sygnały asynchroniczne ze zdarzeniami wyzwalającymi, jak

na przykład szum, są tłumione proporcjonalnie do liczby uśrednień. Przykład uśredniania w dziedzinie częstotliwości przedstawiono na rysunku 7. Uśrednianie w dziedzinie częstotliwości polega na sumowaniu wartości poszczególnych komórek częstotliwościowych (każdej osobno) dla określonej liczby akwizycji, a następnie podzieleniu każdej z tak otrzymanych sum przez tę liczbę. Średnia składowych asynchronicznych widma zbliża się do zera, natomiast synchroniczne są sumowane spójnie. Widać to dobrze na rysunku 7, gdzie składowe szumu są rozproszone po całym widmie, a mając względnie duże amplitudy dla wysokich częstotliwości skutecznie przesłaniają wyższe harmoniczne sygnału mające dużo

Rozważmy pomiar widma ciągłego sygnału okresowego prowadzony oscyloskopem o paśmie 4 GHz. Ustalony arbitralnie zakres analizowanych częstotliwości powinien być równy 10 MHz, częstotliwość środkowa 2,48 GHz, a rozdzielczość częstotliwościowa 10 kHz. Na podstawie wcześniejszej dyskusji ustawienie rozdzielczości może być dokonane przez wybranie jednego parametru, jakim jest podstawa czasu (czas/działki). Dla założonej rozdzielczości 10 kHz wymagany czas akwizycji jest równy 100 ms, co odpowiada podstawie czasu 10 ms/ dz (przy założeniu, że oś czasu ma 10 działek). Czułość pionowa oscyloskopu powinna być dobrana tak, aby sygnał zajmował co najmniej 90% całego zakresu wejściowego. Dzięki temu zakres dynamiki będzie wykorzystany maksymalnie, przy zachowaniu minimalnego, zachowanego dla bezpieczeństwa marginesu. Zakres częstotliwości jest ustalany na podstawie szybkości próbkowania. Musi się w nim znaleźć częstotliwość środkowa 2,48 GHz, a to oznacza, że zakres częstotliwości analizowanych (span) musi być co najmniej dwu-

Rys. 7. Uśrednianie w dziedzinie częstotliwości poprawia stosunek sygnału do szumu zwiększając tym samym dynamikę pomiaru. W nieobrobionym widmie FFT (B) widoczne są składowe pochodzące od szumu. W widmie uśrednionym (C) składowe szumowe zanikają odsłaniając harmoniczne sygnału o niższych amplitudach

86

Czerwiec 2017

Elektronik

Technika krotnie większy. Wybór częstotliwości próbkowania 5 GHz lub większej będzie odpowiedni. Maksymalna szybkość próbkowania oscyloskopu jest równa 20 GSa/s. Ustawienie żądanej szybkości próbkowania może polegać na wybraniu odpowiedniej, dla przyjętej podstawy czasu, długości rekordu. Ostatecznie w wykorzystywanym oscyloskopie wybieramy rekord akwizycji o długości 1 MSa, co przy podstawie czasu 10 ms/s da wymagany czas akwizycji równy 100 ms, a szybkość próbkowania oscyloskop ustawi na 10 GSa/s. Pomiar z takimi nastawami przedstawiono na rysunku 8. Parametry konfigurujące funkcję FFT znajdują się na zakładce „FFT” funkcji matematycznej F1. Parametry dobrano pod kątem analizy widma mocy. Ze względu na to, że badany jest sygnał ciągły, zdecydowano się na okno Von Hann’a zapewniające kompromis pomiędzy rozdzielczością częstotliwościową a dokładnością pomiaru amplitud składowych widma. Zakładka „FFT” zawiera informację o rozdzielczości częstotliwościowej (Df) równej 10 kHz, i zakresie częstotliwości 5 GHz.

Rys. 8. Przykładowa konfiguracja oscyloskopu do pomiaru FFT

Elementy zakładki „Zoom” umożliwiają ustawienie częstotliwości środkowej na 2,48 GHz przy zachowaniu skali częstotliwości 1 MHz/dz, tak jak to pokazano na wykresie F1 z rysunku 8.

Podsumowanie W artykule przedstawiono najważniejsze cechy analizy FFT, jako podsta-

wowego narzędzia wykorzystywanego do badania widma sygnałów elektrycznych za pomocą oscyloskopów cyfrowych. Podane informacje pozwalają efektywnie wykorzystywać tę funkcję, warto o nich pamiętać wykonując pomiary. Jarosław Doliński

Technika

Analiza termiczna projektu PCB Komponenty elektroniczne, na przykład układy półprzewodnikowe i kondensatory, płytki drukowane, ścieżki, obudowy i okablowanie, są wrażliwe na działanie temperatury. Pod jej wpływem zmieniają się bowiem właściwości fizyczne materiałów, z których je wykonano. W rezultacie podzespoły te szybciej się starzeją, zaś ich parametry elektryczne pogarszają się. Zbyt wysoka temperatura może nawet całkowicie zniszczyć strukturę elementu.

W

związku z tym na przykład producenci podzespołów elektronicznych podają w specyfi kacjach największą dopuszczalną temperaturę ich pracy. Dla komponentów do urządzeń elektroniki użytkowej, których obudowy wykonywane są z tworzyw sztucznych, jest to przeważnie około +85º C. Natomiast w przypadku podzespołów używanych do budowy sprzętów wojskowych, których obudowy wykonywane są z ceramiki, ta górna granica przekracza nawet +120 º C. Aby zapobiec uszkodzeniu albo zniszczeniu PCB i komponentów na niej zamontowanych, już na wczesnym etapie przygotowywania projektu płytki drukowanej trzeba przeanalizować rozkład temperatur w jej obrębie. Dzięki temu można zlokalizować miejsca, w których ciepło będzie się kumulować i spraw-

88

Czerwiec 2017

Elektronik

dzić, czy w ich pobliżu znajdują się komponenty wrażliwe na podwyższoną temperaturę. Jeżeli zaistnieje taka potrzeba, można zawczasu odpowiednio zmodyfi kować projekt i/albo uzupełnić go o dodatkowe elementy chłodzące, na przykład radiatory i/albo wentylatory. Im wcześniej wprowadzi się zmiany, tym lepiej. Im bowiem później modyfi kujemy projekt, tym zmiany będą trudniejsze do zrealizowania, a przez to zazwyczaj również droższe.

Najważniejsze parametry Szacunkowej analizy rozkładu temperatur w obrębie płytki drukowanej dokonuje się w oparciu o proste modele cieplne komponentów elektronicznych i innych elementów PCB, przede wszystkim ścieżek i laminatu. Potrzebne parametry

komponentów elektronicznych można przeważnie znaleźć w ich specyfikacjach. Jednym z najważniejszych jest termiczna rezystancja pomiędzy złączem a otoczeniem (junction – ambient, Θja). Jest to zastępcza wartość równoległego połączenia rezystancji termicznych kanałów, którymi ciepło jest przez dany komponent odprowadzane do otoczenia. Wyznacza się ją jako iloraz różnicy temperatury złącza i temperatury otoczenia przez moc strat układu. Część ciepła, która jest przekazywana bezpośrednio z wnętrza układu do jego obudowy, napotyka opór charakteryzowany przez rezystancję Θjt (junction – top). Następnie ciepło to jest wydzielane do otoczenia przez obudowę dzięki zjawisku konwekcji i radiacji, napotykając opór wyrażany ilościowo przez rezystancję termiczną Θta (top – ambient).

Technika Ponadto wymiana zachodzi także za pośrednictwem metalowej wkładki na spodzie komponentu reprezentowanej przez rezystancję termiczną Θjc (junction – case). Przez tę podstawkę ciepło wnika do płytki drukowanej.

Jak policzyć Θja? Wymaganą wartość rezystancji termicznej Θ ja łatwo można obliczyć. Przedstawiamy to na przykładzie układu, w którym moc strat wynosi 1 W. W jego pobliżu zamontowane zostaną podzespoły, na przykład kondensatory, których maksymalna dopuszczalna temperatura pracy nie powinna przekroczyć +120 º C. Zachowując margines bezpieczeństwa, nie chcemy w związku z tym, żeby nasz układ nagrzał się do temperatury powyżej +100 º C. Przejmujemy też, że temperatura otoczenia wynosić będzie +50 º C. Ponieważ rezystancję termiczną można obliczyć, wyznaczając iloraz różnicy temperatury złącza i temperatury otoczenia przez moc strat układu, w tym przypadku rezystancja cieplna Θja obudowy układu może maksymalnie wynosić 50 º C/W. Im mniejsza będzie to wartość, tym mniejsze będzie prawdopodobieństwo, że kondensatory niebezpiecznie się nagrzeją. Na podstawie wartości rezystancji termicznej Θja można porównywać ze sobą różne obudowy układów elektronicznych. Duża wartość rezystancji cieplnej oznacza, że większość ciepła, które wydziela się w złączu, przeniknie do płytki drukowanej za pośrednictwem wkładki znajdującej się pod komponentem. Skuteczność odprowadzania ciepłą tą drogą można z kolei poprawić, umieszczając pod podkładką radiator. Generalnie bowiem powinno się go montować tam, gdzie rezystancja cieplna na drodze złącze–otoczenie jest najmniejsza.

Z płytki drukowanej ciepło, również w procesie konwekcji i promieniowania, jest odprowadzane do otoczenia, napotykając opór wyrażany przez parametr Θca (case – ambient). Ten natomiast stanowi sumę kilku rezystancji: Θcu – oporu termicznego płaszczyzny miedzi, Θfr4 – termicznej rezystancji laminatu, Θ via – rezystancji cieplnej przelotek umieszczonych bezpośrednio pod metalową wkładką oraz Θsa, czyli oporu termicznego na styku powierzchni płytki drukowanej i powietrza. Znając parametry Θja i Θjc, możemy oszacować pole powierzchni płytki drukowanej, które jest wymagane, żeby rozproszyć do otoczenia ciepło wydzielające się do niej z układu. Wartość tej wielkości wyrażaną w cm² wyznacza się jako iloraz 500 przez różnicę rezystancji cieplnych Θja oraz Θjc. Zakładając, że Θjc wynosi 10 ºC/W, zaś Θja 50 ºC/W, rozmiar płytki drukowanej w tym wypadku powinien wynosić co najmniej 12,5 cm².

Przelotki cieplne Przelotka o średnicy 300 μm, której ścianki pokryto miedzią o grubości 18 μm, ma rezystancję termiczną o wartości około 260 º C/W. Aby zwiększyć sprawność odprowadzania ciepła przez podkładkę pod elementem, warto jest umieścić pod nią możliwie najwięcej tego typu przelotek. Rezystancję termiczną takiej grupy można wówczas obliczyć jako iloraz 260 º C/W i liczby przelotek. Jeżeli na przykład wkładka pod komponentem ma wymiary 4,5×4,5 mm, zmieści się na niej 25 przelotek o średnicy 300 μm każda, rozmieszczonych w odległości 1 mm od siebie. Rezystancja termiczna takiego układu przelotek będzie więc równa 10,4º C/W.

Zatem im więcej będzie przelotek, tym łatwiej ciepło będzie odpływać od swojego źródła. Warto o tym pamiętać, wybierając obudowę układu. Im bowiem większa jest powierzchnia podkładki, tym lepiej, ponieważ zmieści się pod nią więcej przelotek. Przelotki powinno się połączyć z możliwie największą liczbą płaszczyzn miedzi i z powierzchnią płytki drukowanej. Dzięki temu ciepło będzie odprowadzane jak najdalej od źródła i efektywniej oddawane do otoczenia. Najlepiej jest, jeżeli przelotki są całkowicie wypełnione miedzią.

Grubość płaszczyzny masy, a jej opór cieplny Wypełnienie wszystkich przelotek miedzią może jednak kosztować dwukrotnie, a nawet trzykrotnie więcej niż tylko pokrycie ich ścianek tym metalem. Przeważnie jednak uzyskiwana w ten sposób poprawa sprawności odprowadzania nadmiaru ciepła nie jest warta ponoszenia aż takich kosztów. W zamian lepiej jest zastosować nieco grubszą warstwę miedzi. Na przykład pokrycie wnętrza przelotki o średnicy 300 μm dwukrotnie grubszą miedzianą powłoką kosztować będzie tylko o około 20% więcej. W zamian za to jej rezystancja termiczna zmniejszy się z 260 º C/W do około 140 º C/W. Dzięki temu opór cieplny układu 25 tego rodzaju przelotek będzie wówczas prawie o połowę mniejszy (5,6º C/W). Generalnie im grubsze są warstwy miedzi w płytce drukowanej, tym lepsze są jej właściwości termiczne. Wynika to bezpośrednio ze wzoru na rezystancję cieplną płaszczyzny miedzi, czyli Θcu. Z zależności tej można wywnioskować,

Struktura komponentu (złącze)

Wkładka

Obudowa

Czym jest Θca? Mała wartość Θja występuje przeważnie w parze z małą wartością rezystancji Θjc. Ta druga także jest ważnym parametrem cieplnym obudów. W przypadku tych zdolnych do rozpraszania dużych ilości ciepła wartości Θjc może być nawet mniejsza niż kilka º C/W. Dla porównania w przypadku obudów, na spodzie których nie ma metalowej wkładki, rezystancja Θjc może sięgać nawet kilkuset º C/W.

Przelotki termiczne

Rys. 1. Wymiana ciepła zachodzi m.in. za pośrednictwem metalowej wkładki na spodzie układu

Elektronik

Czerwiec 2017

89

Technika Aby taki model odzwierciedlał rzeczywiste warunki, uwzględnić trzeba szereg czynników, m.in. przepływ powietrza wokół komponentów wywołany naturalną i wymuszoną konwekcją oraz zjawiska promieniowania i przewodzenia ciepła. Samodzielne przeprowadzenie takiej symulacji wymagałoby rozległej wiedzy m.in. z zakresu dynamiki płynów. Dlatego w tym celu wykorzystuje się specjalistyczne oprogramowanie.

Trudności że opór termiczny Θcu jest wprost proporcjonalny do iloczynu odwrotności przewodności cieplnej miedzi, która wynosi 4 W/(cm · º C) i długości płaszczyzny, natomiast odwrotnie proporcjonalny do iloczynu jej długości i grubości. Najlepiej jest, jeżeli płaszczyzna miedzi, która pełni funkcję radiatora, jest na całej powierzchni ciągła. Jeśli jednak poprowadzenie przez nią ścieżek jest nieuniknione, lepiej jest, jeżeli biegną one równolegle do kierunku przepływu ciepła.

Przybliżona analiza nie zawsze wystarczy Korzystając z danych katalogowych i uproszczonych modeli cieplnych komponentów PCB, można przeprowadzić zgrubną analizę termiczną projektu. Jednak w przypadku urządzeń elektronicznych produkowanych na masową skalę, zwłaszcza tych, w których błędy popełnione na tym etapie mogą mieć groźne skutki dla bezpieczeństwa użytkownika, przykładem może być elektronika samochodowa, taka szacunkowa analiza nie wystarczy. W takich projektach trzeba bowiem skorzystać ze złożonego modelu urządzenia, który umożliwi przeanalizowanie tego, jak w czasie zmienia się rozkład temperatur i jak wpływa to na parametry poszczególnych komponentów.

Wraz z postępem w dziedzinie elektroniki, równolegle rozwijane są narzędzia do symulacji termicznej projektów płytek drukowanych. Z punktu widzenia twórców takich aplikacji nowoczesne urządzenia elektroniczne coraz trudniej jest poddawać analizie pod kątem ich właściwości cieplnych. Powodów tego jest kilka.

nał jest równomierny, w przejściowy, w którym mogą występować turbulencje, które są wywoływane przez przeszkody w postaci elementów PCB, a nawet w przepływ całkowicie burzliwy. Zamodelowanie przepływu o takiej zmienności nie jest łatwe.

Przegląd metod obliczeniowych Ponadto używane są też różnorodne rozwiązania do odprowadzania ciepła, nie tylko radiatory i wentylatory, ale na przykład również moduły Peltiera oraz rurki cieplne. Symulacja powinna uwzględnić charakterystyki zarówno różnych komponentów elektronicznych, jak i różnych elementów systemów chłodzenia. Dostępne są narzędzia do symulacji termicznej urządzeń elektronicznych różnego rodzaju. Są to zarówno aplikacje tekstowe, jak i programy z graficz-

Przelotki powinno się połączyć z możliwie największą liczbą płaszczyzn miedzi i z powierzchnią płytki drukowanej. Dzięki temu ciepło będzie odprowadzane jak najdalej od źródła i efektywniej oddawane do otoczenia. Najlepiej jest, jeżeli przelotki są całkowicie wypełnione miedzią Przede wszystkim są to konstrukcje o coraz bardziej skomplikowanej geometrii, składające się z wielu komponentów elektronicznych nagromadzonych na stosunkowo niewielkiej powierzchni. Rosnącej gęstości podzespołów na PCB sprzyja ich miniaturyzacja. Duże zagęszczenie komponentów o różnych kształtach i rozmiarach sprawia z kolei, że między nimi tworzą się korytarze powietrzne o skomplikowanych kształtach. Wpływa to na charakter przepływu powietrza. Może się on zmieniać z uporządkowanego (laminarnego), wtedy gdy ka-

nym interfejsem użytkownika. Oprócz tego różnią się one zaimplementowanymi metodami obliczeniowymi. W niektórych z nich korzysta się z metody różnic skończonych, w innych z metody objętości skończonych. W pozostałych natomiast równania opisujące zjawiska cieplne oraz przepływy powietrza rozwiązuje się metodą elementów skończonych. Jednym z ważniejszych kryteriów wyboru narzędzia do symulacji jest jego cena. Istotny jest również stopień trudności przygotowania modelu oraz czas trwania obliczeń.

Klasyfikacja narzędzi do symulacji

Przelotki cieplne

Rys. 2. Im większa jest metalowa wkładka, tym więcej przelotek się pod nią zmieści

90

Czerwiec 2017

Elektronik

W analizie projektu urządzania elektronicznego można m.in. skorzystać z aplikacji ogólnego przeznaczenia, narzędzi CFD (Computational Fluid Dyamics) oraz/albo programów do analizy PCB. W programach zaliczanych do pierwszej grupy z reguły wykorzystuje się metodę elementów skończonych.

Sprawdzają się one w symulacji większych struktur, które zawierają wiele źródeł ciepła. Przykładem są obudowy, wewnątrz których zostanie zamontowanych kilka płytek drukowanych. Taka przybliżona analiza pozwala określić warunki brzegowe dla bardziej szczegółowej analizy na poziomie poszczególnych PCB. Zamodelowanie obiektu symulacji na potrzeby narzędzi tego typu jest zadaniem złożonym, zajmującym sporo czasu. Sama analiza też nie przebiega szybko. Kolejny typ to narzędzia CFD. Jak poprzednie, także aplikacje zaliczane do tej grupy są używane do wyznaczenia warunków brzegowych dla dalszej, bardziej szczegółowej analizy na poziomie pojedynczych PCB. Modelowanie w ich przypadku również jest pracochłonne, a symulacja czasochłonna. Narzędzie obu typów sprawdzają się zwłaszcza w przypadku symulacji na poziomie systemowym. Jeżeli chcemy przeanalizować projekt jednej albo dwóch PCB jednocześnie lub jednej PCB, za to bardziej szczegółowo, można skorzystać z prostszych narzędzi. Zalety programów do analizy PCB to: krótszy czas modelowania i analizy, możliwość bardziej szczegółowego zamodelowania płytek drukowanych i komponentów elektronicznych i łatwość uruchamiania analiz typu „co-jeśli” („what-if ”). Wadą jest z kolei korzystanie z uproszczonych modeli przepływów.

Środki nadmiarowe Dokładność wyników analizy cieplnej zależy nie tylko od wybranego narzędzia, ale też od danych wejściowych, głównie od informacji o parametrach poszczególnych komponentów, m.in. stratach mocy, wydzielanym cieple oraz dopuszczalnej temperaturze pracy. Jeśli dane te nie będą zgodne z rzeczywistością, wyniki analizy będą błędne. Bez względu na przyczynę, modyfi kacje w projekcie urządzenia wprowadzone na podstawie nieprawidłowych wyników jego analizy termicznej mogą okazać się niepotrzebne albo niewystarczające. Pierwszy przypadek jest skutkiem przyjęcia w analizie nadmiernie pesymistycznych założeń. Jest to niekorzystne z różnych względów. Najczęściej okazuje się, że projekt urządzenia wykonany ze zbyt dużą rezerwą jest nieekonomiczny, gdyż zastosowano w nim za drogie komponenty, na przykład z materiałów o lepszych właściwościach termicznych albo wentylatory o większej niż wymagana wydajności chłodzenia, albo wykorzystano całkiem zbędne dodatkowe elementy. Przeważnie chodzi o nadmiarowe komponenty systemu chłodzenia, na przykład radiatory.

Groźne niedoszacowanie Przeciwieństwem tej sytuacji jest niedoszacowanie ilości ciepła wydzielanego przez elementy urządzenia lub ich wrażliwości na zmiany temperatury otoczenia. Może to mieć znacznie gorsze skutki niż przeszacowanie założeń analizy termicznej. Wymaga również zwykle wprowadzenia poprawek już po zbudowaniu urządzenia. W takim wypadku najczęściej montuje się dodatkowe radiatory lub wentylatory. Komplikuje to jednak konstrukcję, zwiększa koszty, a nawet może pogorszyć niezawodność urządzenia. Nie ma bowiem wówczas gwarancji, że pomimo dodatkowego chłodzenia uda się uniknąć przegrzewania wrażliwszych podzespołów. Monika Jaworowska

Nowe produkty | Układy zasilania Przetwornica DC-DC Boost z wyjściem 3,3 V do aplikacji zasilanych pojedynczą baterią

Wydajne konwertery DC-DC dla telekomunikacji i przemysłu

Impulsowa przetwornica napięcia R-78S Boost firmy Recom została zaprojektowana specjalnie do aplikacji zasilanych pojedynczą baterią. Ze względu na szeroki zakres napięć wejściowych, dużą sprawność i małe straty w trybie standby pozwala maksymalnie wydłużyć czas pracy ogniwa i zapewnia sta-

TDK wprowadza na rynek nową serię izolowanych konwerterów DC-DC iOG w standardowych obudowach o wymiarach ¼ brick (57,9×36,8×13,54 mm). Są one przeznaczone do pracy w systemach telekomunikacyjnych, przemysłowych i pomiarowych w trudnych warunkach środowiskowych. W temperaturze 55º C i przy chłodzeniu obudowy powietrzem moc wyj-

bilne napięcie wyjściowe 3,3 V aż do całkowitego wyczerpania jego energii. Model R-78S Boost bazuje na koncepcji standardowego regulatora R-78 typu buck. Dostarcza do wyjścia napięcie 3,3 VDC przy szerokim zakresie dopuszczalnych napięć wejściowych od 0,65 do 3,15 V, pozwalającym na wykorzystanie w charakterze źródła wejściowego ogniwa alkalicznego, NiCd, NiMH, cynkowo-węglowego lub litowego. Dzięki temu obciążenia takie jak mikrokontrolery, moduły komunikacyjne WLAN/Bluetooth/LoRa czy systemy IoT mogą być zasilane z pojedynczej baterii 1,5 V zapewniającej dłuższy czas pracy niż tradycyjne 3-woltowe baterie zegarkowe. Model R-78S zapewnia sprawność sięgającą 93% przy pełnym obciążeniu, która jest utrzymywana powyżej 90% również w szerokim zakresie mniejszych obciążeń. Pobór prądu przy braku obciążenia zmniejsza się do 160 μA, a w trybie standby wynosi zaledwie 7 A. Do standardowego wyposażenia należy zabezpieczenie zwarciowe, termiczne i podnapięciowe. Zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –40 do +100°C. Podobnie jak w przypadku pozostałych przetwornic Recom, model R-78S jest objęty 3-letnią gwarancją.

ściowa wynosi 438 W, ale po montażu w chassis lub dodaniu radiatora wzrasta do 504 W. Sprawność konwersji sięga 96%, dzięki czemu do pracy nie jest wymagane wydajne chłodzenie. Obudowa konwerterów jest zgodna pod względem rozkładu i liczby wyprowadzeń z IBC (Intermediate Bus Converter). Wersja o napięciu wyjściowym 12 V (42 A) może być zasilana na wejściu napięciem 39–75 VDC i ma możliwość trymowania napięcia wyjściowego w zakresie ±210 mV, a także pozwala na łączenie równoległe z podziałem prądu dla zwiększenia mocy wyjściowej. Konstrukcja układowa jest w pełni zabezpieczona przed przeciążeniem i nieprawidłową wartością napięcia wejściowego. Izolacja między wejściem i wyjściem jest testowana napięciem 2,25 kVDC. Zasilacze są zgodne z normami bezpieczeństwa i EMC IEC/EN 60950-1, UL/CSA 60950-1.

www.recom-power.com

Amtek, tel. 22 866 41 40, www.amtek.pl

Najmniejsze na rynku izolowane 9-watowe przetwornice DC-DC o zakresie napięć wejściowych 4:1 XP Power poszerza ofertę przetwornic DC-DC do montażu na płytkach drukowanych o nową serię ITZ obejmującą najmniejsze na rynku izolowane przetwornice o zakresie napięć wejściowych 4:1. Występują one w wersjach jednowyjściowych (3,3, 5, 9, 12, 15 i 24 VDC) i dwuwyjściowych (5, 12 i 15 VDC). W zależności od modelu ich zakresy dopuszczalnych napięć wejściowych wynoszą 9...36 VDC lub 18...75 VDC. Przetwornice ITZ są zamykane w obudowach SIP-8 o wymiarach 21,9×11,2×9,6 mm. Zapewniają sprawność sięgającą 89% i gęstość mocy 44 W/cal3. Nie wymagają chłodzenia wentylatorem ani montażu radiatorów. Ich zakres dopuszczalnych

temperatur pracy wynosi od –40 do +60°C przy pełnej mocy wyjściowej oraz do +85°C przy ograniczonej mocy. Izolacja wejściewyjście to standardowo 1,5 kVDC oraz opcjonalnie 3 kV DC dla wersji z sufi ksem „-H”. Do standardowego wyposażenia należy wejście Remote On/Off. Wszystkie przetwornice ITZ spełniają wymogi normy EN55032 level A w zakresie promieniowanych i przewodzonych zaburzeń elektromagnetycznych, bez zewnętrznych elementów fi ltrujących. Są objęte 3-letnią gwarancją. www.xppower.com

92

Czerwiec 2017

Elektronik

Zasilacze przemysłowe nowej generacji Nowa seria TIB zasilaczy przemysłowych na szynę DIN firmy Traco łączy bardzo dużą sprawność z optymalnym stosunkiem koszt–parametry. Ich sprawność, dochodząca do 94,5%, pozwoliła na zastosowanie bardzo wąskich obudów. Dodatkowo, ponieważ zatrzaski na szynę mogą być montowane na bocznej ściance, zasilaczy można użyć w bardzo płytkich szafkach lub nawet w płaskich panelach. Małe straty mocy, a co za tym idzie małe wydzielanie ciepła, pozwalają na niezawodną pracę z pełnym obciążeniem w szerokim zakresie temperatur otoczenia, od –25 do +60ºC. Z mocą wyjściową o 20% niższą zasilacze mogą pracować nawet w temperaturach do 70 ºC. Serię TIB wyposażono w funkcję Power Boost – przez czas do 4 s zasilacze mogą pracować z mocą zwiększoną do 150%. Po przekroczeniu tego czasu wyłączają się i są automatycznie restartowane po około 10 s. Ułatwia to rozruch silników krokowych, solenoidów czy

siłowników. Zaletą w takich aplikacjach jest również odporność na energię zwracaną z obciążenia i zabezpieczenie przeciwprzepięciowe wyjścia. Nie występują zapady napięcia wyjściowego, gdy zwrot energii się zakończy. Na stabilność napięcia minimalnie wpływają również gwałtowne zmiany obciążenia (spadek ok. 100 mV przy skoku obciążenia od 20 do 90%). Odporność EMC zasilaczy spełnia normy dla środowisk przemysłowych (EN 61000-6-2), podczas gdy emisja EMC jest zgodna z wymogami zastosowań w budynkach mieszkalnych, biurowych i handlowych (EN 61000-6-3). Ponadto wyjścia zostały wytłumione w zakresie zakłóceń radiowych, co zapobiega promieniowaniu na długich przewodach wyjściowych. Dzięki aktywnym układom korekcji zasilacze wyróżniają się dużym współczynnikiem mocy, sięgającym 99%, oraz małym prądem rozruchowym. Seria TIB obejmuje 4 typy o mocy 80, 120, 240 oraz 480 W (+50% podbicia) i napięciu wyjściowym regulowanym w zakresie od 23,5 do 28 V. Zasilacze mają certyfi katy zgodności ze standardami bezpieczeństwa IEC/EN 60950-1, UL 60950-1 i UL 508. Amtek, tel. 22 866 41 40, www.amtek.pl

Zaprenumeruj codzienny newsletter z branżowymi informacjami

ElektronikaB2B.pl/newsletter

Nowe produkty | Układy zasilania 3-amperowa przetwornica DC-DC w obudowie PQFN o powierzchni 3×3 mm

Przetwornice DC-DC o dużej gęstości mocy dla przemysłu i motoryzacji

IR3883 to łatwa w implementacji 3-amperowa przetwornica DC-DC zamykana w obudowie PQFN (3×3 mm), charakteryzująca się dużym stopniem integracji i dużą sprawnością. Zawiera m.in. kontroler PWM, wysokoprądowe tranzystory MOSFET i układ stabilizacji, co pozwala ograniczyć do minimum liczbę elementów współpracujących i zrealizować kompletny obwód na powierzchni mniejszej niż 100 mm2. IR3883 został zaprojektowany do zastosowań w aplikacjach PoL o dużej gęstości upakowania podzespołów, w których najważniejszymi kryteriami są duża sprawność, duża niezawodność i bardzo dobre właściwości termiczne. Pracuje z napięciem wejściowym z zakresu od 4,5 do 14 V i umożliwia programowanie napięcia wyjściowego w zakresie od 0,5 do 5 V. W zakresie dużych obciążeń pracuje w trybie CCM, a przy małych obciążeniach wchodzi w tryb emulacji diody, pozwalający ograniczyć straty mocy. Zawiera ogranicznik prądu wyjściowego z kompensacją termiczną, układ miękkiego startu i zabezpieczenie termiczne. Pozostałe cechy: • częstotliwość pracy: 800 kHz, • pobór prądu w trybie shutdown: 10 A, • sprawność: do 95% (VOUT=5 V), • precyzyjne źródło napięcia referencyjnego 0,5 V 0,6%, • wejście Enable, • wyjście Power Good.

Vicor rozbudowuje swoją ofertę przetwornic DC-DC produkowanych w obudowach ChiP o dwa nowe modele stanowiące uzupełnienie rodziny DCM: • DCM3623T50T17A6x00 (160 W) o znamionowym napięciu wejściowym i wyjściowym odpowiednio 30 i 15 VDC, • DCM4623TD2N26C8x00 (375 W) o znamionowym napięciu wejściowym i wyjściowym odpowiednio 275 i 24 VDC. Są to przetwornice izolowane o bardzo dużej gęstości mocy, produkowane w obudowach rozmiaru odpowiednio 3623 (38,7 ×22,8 mm) i 4623 (47,9×22,8 mm) o grubości 7,3 mm. Zostały wykonane w topologii ZVS (zero-voltage switching), umożliwiającej osiągnięcie dużej sprawności w szerokim zakresie napięć wejściowych. Zawierają zabezpieczenie

www.infineon.com

www.vicorpower.com

Miniaturowe przetwornice DC-DC Boost z funkcją True Shutdown W ofercie firmy Maxim Integrated dostępna jest seria miniaturowych przetwornic DC-DC Boost linii nanoPower, wyposażonych w funkcję True Shutdown.

nadnapięciowe, nadprądowe, podnapięciowe, zwarciowe i termiczne. Znajdują zastosowanie przede wszystkim w maszynach ciężkich, kontroli procesów przemysłowych i w motoryzacji. Umożliwiają łączenie równoległe maksymalnie 8 identycznych modułów, pozwalając zwielokrotnić moc wyjściową. Osiągają sprawność szczytową przekraczającą 91%. Występują w wersjach na dwa zakresy dopuszczalnych temperatur pracy, z których szerszy rozciąga się od –55 do +125º C.

Funkcja ta ogranicza do zaledwie 0,5 nA pobór prądu oraz odcina wejście od wyjścia, eliminując przepływ prądu w obu kierunkach. Przetwornice MAX1722x są przeznaczone do zastosowań wszędzie tam, gdzie najważniejszym kryterium jest długość pracy na baterii. Występują w wersjach o maksymalnym prądzie cewki równym 225 mA (MAX17220), 500 mA (MAX17221/ MAX17222/MAX17223) i 1 A (MAX17224/ MAX17225). Umożliwiają programowanie napięcia wyjściowego pojedynczym rezystorem o tolerancji 1% w zakresie od 1,8 do 5 V z krokiem co 100 mV. Pozostałe parametry: • zakres napięć wejściowych: od 400 mV do 5,5 V, • minimalne napięcie startowe: 0,88 V, • pobór prądu w stanie spoczynkowym: 300 nA, • sprawność: do 95%, • zakres temperatur pracy: od –40 do +85°C, • obudowy: μDFN-6 (2×2 mm) i WLP-6 (1,4×0,88 mm). www.maximintegrated.com

94

Czerwiec 2017

Elektronik

Układy zasilania | Nowe

produkty

Seria 9-watowych konwerterów DC-DC o wymiarach 21,9×11,2×9,6 mm

Specjalizowane, izolowane przetwornice DC-DC do urządzeń PoE

XP Power rozszerza ofertę przetwornic DC-DC do montażu na płytkach drukowanych o nową serię 9-watowych przetwornic ITZ wyróżniających się małymi wymiarami obudowy, wynoszącymi 21,9×11,2×9,6 mm. Pracują one w szerokim zakresie napięć wejściowych 4:1 (9…36 VDC lub 18…75 VDC). Są dostępne w wersjach jednowyjściowych o napięciu 3,3, 5, 9, 12, 15 i 24 VDC oraz dwuwyjściowych ±5, ±12 i ±15 VDC. Nie wymagają minimalnego obciążenia wyjścia. Wykazują sprawność energetyczną sięgającą 89%, co eliminuje konieczność stosowania radiatorów i wentylatorów. Poza modelami standardowymi o izolacji 1,5 kVDC między wejściem i wyjściem, dostępne są też wykonania „-H” o izolacji dwukrotnie większej. Przetwornice ITZ są przystosowane do pracy w zakresie dopuszczalnych temperatur otoczenia od –40 do +85°C, przy czym mogą dostarczać do obciążenia pełną moc znamionową w zakresie do +60°C. Spełniają wymogi normy EN55032 level A w zakresie promieniowanych i przewodzonych zaburzeń elektromagnetycznych bez dołączania jakichkolwiek dodatkowych elementów. Są objęte 3-letnią gwarancją.

Przetwornice DC-DC serii MYBSP zostały zaprojektowane specjalnie do zastosowań w urządzeniach sieciowych zasilanych przez kabel ethernetowy (PoE). Są to przetwornice izolowane, przystosowane do montażu powierzchniowego, mogące znaleźć zastosowanie np. w bezprzewodowych punktach dostępowych, kamerach systemów monitorowania i telefonach IP. Zaimplementowano w nich sprzętowy protokół klasyfikacji zgodny ze standardem IEEE802.3at. Wewnętrzny transformator zapewnia izolację między wejściem i wyjściem do 2250 V DC . Seria MYBSP obejmuje obecnie dwa typy przetwornic: MYBSP0122BABF o parametrach wyjściowych 12 VDC/2,125 A i MYBSP0055AABF o parametrach 5 VDC/5,1 A. Oba pracują w zakresie dopuszczalnych napięć wejściowych od 42,5 do 57 VDC. Charakteryzują się mocą wyjściową do 25,5 W i sprawnością wynoszącą typowo 92,5% (dla wersji 12 VDC). Są dostarczane w postaci nieobudowanych modułów o wymiarach 35,5×22,4×10,55 mm z cylindrycznymi terminalami umożliwiającymi montaż w procesie przepływowym.

www.xppower.com

www.murata.com

Nowe produkty | Układy zasilania 3-amperowy impulsowy regulator napięcia Module zgodny z normą CISPR 22 Class B

Konwerter DC-DC z wyjściem 5 V/20 A w obudowie o wymiarach 14×10 mm

LTM8073 to kolejny impulsowy regulator napięcia stanowiący rozszerzenie rodziny układów Module, charakteryzujący się wydajnością prądową 3 A i maksymalnym napięciem wejściowym 60 V. Może on bezpiecznie współpracować z nieregulowanymi przemysłowymi źródłami napięcia 24 i 48 V w środowiskach o dużym poziomie szumów, m.in. w systemach komunikacyjnych, automatyce przemysłowej, robotyce i awionice. Dzięki zastosowaniu architektury Silent Switcher ma mały

PI3525-00-LGIZ to najnowszy konwerter DC-DC Buck wchodzący w skład rodziny konwerterów Cool-Power ZVS o nominalnym napięciu wejściowym 48 V (30...60 V), wyróżniających się dużą wydajnością prądową i dużą gęstością mocy. Układ ten pracuje z ustalonym fabrycznie napięciem wyjściowym równym 5 V i pomimo małych gabarytów może dostarczyć do obciążenia prąd o natężeniu do 20 A. Podobnie jak dwie wcześniejsze wersje o napięciach wyjściowych 3,3 i 12 V, jest zamykany w obudowie LGA SiP o powierzchni 14×10 mm. Konwertery serii PI352x zapewniają dwukrotnie większą moc znamionową niż wcześniejsza seria PI354x, pomimo, że powierzchnię ich obudów zwiększono jedynie o 40% (14×10 mm vs. 10×10 mm). Nowy model PI3525-00-LGIZ wymaga dołączenia jedynie cewki wyjściowej i kilku elementów pasywnych, dzięki czemu całą przetwornicę można zmieścić na powierzchni płytki drukowanej mniejszej od 740 mm2. W przypadku aplikacji o dużym poborze prądu istnieje możliwość równoległego połączenia wyjść maksymalnie 3 konwerterów PI352x. www.vicorpower.com

poziom wytwarzanych zaburzeń EMI, zapewniając pod tym względem kompatybilność z normą CISPR 22 Class B. Może dzięki temu znaleźć zastosowanie m.in. w systemach przetwarzania obrazu i w aplikacjach w.cz. Praca z wyjściowym prądem ciągłym 3 A jest możliwa w zakresie temperatur otoczenia do +85º C bez chłodzenia wymuszonym obiegiem powietrza czy radiatorem. Możliwe jest łączenie wyjść kilku regulatorów LTM8073 w aplikacjach wymagających większego prądu wyjściowego. Układ oferuje aż cztery tryby pracy (Burst, pulse-skipping, pulse-skipping + spread spectrum, external sync), zapewniając dużą sprawność energetyczną w każdych warunkach. Ważniejsze dane techniczne LTM8073: • zakres napięć wejściowych: 3,4...60 V, • zakres napięć wyjściowych: 0,8...15 V, • wydajność prądowa: 3 A (5 A w szczycie), • częstotliwość taktowania: od 200 kHz do 3 MHz, • sprawność: do 90% (24 VIN, 5 VOUT, 3A), • line regulation/load regulation: 0,5%, • wyjściowe napięcie tętnień: 10 mV. LTM8073 może pracować w szerokim zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125º C. Jest zamykany w obudowie BGA o wymiarach 9,0×6,3×3,3 mm i wymaga jedynie dwóch zewnętrznych kondensatorów oraz kilku miniaturowych rezystorów. Jego częstotliwość taktowania może być programowana pojedynczym rezystorem lub synchronizowana ze źródłem zewnętrznym z zakresu od 200 kHz do 3 MHz. Ceny hurtowe LTM8073 zaczynają się od 10,58 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. www.linear.com

96

Czerwiec 2017

Elektronik

Regulator LDO o wymiarach 1,2×0,8×0,33 mm i prądzie wyjściowym 1,3 A TCR13AGADJ to regulator LDO o rekordowo małych wymiarach wynoszących 1,2×0,8×0,33 mm, mogący pracować z maksymalnym prądem wyjściowym 1,3 A. Został zaprojektowany do zastosowań w smartfonach, tabletach i innych urządzeniach przenośnych, gdzie umożliwia programowanie napięcia wyjściowego pojedynczym zewnętrznym rezystorem

w zakresie od 0,55 do 3,6 V. Napięcie dropout dla TCR13AGADJ wynosi typowo 92 mV (0,9 V, 1,0 A). Układ zapewnia skuteczne tłumienie tętnień napięcia wejściowego (CMRR=90 dB @ 0,9 V, 1 kHz), dzięki czemu może być stosowany do zasilania m.in. kamer i obwodów w.cz. Zawiera zabezpieczenie nadprądowe, podnapięciowe, nadnapięciowe i termiczne, ogranicznik natężenia prądu wejściowego oraz funkcję auto-discharge, zapewniającą automatyczne rozładowanie pojemności wyjściowej po przełączeniu w tryb standby. www.toshiba.semicon-storage.com

Układy zasilania | Nowe

produkty

300-watowe zasilacze sieciowe open-frame o wymiarach 127×76×35 mm Oddział Power Group fi rmy CUI wprowadza do sprzedaży nową serię zasilaczy sieciowych VOF-300 o mocy wyjściowej 300 W, produkowanych w wersjach open-frame i w metalowych obudowach. Są one obecnie dostępne w czterech wersjach różniących się napięciem wyjściowym (12, 24, 36, 48 V DC). Zapewniają sprawność sięgającą 94% i mały pobór mocy, rzędu 0,3 W przy braku obciążenia. Pracują z napięciem wejściowym z uniwersalnego zakresu od 90 do 264 VAC . Wszystkie modele uzyskały certyfi katy bezpieczeństwa UL/cUL i TUV 60950-1 oraz są zgodne z wymogami norm EN 55032 Class B i FCC Class B w zakresie poziomu promieniowanych zaburzeń elektromagnetycznych. Ich minimalny współczynnik MTBF wynosi 160 tys. godzin. Do standardowego wyposażenia należy zabezpieczenie nadprądowe, nadnapięciowe, termiczne i zwarciowe oraz układ korekcji PFC.

Nieobudowane zasilacze VOF-300 charakteryzują się wymiarami 127×76×35 mm. Mogą pracować z wymuszonym obiegiem powietrza w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +50°C z pełną mocą znamionową oraz do +70°C z mocą ograniczoną do 60%. Zasilacze VOF-300-CNF w metalowych obudowach charakteryzują się nieco większymi wymiarami, wynoszącymi 136×88×40 mm. Mogą pracować z wymuszonym obiegiem powietrza w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +60°C z pełną mocą znamionową oraz do +80°C z mocą ograniczoną do 60%. Ceny zasilaczy VOF-300 i VOF-300-CNF zaczynają się od 111,50 USD przy zamówieniach 25 sztuk. www.cui.com

Miniaturowe, tanie zasilacze sieciowe AC/DC o mocy 1 i 2 W  do montażu na płytkach drukowanych Instalacje inteligentnego budynku obejmują wiele elementów wykonawczych i czujników pracującymi w trybie „always on”. Do tego typu zastosowań fi rma Recom zaprojektowała serię tanich, miniaturowych zasilaczy sieciowych RAC o mocy znamionowej 1 i 2 W, spełniających wymogi normy EN60335 w zakresie bezpieczeństwa użytkowania. Pobierają one typowo 180 mW mocy przy braku obciążenia i oferują nieosiągalną dla innych producentów relację jakości do ceny. Nowa oferta obejmuje zasilacze 1-watowe RAC01-G i 2-watowe RAC02-G. Mogą one pracować z napięciem wejściowym od 100 do 240 VAC. Zawierają standardowe wyjścia 5 i 12 VDC do zasilania przekaźników, bramek dostępowych i wszelkiego typu węzłów sieciowych w systemach automatyki budynków. Ich zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –25 do +80°C. Zasilacze RAC są produkowane w obudowach o wymiarach 33,7×22,2×19 mm. Zawierają zabezpieczenie nadprądowe i zwarciowe. Są objęte 3-letnią gwarancją. Spełniają wymogi normy EN55022 Class A (RAC-GA) i Class B (RAC-GB) w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej, bez konieczności dodawania jakichkolwiek zewnętrznych elementów fi ltrujących. www.recom-power.com

Elektronik

Czerwiec 2017

97

Nowe produkty | Układy zasilania | Układy cyfrowe Konwerter DC-DC step-down 6 A/42 V o łatwej implementacji i bardzo małej emisji elektromagnetycznej Do oferty łatwych w implementacji przetwornic DC-DC Simple Switcher 2 fi rmy Linear Technology dołącza nowy model LT8640S o wydajności prądowej 6 A (7 A w impulsie) i maksymalnym napięciu wejściowym 42 V. Jest to konwerter typu step-down wyróżniający się bardzo małą emisją elektromagnetyczną, spełniającą wymogi normy CISPR 25, Class 5. Jest bardzo łatwy w implementacji; wymaga dołączenia jedynie kilku miniaturowych elementów pasywnych. Architektura Simple Switcher 2. generacji wykorzystuje dwa wewnętrzne ceramiczne kondensatory wejściowe oraz wewnętrzne kondensatory na liniach BST i INTVCC do minimalizowania wpływu szybkich wewnętrznych pętli prądowych. Ponadto zapewnia precyzyjną kontrolę nachylenia zboczy oraz wykorzystuje słupki miedziane zamiast połączeń drutowych wire bond. Wszystko to pozwala w znacznym stopniu ograniczyć poziom emisji elektromagnetycznej, bez względu na sposób zaprojektowania płytki drukowanej. LT8640S oferuje sprawność sięgającą 96% przy częstotliwości taktowania 1 MHz. Akceptuje napięcia wejściowe z zakresu od 3,4 do 42 V, co czyni go idealnym do zastosowań w przemyśle i motoryzacji. Umożliwia stabilizację napięcia wyjściowego w zakresie już od 0,97 V. Przy braku obciążenia układ może być przełączany w tryb oszczędnościowy Burst, w którym pobór prądu jest ograniczany do zaledwie 2,5 A. Cecha ta jest istotna w przypadku podsystemów samochodowych always-on. Krótki minimalny czas otwarcia klucza, wynoszący 30 ns, pozwala na

pracę ze stałą częstotliwością taktowania 2 MHz przy dużej różnicy napięć na wejściu i wyjściu (16 VIN, 1,5 VOUT), równocześnie pozwalając uniknąć wprowadzania zaburzeń elektromagnetycznych do krytycznych zakresów częstotliwości. Pozostałe cechy: • wyjściowe napięcie szumu: 10 mVP-P, • zakres częstotliwości pracy: 200 kHz...3 MHz, • napięcie dropout: 100 mV @ 1 A, • modulacja spread spectrum, • wewnętrzny układ kompensacji, • flaga Power Good, • zabezpieczenie termiczne, • układ miękkiego startu. LT8640S jest produkowany w 24-wyjściowej obudowie LQFN. Może pracować w zakresie temperatur złącza od –40 do +125°C. Jego ceny hurtowe zaczynają się od 4,65 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. www.linear.com

Most USB-I 2C do aplikacji Digital Audio eliminuje tworzenie oprogramowania firmware Firma Silicon Labs wprowadza do oferty most audio o symbolu CP2615 przeznaczony do cyfrowej transmisji dźwięku pomiędzy interfejsami USB i I2S. Pozwala on skrócić czas projektowania energooszczędnych aplikacji audio pracujących pod kontrolą systemów operacyjnych Android, Windows, Linux i Mac, np. zestawów słuchawkowych, głośników, akcesoriów MP3 itp. Podczas gdy sama transmisja danych przez interfejs USB jest łatwa do realizacji, inaczej sprawy się przedstawiają z przesyłaniem dźwięku. Projektanci poszukują sposobów łatwego i szybkiego dodania interfejsu USB do swoich akcesoriów audio. Opracowany przez Silicon Labs most USB-I 2S pozwala rozwiązać ten problem bez konieczności wnikania w obsługę protokołów i skupić się na własnych zadaniach, a nie opracowywaniu oprogramowania firmware. CP2615 jest układem małogabarytowym, zamykanym w obudowie QFN-32 o powierzchni 5×5 mm, idealnym do montażu w przenośnych urzą-

dzeniach audio o ograniczonej przestrzeni płytki drukowanej. Jego struktura wewnętrzna obejmuje kontroler USB 2.0, transceiver USB, oscylator, interfejs I2S audio, interfejs sterujący I2C i pamięć USB do przechowywania konfiguracji. Duża skala integracji eliminuje konieczność współpracy układu z elementami zewnętrznymi. CP2615 to most do urządzeń audio niskiej i średniej klasy, wymagających obsługi częstotliwości próbkowania do 48 kHz. Jego ceny hurtowe zaczynają się od 2,51 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk. W ofercie Silicon Labs dostępny jest też zestaw ewaluacyjny w cenie 59 USD. www.silabs.com

98

Czerwiec 2017

Elektronik

Układy cyfrowe | Nowe Podwójny dwukierunkowy kontroler DC-DC z portami 48 VDC i 12 VDC do elektroniki samochodowej

produkty

4-kanałowe izolatory cyfrowe z wbudowanym konwerterem DC-DC

LM5170-Q1 to podwójny, dwukierunkowy kontroler DC-DC buck/boost do elektroniki samochodowej, umożliwiający przepływ prądu pomiędzy portami 48 V DC i 12 V DC w dowolnym kierunku, wskazywanym wartością napięcia

Do oferty firmy Texas Instruments trafiła nowa seria 4-kanałowych izolatorów cyfrowych wyposażonych w konwerter DC-DC o mocy znamionowej 650 mW, wyróżniających się bardzo dużą sprawnością i małą emisją elektromagnetyczną. Wewnętrzny konwerter DC-DC może być użyty do pracy z różnymi konfigu-

na wejściu DIR. Zapewnia 1-procentową dokładność regulacji prądu i 1-procentową dokładność monitorowania prądu. Pracuje w trybie wielofazowym, co zmniejsza napięcie tętnień na wyjściu i umożliwia stosowanie mniejszych kondensatorów. Zawiera 5-amperowe półmostkowe sterowniki zewnętrznych tranzystorów MOSFET i pozwala na realizację przetwornic o mocy wyjściowej 500 W lub większej, zapewniających sprawność przekraczającą 97%. Uzyskał kwalifi kację AEC-Q100. Może pracować w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C. AEC-Q100 jest zamykany w obudowie QFP-48 (9×9 mm). Jego cena hurtowa wynosi 5,84 USD przy zamówieniach 1000 sztuk.

racjami napięć wejściowych (3,0…5,5 V) i wyjściowych (3,3 lub 5,0 V). Pozwala wyeliminować oddzielny izolowany stopień zasilający, co ma znaczenie w przypadku urządzeń małogabarytowych wymagających izolacji. Izolatory ISOW784x są zgodne z poziomami napięć CMOS i LVCMOS. Mogą przesyłać sygnały z maksymalną szybkością 100 Mbps. Występują w 5 wariantach o różnej konfi guracji wejść i wyjść. Kanały sygnałowe zawierają bufory wejściowe i wyjściowe rozdzielone pojemnościową barierą izolacyjną SiO2 , natomiast konwerter DC-DC zawiera transformator izolujący. W przypadku zaniku sygnału wejściowego sygnał wyjściowy pozostaje w stanie wysokim dla wersji podstawowych ISOW784x lub w stanie niskim dla wersji z sufi ksem „F”. Izolatory ISOW784x są zamykane w obudowach SOIC-16 wide-body (SOIC-WB). Ich ceny hurtowe zaczynają się od 5,50 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. Dostępny jest zestaw ewaluacyjny ISOW7841EVM w cenie 49 USD.

www.ti.com

www.ti.com

Pamięci SDRAM 512 Mb będące bezpośrednimi zamiennikami układów Micron Technology Firma Alliance Memory wprowadza do oferty dwie nowe pamięci SDRAM o pojemności 512 Mb, zamykane w 54-wyprowadzeniowych obudowach TSOP II. AS4C32M16SB-7TCN i AS4C32M16SB-7TIN są dostępne w wersjach dla komercyjnego (0...+70°C) i przemysłowego (–40...+85°C) zakresu temperatur pracy. Stanowią bezpośrednie zamienniki pamięci MT48LC32M16A2P-75 i MT48LC32M16A2P-75 z oferty fi rmy Micron Technology, których produkcji zaprzestano. Firma Alliance zapewnia co najmniej 5-letnią dostępność tych układów. Są one adresowane do aplikacji medycznych, przemysłowych, motoryzacyjnych i telekomunikacyjnych, wymagających dużej przepustowości. Pracują z napięciem zasilania 3,3 V i z częstotliwością taktowania do 143 MHz. www.alliancememory.com

Elektronik

Czerwiec 2017

99

Nowe produkty | Podzespoły pasywne Cewki indukcyjne SMD z kwalifikacją Established Reliability do zastosowań wojskowych

Pierwsza seria kondensatorów MLCC rozmiaru 0,25×0,125 mm z kompensacją temperaturową

Firma Gowanda wprowadza na rynek pierwszą serię cewek indukcyjnych do zastosowań wojskowych, lotniczych i kosmicznych, spełniających wymogi militarnych norm niezawodnościowych ER (Established Reliability). Cewki serii ER3013, przeznaczone do montażu SMT, stanowią uzupełnienie wcześniejszych wersji produkowanych w obudowach do montażu przewlekanego. W zależności od materiału wykonania rdzenia (fenolowy, ferrytowy lub ze sproszkowanego żelaza) mogą pracować w zakresie dopuszczalnych temperatur otoczenia od –55 do +105°C

Murata wprowadza do oferty pierwszą serię kondensatorów ceramicznych MLCC z kompensacją temperaturową, zamykanych w obudowach 0201M (008004 według klasyfi kacji EIA) o powierzchni 0,25×0,125 mm. Charakteryzują się one bardzo małymi zmianami pojemności w funkcji zmian temperatury otoczenia, co pozwala na zastosowania w fi ltrach i obwodach dopasowujących w.cz. przenośnych urządzeń komunikacyjnych. Seria GRM011 obejmuje obecnie kondensatory o pojemności od 11 do 100 pF, wszystkie o napięciu znamionowym 25 V. Są one produkowane na bazie dielektryka C0G w dwóch klasach tolerancji: J (5%) i G (2%). Mogą pracować w zakresie dopuszczalnych temperatur otoczenia od –55 do +125°C.

Klasa militarna ER3013

M39010/19 M39010/20 M39010/21

L (μH) 0,1…1,0 1,1…27 30…1000

min. SRF maks. DCR (MHz) (Ω) 25…40 230…680 0,08…1,0 25…50 20…150 0,18…3,5 30…45 3,4…24 3,4…72 min. Q

Prąd znamionowy (mA) 390…1380 140…620 28…130

lub od –55 do +125°C. Występują w wersjach o indukcyjności od 0,1 do 1000 μH. Ich współczynnik dobroci wynosi 25…55, częstotliwość rezonansu własnego 3…680 MHz, rezystancja DC od 0,08 do 72 Ω, a zakres prądów znamionowych DC od 28 do 1380 mA. Cewki ER3013, umieszczone na liście kwalifikacyjnej QPL (Qualified Products List), odpowiadają militarnym wymogom niezawodnościowym Established Reliability na poziomie M. Przeszły w tym zakresie rygorystyczne testy elektryczne, środowiskowe, mechaniczne i termiczne. Poziom M reprezentuje pierwszy stopień niezawodności dla cewek produkowanych seryjnie, adresowanych do aplikacji o podwyższonej niezawodności. Wraz z prowadzonymi kolejnymi testami producent oczekuje na uzyskanie zgodności z wymogami wyższej klasy niezawodnościowej (Level P, następnie Level R).

www.murata.com

500-woltowe kondensatory aluminiowe snap-in o żywotności 5000 h @ +105°C Kondensatory aluminiowe 159 PUL-SI fi rmy Vishay są obecnie produkowane w nowych wersjach o żywotności zwiększonej do 5000 h @ +105°C. Są to kondensatory do montażu wciskanego, produkowane na zakres pojemności od 56 do 1800 F

www.gowanda.com

i napięć znamionowych od 200 do 500 V. Są zamykane w aluminiowych, cylindrycznych obudowach o wymiarach od Ø22 ×25 mm do Ø35×60 mm. Charakteryzują się dopuszczalnym natężeniem prądu wynoszącym 2,8 A, rezystancją ESR równą 150...3200 m @ 100 Hz i dopuszczalną temperaturą pracy +105°C. Jako spolaryzowane aluminiowe kondensatory z ciekłym elektrolitem nadają się idealnie do wygładzania prądu, fi ltracji i gromadzenia energii w aplikacjach impulsowych dużej mocy. Ich zakres zastosowań obejmuje falowniki w instalacjach fotowoltaicznych, układy napędowe i zasilacze. www.vishay.com

100

Czerwiec 2017

Elektronik

Podzespoły pasywne | Nowe Ultraniezawodne sieci rezystorowe do aplikacji mission critical TT electronics wprowadza do sprzedaży dwie serie ultraniezawodnych sieci rezystorowych QSOP-C i SOIC-C adresowanych do zastosowań lotniczych, medycznych i przemysłowych. Nadają się one do precyzyjnej regulacji wzmocnienia, poziomu progowego i innych parametrów defi niowanych stosunkiem rezystancji w urządzeniach pracujących w środowiskach ekstremalnych temperatur i dużej wilgotności, w których niezawodność jest najwyższym priorytetem, a równocześnie nie ma możliwości przeprowadzania regularnej kalibracji. Są to elementy produkowane na bazie warstw rezystancyjnych z azotku tantalu, naniesionych na ceramiczne podłoża, zapewniające znacznie mniejsze przesłuchy międzykanałowe niż odpowiedniki bazujące na podłożach krzemow ych. Charakteryzują się toleran-

produkty

cją ±0,01% i współczynnikiem TCR równym ±25 ppm/°C. Różnice tolerancji i TCR między sąsiednimi elementami wynoszą ±0,05% i ±5 ppm/°C. Zakres dopuszczalnych temperatur otoczenia wynosi dla serii QSOP-C i SOIC-C od –55 do +125°C. Elementy te są produkowane w obudowach QSOP16/20/24 i SOIC-8/14/16/20. Ich zakres rezystancji wynosi od 100 Ω do 200 kΩ.

www.ttelectronics.com

30-amperowy termistor o rezystancji przewodzenia 10 mΩ i energii pochłanianej do 100 J Firma Ametherm dodaje do oferty termistorów zabezpieczających najnowszy 30-amperowy model oznaczony symbolem SL32 0R230. Oferuje on najlepszą wśród tego typu podzespołów kombinację rezystancji oraz dopuszczalnego prądu i mocy rozpraszanej. Jako jedyny dotąd termistor o dopuszczalnym prądzie przewodzenia 30 A uzyskał zatwierdzenie UL. SL32 0R230 charakteryzuje się rezystancją przewodzenia równą 10 mΩ przy pełnym prądzie i 20 mΩ przy połowie prądu nominalnego. Może dzięki temu stanowić zamiennik dla stosowanej często konfiguracji z dwoma równoległymi termistorami 50 mΩ, zapewniając podobną sprawność energetyczną. Zdolność do rozproszenia energii równej 100 J oznacza, że SL32 0R230 nadaje się idealnie do aplikacji DC, w których występują mniejsze prądy rozruchowe, lecz o relatywnie długim czasie trwania. Maksymalna pojemność wynosi 1736 μF przy napięciu 240 VAC. SL32 0R230 jest produkowany w obudowie dyskowej o średnicy 31 mm i grubości 6 mm. www.ametherm.com

Elektronik

Czerwiec 2017

101

Nowe produkty | Podzespoły pasywne 8-kanałowe transile o pojemności wewnętrznej 0,3 pF do ochrony szybkich interfejsów cyfrowych

Parametr Napięcie w stanie stabilnym Napięcie przebicia Prąd upływu

min. typ. maks. Jednostka 5 V IR=1 mA 6 V VR=5 V, I/O-GND 0,5 μA IPP=1 A, tP=8/20 μA 9,39 V 10,38 Napięcie powielania lawinowego VC IPP=2 A, tP=8/20 μA V V IPP=4 A, tP=8/20 μA 12,45 Rezystancja dynamiczna RDYN t=100 ns, I/O-GND 0,4 Ω IEC 61000-4-2 (kontakt) +30/–23 kV Wytrzymałość ESD V IEC 61000-4-2 (powietrze) +30/–23 kV Pojemność diody CI/O-GND 0 V, 3 GHz 0,3 pF

Firma Littelfuse wprowadza na rynek 8-kanałowe transile SP8008 przeznaczone do ochrony przed wyładowaniami ESD szybkich interfejsów, takich jak V-by-One, Embedded DisplayPort, HDMI w wersji od 1.0 do 2.1 czy USB 2.0/3.0/3.1. Dzięki małej pojemności wewnętrznej, wynoszącej typowo 0,3 pF, wprowadzają one jedynie minimalne zniekształcenia sygnału. Zapewniają ochronę przed wyładowaniami do ±30 kV/–23 kV przenoszonymi przez

Symbol VRWM VBR ILEAK

Warunki testowe

powietrze i kontakt, zgodnie z wymogami normy EC 61000-4-2. Wyładowania do ±8 kV nie powodują w nich żadnego pogorszenia parametrów. Matryce SP8008 mogą znaleźć zastosowanie m.in. w odbiornikach TV, monitorach, notebookach, wyświetlaczach samochodowych, kamerach i projektorach. Są produkowane w obudowach μDFN-14. www.littelfuse.com

Ceramiczne kondensatory Vishay VY1 i VY2 w wersjach na bazie dielektryka Y5V

Dwukierunkowe ochronniki ESD o pojemności wewnętrznej 0,3 pF

Popularne ceramiczne kondensatory dyskowe serii VY1 i VY2 fi rmy Vishay są obecnie dostępne w wersjach Mini Size o średnicy obudowy od 7,5 mm, wykonywanych na bazie dielektryka ceramicznego Y5V. Pozwalają one zmniejszyć wymaganą przestrzeń, obniżyć koszty i zwiększyć niezawodność w aplikacjach odpowiednio klasy X1 (760 VAC)/ Y1 (500 VAC) i X1 (440 VAC)/Y2 (300 VAC), zgodnych z wymogami normy IEC 60384-14.4. Zastosowany w nich dielektryk Y5V charakteryzuje się większą stałą dielektryczną, pozwalając na zmniejszenie średnicy kondensatora bez utraty jego pojemności.

AVX powiększa ofertę ochronników ESD do szybkich linii transmisyjnych o nową serię GiGuard, adresowaną do współpracy z interfejsami m.in. Gigabit Ethernet, USB 3.0 i HDMI oraz interfejsami ekranów dotykowych. Ochronniki GiGuard wyróżniają się bardzo małą pojemnością wewnętrzną¸ wyno-

Vnom Cnom min. Vbr GG020105100N2P GG0402050R3C2P GG0402052R542P 5V GG0402055R042P GG040205100N2P GG040205170N2P

10 pF 0,3 pF 2,5 pF 5 pF 10 pF 17 pF

5,5 7 5,5 5,2 5,5 5,1

IL

Ppp

60 W 46 W 46 W <0,1 μ 60 W 96 W 80 W

Ipp Zabezpieczenie ESD 6A 3A 3A 4A 8A 8A

± ± ± ± ± ±

Vd (@1 A) <8 V <12 V <12 V <12 V <8 V <6,5 V

Kondensatory serii VY1…Y5V i VY2…Y5V znajdują zastosowanie m.in. w fi ltrach przeciwzakłóceniowych zasilaczy i urządzeń AGD. Są produkowane w wersjach o pojemności od 10 pF do 10 nF. Mogą pracować w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C.

szącą już od 0,3 pF i małymi gabarytami. Są zamykane w obudowach SMD rozmiaru 0201 i 0204 o maksymalnej grubości odpowiednio 0,3 ±0,03 mm i 0,5 ±0,05 mm. Charakteryzują się napięciem pracy równym 5 V, prądem upływu poniżej 0,1 A i napięciem powielania lawinowego poniżej 12 V. Mogą pracować w temperaturze otoczenia od –55 do +125°C. Zapewniają ochronę przed wyładowaniami ESD, wynoszącymi w zależności od modelu od 15 do 30 kV, przenoszonymi przez powietrze i przez bezpośredni dotyk (zgodnie z IEC 61000-4-2 Level 4) oraz przed impulsami EFT (tp=8×20 s) o prądzie szczytowym do 3...8 A i mocy do 46...96 W (zgodnie z IEC 61000-4-4).

www.vishay.com

www.avx.com

Seria Dielektryk Napięcie (VAC) Min. pojemność (pF) Maks. pojemność (pF)

102

Czerwiec 2017

VY1 N750 (U2J) Y5S, Y5U, Y5V 500 760 500 760 10 33 22 4700

Elektronik

VY2 N750 (U2J) Y5S, Y5U, Y5V 300 440 300 440 10 68 47 10.000

Podzespoły pasywne | Nowe

produkty

Dwukierunkowy bezpiecznik elektroniczny zabezpieczający przed przepięciami i przetężeniami LTC4368 to dwukierunkowy bezpiecznik elektroniczny dla układów elektronicznych zasilanych napięciem z zakresu 2,5…60 V. Może znaleźć zastosowanie w elektronice samochodowej i przemysłowej oraz w urządzeniach przenośnych. Zastępuje bezpieczniki, transile i inne elementy pasywne, realizując kompleksowe zabezpieczenie przed uszkodzeniem wskutek zbyt dużego natężenia prądu, zbyt wysokiego i niskiego napięcia wejściowego oraz przed przypadkowym odwróceniem biegunowości. LTC4368 kontroluje dwa n-kanałowe tranzystory MOSFET połączone w układzie back-to-back, tworzące niskoimpedancyjną ścieżkę prądową podczas normalnej pracy oraz wyłączane w razie wystąpienia przetężenia w którymkolwiek kierunku. Układ występuje w dwóch wersjach. W przypadku LTC4368-1 wartości progowe prądów w obu kierunkach są symetryczne (50 mV/50 mV), zapewniając ochronę przed nadmiernym prądem ładowania i rozładowania baterii. LTC4368-2 charakteryzuje się różnymi wartościami progowymi prądów w obu kierunkach (50 mV/3 mV). Może być stosowany do zabezpieczania przed przepływem prądu w kierunku wstecznym. Po wystąpieniu przetężenia, w zależności od konfiguracji

Zasada działania zabezpieczenia przepięciowego i przed odwróceniem polaryzacji

wyprowadzeń, przepływ prądu może zostać odcięty na stałe (do chwili odblokowania go napięciem na wejściu RETRY) lub na określony czas opóźnienia, regulowany pojemnością zewnętrznego kondensatora. LTC4368 rozłącza obciążenie z wejściem również w przypadku zwiększenia się napięcia wejściowego powyżej ustalonego górnego poziomu progowego oraz po spadku napięcia poniżej ustalonego dolnego poziomu progowego – zapewnia to ochronę przed nadmiernym rozładowaniem akumulatora. Dodatkowo LTC4368 zawiera zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji źródła wejściowego, co eliminuje konieczność montażu zewnętrznej diody w ścieżce zasilającej. Pozostałe parametry: • zakres napięć zasilania: 2,5…60 V, • zakres zabezpieczenia przepięciowego: 100 V, • zakres zabezpieczenie przed odwróceniem polaryzacji: –40 V, • dokładność programowania napięć progowych: ±1,5%, • pobór prądu w stanie aktywnym: 80 μA, • pobór prądu w trybie shutdown: 5 μA. LTC4368 występuje w wersjach na trzy zakresy dopuszczalnych temperatur pracy: komercyjny (0…+70°C), przemysłowy (–40…+85°C) i samochodowy (–40…+125°C). Jest produkowany w 10-wyprowadzeniowych obudowach MSOP i DFN. Ceny hurtowe układu zaczynają się od 1,99 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. Dostępny jest zestaw ewaluacyjny. www.linear.com

Ograniczniki prądu rozruchowego NTC o bardzo małym poborze mocy W ofercie firmy TTi pojawiła się seria ograniczników prądu rozruchowego NTC P27 produkcji Epcos, wyróżniających się bardzo małym poborem mocy. Są to elementy mogące znaleźć zastosowanie w obwodach zabezpieczających dużych silników elektrycznych, zasilaczy, spawarek i przecinarek plazmowych, produkowane w obudowach dyskowych o średnicy 31 mm i grubości <7 mm z niepalnym

pokryciem z zatwierdzeniem UL 94 V-0. Zapewniają bardzo stabilne charakterystyki elektryczne i dużą niezawodność. W zależności od wersji mogą przewodzić w stanie stabilnym prądy o natężeniu od 9 do 24 A. Ich zakres rezystancji znamionowych wynosi od 0,5 do 10 Ω w temperaturze +25°C. Dopuszczalna energia rozpraszana w strukturze to 200 J. www.ttieurope.com

Elektronik

Czerwiec 2017

103

Nowe produkty | Podzespoły pasywne Kondensatory hybrydowe 33...330 F o małym prądzie upływu, małym ESR i długiej żywotności

Kondensatory polimerowo-aluminiowe OS-CON w wersjach na zakres temperatur pracy do +125°C

Kondensatory hybrydowe fi rmy Panasonic Automotive & Industrial Systems, łączące zalety kondensatorów elektrolitycznych i polimerowych, nadają się idealnie do zastosowań w aplikacjach przemysłowych i samochodowych. Technologia hybrydowa łączy mały prąd upływu z długim czasem bezawaryjnej pracy i małym współczynnikiem ESR, rzędu 20 m. Dodatkowo, kondensatory te są produkowane w małogabarytowych

Panasonic Automotive & Industrial Systems powiększa rodzinę kondensatorów polimerowo-aluminiowych OS-CON o trzy nowe serie przeznaczone do pracy w wymagających warunkach środowiskowych, w tym w przemyśle ciężkim i innych zastosowaniach narażonych m.in. na temperatury otoczenia sięgające +125°C. Są to kondensatory o małych gabarytach, małej rezystancji ESR i małym poborze mocy, mogące

obudowach. W ostatnim czasie do oferty fi rmy Panasonic weszła nowa seria hybrydowych aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych EEH-ZE (typ V-ZE) wyróżniających się długim czasem bezawaryjnej pracy w wysokiej temperaturze otoczenia. Ich trwałość producent określa na 2000 godzin w +145°C. Są to komponenty do montażu powierzchniowego, produkowane na zakres pojemności od 33 do 330 F i na napięcia znamionowe od 25 do 63 VDC. Mogą pracować w szerokim zakresie temperatur otoczenia od –55 do +145°C. Wykazują małą rezystancję ESR i odporność na duże impulsy prądu rozruchowego. Mogą pracować w warunkach dużej wilgotności (2000 h @ 85°C/90% RH). Uzyskały kwalifi kację AEC-Q200.

pracować przy dużej wilgotności (95°C/95% przez 1000 h). Dodatkowo, zapewniają odporność na duże impulsy prądowe. Kondensatory SVF i SVPK osiągają żywotność 10 tys. godzin w temperaturze +105°C. W przypadku serii SVF dostępne są pojemności do 1000 F, a dopuszczalne natężenie prądu w impulsie to 5 A rms. Seria SVPK oferuje jeszcze większe pojemności przy tych samych wymiarach obudowy. Kondensatory SVF i SVPK nadają się idealnie do zastosowań w aplikacjach wymagających przewodzenia i/lub odporności na duże impulsy prądowe oraz tam, gdzie zachodzi potrzeba magazynowania dużego ładunku. Są produkowane w obudowach do montażu THT i SMT.

https://eu.industrial.panasonic.com

https://eu.industrial.panasonic.com

Kondensatory dużej mocy do układów zasilania pojazdów elektrycznych i hybrydowych Do oferty firmy AVX wchodzą dwie nowe serie kondensatorów dużej mocy, przeznaczonych do układów zasilania pojazdów o napędzie elektrycznym i hybrydowym (EV/HEV). Wyróżniają się one odpornością na duże impulsy prądowe, dużą wytrzymałością dielektryczną, również w zakresie wysokich temperatur pracy do +115°C, małą indukcyjnością pasożytniczą, małą rezystancją ESR i stosunkowo małymi gabarytami, biorąc pod uwagę ich pojemności i napięcia pracy. Kondensatory serii FHC, polecane głównie do ochrony falow-

ników dużej mocy, są przeznaczone do montażu na liniach łączących prostowniki i falowniki w pojazdach EV/HEV jako elementy wygładzające przebieg prądu i zapobiegające pojawianiu się dużych impulsów prądowych mogących uszkodzić źródło zasilania. Zastosowanie do ich produkcji metalizowanego polipropylenu pozwoliło zapewnić łagodny, sygnalizowany koniec okresu eksploatacji zamiast nagłego wystąpienia awarii. Kondensatory serii FHC1 są zamykane w obudowach o wymiarach 140×72×50 mm i produkowane na zakres pojemności i napięć znamionowych 140...300 μF/450...900 V DC. Wymiary kondensatorów FHC2 wynoszą 237×72×50 mm, a ich zakresy pojemności i napięć znamionowych to 260...900 μF/410...900 VDC. Na indywidualne zamówienia mogą być też realizowane wersje o parametrach 100 μF...1,5 mF/300...1400 VDC . Kondensatory FHC są zgodne z wymogami norm EC 61071-1 i IEC 61071-2 oraz uzyskały kwalifi kację samochodową AEC-Q200. Mogą pracować w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +105°C (okresowo do +115°C) i charakteryzują się żywotnością do 15 tys. godzin. Standardowo są dostarczane w prostopadłościennych obudowach plastikowych z płaskimi wyprowadzeniami miedzianymi, ale na indywidualne zamówienia mogą być też zamykane w obudowach aluminiowych. www.avx.com

104

Czerwiec 2017

Elektronik

Podzespoły pasywne | Nowe

produkty

Resetowalne bezpieczniki PPTC z kwalifikacją samochodową AEC-Q200

Samochodowe rezystory bocznikowe 50...250 μΩ/36 W odporne na korozję

Resetowalne bezpieczniki PPTC (Polymeric Positive Temperature Coefficient) fi rmy Littelfuse zostały zaprojektowane do zabezpieczania nadprądowego obwodów samochodowych. Uzyskały kwalifi kację AEC-Q200 i ISO/TS16949. Są to elementy do montażu powierzchniowego, które w odróżnieniu od tradycyjnych bezpieczników nie wymagają wymiany po wystąpieniu przetężenia, lecz automatycznie powracają do normalnej pracy po wyłączeniu i ponownym włą-

Firma Vishay wprowadziła do oferty serię 36-watowych rezystorów bocznikowych do elektroniki samochodowej, produkowanych w technologii Power Metal Strip. Są to rezystory rozmiaru 8515 (85×18×3 mm), charakteryzujące się dużym współczynnikiem mocy znamionowej do gaba-

czeniu zasilania lub po ustabilizowaniu się obwodu. Nowa oferta obejmuje trzy serie bezpieczników PPTC. Bezpieczniki ASMDC (rozmiar 2920) są niższe od wcześniejszych odpowiedników ASMD (maks. 1,1 mm), nie zawierają metali ciężkich w wyprowadzeniach i są produkowane na większe dopuszczalne prądy progowe i napięcia pracy (do 6 A i 60 V). Dwie pozostałe serie: femtoASMD i picoASMD, są produkowane w znacznie mniejszych obudowach odpowiednio rozmiaru 0603 i 0805. Ich maksymalne prądy progowe i napięcia pracy wynoszą 0,3 A/15 V.

rytów. Są tańsze i zapewniają większą dokładność pomiaru prądu niż czujniki Halla. Seria WSBS8518...14 obejmuje wersje o rezystancjach 50, 100, 125 i 250 μΩ, których indukcyjność nie przekracza 5 nH, a współczynnik termiczny (EMF) 1 V/C. Element rezystancyjny został wykonany ze stopu miedzi i manganu o małym współczynniku TCR (20 ppm/°C). Rezystory WSBS8518...14 uzyskały kwalifi kację AEC-Q200. Są odporne na korozję i ekstremalne temperatury. Ich zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –65 do +170°C.

www.littelfuse.com

www.vishay.com

Nowe produkty | Przetworniki i sensory Najmniejszy na rynku czujnik sejsmiczny o wymiarach 10,9×9,8 mm

Energooszczędny, optyczny czujnik tętna do urządzeń przenośnych

Firma Omron Electronic Components opracowała najmniejszy obecnie na rynku czujnik sejsmiczny oznaczony symbolem D7S, produkowany na płytce drukowanej o powierzchni 10,9×9,8 mm. Jest on przeznaczony do awaryjnego wyłączania (lub przełączania w tryb shutdown) po wykryciu wstrząsów sejsmicznych urządzeń potencjalnie niebezpiecznych lub mogących łatwo ulec uszkodzeniu. Kluczową cechą czujnika

Optyczne czujniki tętna mierzą impulsy będące odpowiedzią na zmiany objętości naczyń krwionośnych występujące w wyniku pompowania krwi przez serce, wykorzystując do tego celu zieloną diodę LED i czujnik optyczny. Adaptując w module sensora fi ltr optyczny, można zminimalizować niepożądany wpływ światła otaczającego, w tym barwy czerwonej i promieniowania IR. Umożliwia to stosowanie tego typu czujników również poza budynkami. Dodatkowo, w wyniku wieloletniego udoskonalania sensorów optycznych, firma Rohm jest w stanie zaoferować element o bardzo dużej czułości, mogący korzystać z energooszczędnych diod LED o małej jasności i małym napięciu przewodzenia. Przekłada się to na dłuższy czas pracy na baterii, krytyczny w przypadku zastosowań w urządzeniach przenośnych, takich jak opaski sportowe czy inteligentne zegarki. Najnowszym czujnikiem tętna z oferty

jest jego zdolność do odróżnienia wstrząsów sejsmicznych od wstrząsów wywołanych innymi źródłami. Omron D7S, zaprojektowany do zastosowań w autonomicznych aplikacjach IoT, zapewnia dużą precyzję pomiaru i skuteczną analizę źródeł wibracji, pozwalającą skutecznie odfi ltrowywać zakłócenia i odpowiadać jedynie na autentyczne wstrząsy sejsmiczne; zastosowano w tym celu specjalne algorytmy analizy gęstości widmowej (SI). Pomimo małych rozmiarów, moduł zawiera poza 3-osiowym czujnikiem przyspieszenia także własną pamięć i interfejs I2C, zapewniające jego łatwą integrację w urządzeniach IoT. Potencjalne zastosowania obejmują mierniki energii elektrycznej i gazu, czujniki bezprzewodowe, przemysłowe panele sterujące, systemy przeciwpożarowe, rozdzielnice elektryczne, infrastrukturę drogową, zakłady chemiczne itp. D7S pracuje z napięciem zasilania od 2,1 do 5,5 V. Pobiera jedynie 90 A prądu w trybie standby i 300 A przy przetwarzaniu sygnału, dzięki czemu może być integrowany również w systemach bateryjnych. Jego zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –30 do 70°C.

firmy Rohm jest BH1790GLC, wyróżniający się dużą dokładnością pomiaru i mniejszym nawet o blisko 75% poborem mocy od innych podobnych czujników. Dzięki zastosowaniu wspomnianego wcześniej fi ltra optycznego zapewnia o nawet 10-krotną redukcję wpływu promieniowania IR, pozwalając na uzyskanie stabilnego pomiaru w obecności dużego poziomu szumów, m.in. w silnym świetle słonecznym. BH1790GLC jest zasilany podwójnym napięciem zasilania z zakresów 1,7...3,6 V i 2,5...3,6 V. Pobiera 200 A prądu w stanie aktywnym (przy wyłączonej diodzie LED) i 0,8 A w trybie standby. Jest zamykany w obudowie o wymiarach 2,8×2,8×0,9 mm. Jego zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –20 do +85°C.

http://components.omron.eu

www.rohm.com

Zaawansowany czujnik zbliżeniowy do systemów monitorowania dostępu Sentinel to nowy, zaawansowany czujnik zbliżeniowy do systemów monitorowania dostępu, spełniający najwyższe standardy niezawodności i bezpieczeństwa (UL 634 Level 2). Może być stosowany m.in. w bankach, serwerowniach czy też budynkach rządowych. Dzięki zastosowaniu wewnętrznych czujników Halla, specjalnego algorytmu pracy i aluminiowej obudowy wytrzymałej na narażenia mechaniczne, jest odporny na fi zyczne, elektryczne

i magnetyczne próby manipulacji. Charakteryzuje się małymi wymiarami (50×33×27 mm) na tle innych czujników o podobnej funkcjonalności. Występuje w wersjach różniących się umiejscowieniem kabla sygnałowego: z boku (PRX+12210) lub z tyłu obudowy (PRX+12220). Może pracować wewnątrz lub na zewnątrz budynków w zakresie temperatur otoczenia od –35 do +70°C. Maksymalna szerokość przerwy powietrznej wynosi w przypadku tego modelu 4,7 mm. www.hsisensing.com

106

Czerwiec 2017

Elektronik

Przetworniki i sensory | Nowe

produkty

Zintegrowany czujnik zbliżeniowy i światła o zakresie pomiarowym do 50 cm

Tlenkowy czujnik jakości powietrza o bardzo dobrej stabilności długoterminowej

Grupa optoelektroniczna firmy Vishay informuje o rozszerzeniu oferty zintegrowanych czujników zbliżeniowych i światła o nowy model VCNL4035X01 wyróżniający się dużą czułością pozwalającą na osiągnięcie zakresu pomiarowego do 50 cm. Jest to czujnik mogący znaleźć zastosowanie w elektronice użytkowej (aktywowanie ekranów, systemy antykolizyjne

Wadą tradycyjnych czujników tlenkowych jest mała stabilność długoterminowa, prowadząca do szybkiego pogorszenia się czułości i znacznego wydłużenia czasu odpowiedzi. Degradacja parametrów jest spowodowana nieodwracalnym zanieczyszczeniem związkami chemicznymi powszechnie stosowanymi zarówno w pomieszczeniach, jak i w środowiskach produkcyjnych. Opracowana przez fi rmę Sensirion AG własna technologia metal-oxide w połączeniu z platformą wielopikselową eliminuje tego typu problemy. Zaprezentowany na targach Sensor+Test 2017 czujnik jakości powietrza SGP jest pierwszym tego typu elementem wykazującym bardzo dobrą stabilność długoterminową. Bazuje on na wielopikselowej platformie integrującej cztery sensory umieszczone wewnątrz miniaturowej obudowy DFN o wymiarach 2,45×2,45×0,9 mm. Zapewnia równoczesny pomiar zawartości lotnych związków organicznych (VOC), stężenia CO2 , wilgotności względnej, temperatury i pyłów zawieszonych (PM2.5).

w robotach i zabawkach), automatyce budynków (systemy oświetleniowe) oraz w elektronice samochodowej (rozpoznawanie gestów). Uzyskał kwalifi kację AEC-Q101. Jego struktura wewnętrzna obejmuje fotodetektory dla sekcji zbliżeniowej i natężenia oświetlenia, układ kondycjonowania sygnału, 16-bitowy przetwornik A/C oraz sterowniki trzech zewnętrznych diod IR LED. VCNL4035X01 oferuje programowalną funkcję przerwania umożliwiającą automatyczną reakcję na osiągnięcie dolnego lub górnego poziomu progowego któregoś z wewnętrznych czujników, wykorzystywaną m.in. przez układy zarządzania poborem mocy. Komunikuje się przez interfejs I2C. Pozostałe cechy VCNL4035X01: • zakres pomiarowy czujnika światła: od 0,004 lx do 4,2 klx, • dokładność: ±10%, • odporność na impulsy fluorescencyjnych źródeł światła, • zakres kompensacji temperaturowej: od –40°C do +105°C, • zakres napięć zasilania: 2,5...3,6 V, • zakres napięć szyny I²C: od 1,8 do 5 V, • obudowa: QFN-8 (4,0×2,36×0,75 mm).

www.sensirion.com

www.vishay.com

Elektronik

Czerwiec 2017

107

Nowe produkty | Przetworniki i sensory Czujnik obrazu CMOS o rozdzielczości 5,1 megapiksela do kamer systemów monitorowania Do oferty firmy ON Semiconductor wchodzi nowy czujnik CMOS zaprojektowany do high-endowych kamer systemów monitorowania, charakteryzujący się szerokim zakresem dynamicznym zapewniającym bardzo dobre parametry obrazu w warunkach słabego oświetlenia zewnętrznego. Model AR0521 zawiera matrycę CMOS formatu 1/2,5” (7,13 mm) o rozdzielczości 5,1 megapiksela. Oferuje tryby rejestracji liniowy i HDR oraz zestaw zaawansowanych funkcji, m.in. binningu, okna, korekcji kolorów i cieni, dynamicznej korekcji defektów, wzmocnienia cyfrowego itp. Może rejestrować obraz z maksymalną szybkością 60 fps w trybie 1440p (16:9). Pracuje w szerokim zakresie temperatur otoczenia od –30 do +85°C, co pozwala na stosowanie go w kamerach pracujących wewnątrz i na zewnątrz budynków. Jest produkowany w obudowie mPLCC o powierzchni 12×12 mm. Ważniejsze dane techniczne: • rozdzielczość: 5,1 megapiksela, • aktywny obszar obrazu: 2592 (H)×1944 (V) pikseli, • średnica piksela: 2,2 μm, • format optyczny: 1/2,5” (7,13 mm), • rozdzielczość: 8, 10 lub 12 bitów, • szybkość rejestracji: 60 fps (1440p, 16:9), • proporcje obrazu: 4:3, 16:9, 1:1, • zakres temperatur pracy: –30…+85°C.

Miniaturowy transmisyjny czujnik optyczny SMD o szerokości slotu 5 mm Omron Electronic Components wprowadza na rynek nowy typ miniaturowego, transmisyjnego czujnika optycznego do montażu SMT, charakteryzującego się szerokością slotu wynoszącą 5 mm. EE-SX1350 jest czwartym elementem wchodzącym w skład serii czujników SMD, dostępnych wcześniej w wersjach ze szczeliną szerokości 2, 3 i 4 mm. Może znaleźć zastosowanie w urządzeniach biurowych, elektronice konsumenckiej, bankomatach i automatach sprzedających. Jest produkowany w obudowie o wymiarach 9×8,8×4 mm, której powierzchnia montażowa jest o 65% mniejsza niż innych podobnych czujników z wyprowadzeniami do montażu przewlekanego. Może być lutowany w standardowym procesie przepływowym razem z innymi elementami SMD, co zmniejsza koszty produkcji.

• • • • • •

Ważniejsze parametry: szerokość slotu: 5 mm, szerokość szczeliny: 0,5 mm, długość fali: 940 nm, czasy narastania/opadania: 11/14 μs, wymiary: 9×8,8×4 mm, zakres temperatur otoczenia: –30…+85°C.

www.onsemi.com

http://components.omron.eu

3-osiowy czujnik przyspieszenia o zakresie ±200 g do długoterminowego monitorowania obiektów

1,4 μA, co pozwala nawet na kilkuletnią pracę na baterii w systemach aktywowanych ruchem, przebywających przez większość czasu w trybie oszczędnościowym. Po wykryciu przyspieszenia przekraczającego zaprogramowaną wartość progową układ przełącza się w stan aktywny, w którym pobór prądu zwiększa się do 22 μA przy częstotliwości pomiarów (ODR) równej 3200 Hz. ADXL372 charakteryzuje się zakresem pomiarowym ±200 g, 12-bitową rozdzielczością, współczynnikiem skalowania 100 mg/ LCB i pasmem 3200 Hz. Zawiera interfejs SPI/I2C zapewniający dostęp do wewnętrznych rejestrów. Może pracować w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +105°C. Jest zamykany w obudowie LGA-16 (3,25×3 ×1,06 mm). Cena hurtowa wynosi 6,33 USD przy zamówieniach 1000 sztuk.

ADXL372 to 3-osiowy czujnik przyspieszenia przeznaczony do długoterminowego monitorowania towarów dużej wartości, szczególnie wrażliwych na udary i wibracje podczas transportu, magazynowania i pracy. Zakres zastosowań układu obejmuje w szczególności kontenery, maszyny przemysłowe i urządzenia bateryjne. W odróżnieniu od innych tego typu czujników, ADXL372 może w krótkim czasie wybudzić się z trybu uśpienia i zarejestrować cały przebieg zdarzenia, co znacznie ogranicza sumaryczny pobór prądu. W trybie standby wynosi on około

www.analog.com

108

Czerwiec 2017

Elektronik

Tanie czujniki optyczne do pomiaru poziomu cieczy Firma SST Sensing oferuje serię czujników Optomax przeznaczonych do pomiaru poziomu cieczy. Nie zawierają one jakichkolwiek elementów ruchomych i charakteryzują się bardzo małymi wymiarami oraz bardzo dobrą skutecznością przy niskiej cenie. Ich zasada działania opiera się na wykorzystaniu zjawiska zmiany prędkości rozchodzenia się fali na granicy dwóch ośrodków. W czujniku suchym światło generowane przez wewnętrzny emiter ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu od specjalnie wyprofi lowanej końcówki i powraca do wewnętrznego detektora. W przy-

padku obecności cieczy, właściwości układu optycznego zmieniają się i zamiast odbicia, światło jest rozpraszane. W wyniku tego na fotodetektor pada światło o mniejszym natężeniu, co jest sygnalizowane zmianą napięcia wyjściowego. Czujniki Optomax mogą znaleźć zastosowanie np. do sygnalizacji przecieków w infrastrukturze telekomunikacyjnej (stacje bazowe, pikokomórki, skrzynki telefoniczne), której serwisowanie jest kłopotliwe ze względu na utrudniony dostęp. Są produkowane w obudowach gwintowanych (M10×1, M12×1, 1/2” SAE, 1/4” NPT), przeznaczonych do wkręcania z zewnątrz lub od wewnątrz obudowy. Ich zakres dopuszczalnych temperatur pracy rozciąga się od –25 do +80°C. Wersje standardowe są przewidziane do pracy w zakresie ciśnień od 0 do 20 b. www.sstsensing.com

Nowe produkty | Mikrokontrolery Nowe mikrokontrolery Wireless Gecko SoC z wbudowanym transceiverem o mocy do +19 dBm Silicon Labs prezentuje nową serię mikrokontrolerów Wireless Gecko SoC EFR32xG12 do zaawansowanych aplikacji IoT, wyposażonych w rozbudowany zestaw interfejsów i funkcji peryferyjnych oraz dużą pamięć wewnętrzną. Są one polecane do aplikacji wieloprotokołowych z zakresu

automatyki budynków, systemów oświetleniowych, przemysłowych aplikacji IoT i urządzeń przenośnych. Zawierają m.in. sprzętowy układ szyfrowania transmisji, kontroler interfejsów pojemnościowych oraz zestaw energooszczędnych funkcji peryferyjnych i interfejsów zewnętrznych czujników. Mikrokontrolery Wireless Gecko SoC obsługują sieci kratowe ZigBee i Thread oraz Bluetooth 5 i inne protokoły komunikacji bezprzewodowej. Firma Silicon Labs zoptymalizowała architekturę stosu protokołów bezprzewodowych tak, aby za-

pewnić efektywne przełączanie pomiędzy różnymi protokołami sieci. Dla przykładu, projektanci mogą teraz wykorzystać pojedynczy chip do konfigurowania urządzeń przez Bluetooth za pomocą smartfona, a następnie połączyć się z siecią ZigBee lub Thread, zapewniając dostęp do dziesiątków czy nawet setek węzłów końcowych. Mikrokontrolery Wireless Gecko SoC EFR32×G12 oferują największą moc wyjściową (do +19 dBm) spośród wszystkich wieloprotokołowych układów SoC dostępnych na rynku, pozwalając zredukować wymiary, koszt i stopień złożoności obwodów poprzez wyeliminowanie zewnętrznego wzmacniacza mocy. Ponadto zapewniają bardzo dużą czułość w paśmie 2,4 GHz (–102,7 dBm dla sieci ZigBee i Th read oraz –95 dBm dla Bluetooth low energy). Połączenie dużej mocy wyjściowej i dużej czułości pozwala zwiększyć zasięg i niezawodność transmisji oraz wydłużyć czas pracy na baterii, istotny w aplikacjach IoT, takich jak np. inteligentne mierniki zużycia mediów. Model EFR32BG12 Blue Gecko zawiera interfejs warstwy fi zycznej Bluetooth PHY o przepustowości 2 Mbps, wystarczającej do aplikacji ze stosem protokołów Bluetooth 5. Standard Bluetooth 5 zapewnia 4-krotnie większy zasięg transmisji, 2-krotnie większą szybkość transmisji i poprawioną koegzystencję z innymi bezprzewodowymi protokołami IoT. Mikrokontrolery EFR32×G12 zawierają 4-krotnie większą pamięć Flash (do 1024 kB) i 8-krotnie większą pamięć RAM (do 256 kB) niż wcześniejsze generacje mikrokontrolerów Wireless Gecko. Ułatwia to opracowywanie skomplikowanych, wyposażonych w liczny zestaw funkcji aplikacji IoT obsługujących wiele stosów protokołów i systemy czasu rzeczywistego (np. Micrium OS) oraz umożliwiających bezprzewodowe aktualizowanie oprogramowania wbudowanego w miejscu pracy urządzeń (OTA – over-the-air). Mikrokontrolery Wireless Gecko SoC EFR32×G12 są produkowane w obudowach QFN-48 i BGA o wymiarach 7×7 mm. Ich ceny hurtowe zaczynają się od 3,00 USD. Producent oferuje również zestaw deweloperski SLWSTK6000A Mighty Gecko Mesh Development Kit w cenie 499 USD oraz dodatkowe płytki radiowe do układów Mighty Gecko, Blue Gecko i Flex Gecko, dostępne w cenie 49 USD. www.silabs.com

• Układy do izolowanych i nieizolowanych rozwiązań AC/DC • Układy do przetwornic DC/DC r new out ou do 80V i 25A Check ple Shop: Sam m/shop ico.co • Moduły z wbudowaną od .c www indukcyjnością • Stabilizatory LDO • Zasilanie do LEDów z wejścia AC i DC

+48 124171083 | [email protected] | www.codico.com

110

Czerwiec 2017

Elektronik

©SergeyNvens - Fotolia.com

CODICO – solidny partner w projektowaniu zasilania!

Mikrokontrolery | Nowe Nowa rodzina mikrokontrolerów PIC18F z blokiem peryferii niezależnych od jednostki CPU Microchip wprowadza na rynek nową rodzinę mikrokontrolerów PIC18F „K42” obejmującą 10 typów układów zamykanych w obudowach o 28...48 wyprowadzeniach, oferujących największą wewnętrzną pamięć spośród dostępnych obecnie 8-bitowych mikrokontrolerów PIC (16...128 KB Flash, do 1 MB EEPROM i do 8 K SRAM). Zawierają one szeroką gamę peryferii niezależnych od jednostki obliczeniowej (CIP – Core Independent Peripheral), ułatwiających implementację typowych funkcji systemowych, takich jak interfejsy do współpracy z zewnętrznymi czujnikami, generatory sygnałów, układy konwersji mocy i napędowe, układy zabezpieczające itp. Ponadto oferują zespół inteligentnych obwodów analogowych pozwalających na sprzętową realizację wielu typowych zadań funkcjonalnych, co skraca kod i czas walidacji programu oraz zmniejsza obciążenie jednostki obliczeniowej i pobór mocy. Do standardowego wyposażenia mikrokontrolerów PIC18F „K42” należy 12-bitowy prze-

produkty

twornik A/C z blokiem obliczeniowym (ADC2), automatyzujący analizę sygnałów analogowych dla potrzeb systemów czasu rzeczywistego oraz kontrolery DMA i kontroler przerwań wektorowych (VI) o stałym opóźnieniu, pozwalające osiągnąć szybszą pracę systemu przy krótszym kodzie programu. Mikrokontrolery PIC18F „K42” pracują z napięciem zasilania od 1,8 do 3,6 V. Są produkowane w wersjach na przemysłowy i rozszerzony (–40...+125°C) zakres temperatur pracy. Oferują 4 tryby oszczędnościowe, pozwalające zmniejszyć pobór prądu do niezbędnego minimum (od 50 nA @ 1,8 V w trybie sleep). Ważniejsze cechy: • do 128 KB pamięci Flash, do 1 KB pamięci EEPROM i do 8 K pamięci SRAM, • 12-bitowy przetwornik ADC with Computation (ADC2) z maks. 43 kanałami wejściowymi, • 2 kontrolery DMA, • kontroler przerwań wektorowych o stałym opóźnieniu, • 5-bitowy pomocniczy przetwornik C/A, • do 3 generatorów CWG (Complementary Waveform Generator), • 4 bloki logiki konfigurowalnej (CLC), • 2 komparatory, • wbudowany czujnik temperatury, • do czterech 10-bitowych modulatorów PWM, • interfejsy UART (z obsługą protokołów DMX, DALI, LIN i asynchronicznego), SPI i I2C. www.microchip.com

Elektronik

Czerwiec 2017

111

Nowe produkty | Optoelektronika Druga generacja diod LED Chip-on-Board do kierunkowych źródeł światła Samsung Electronics wprowadza do sprzedaży drugą generację diod LED D-series chip-on-board (COB), wyróżniających się największą sprawnością wśród tego typu komponentów, sięgającą 160 lm/W (5000 K CCT, 80 CRI, +85º C). Są to diody do oświetlenia kierunkowego, mogące znaleźć

LC003D LC006D LC009D LC013D LC016D LC019D LC026D LC033D LC040D LC060D LC080D

Średnica Strumień 483 lm 971 lm 9,8 mm 1418 lm 1857 lm 2423 lm 2877 lm 14,5 mm 3762 lm 4643 lm 5837 lm 22,0 mm 8542 lm 12468 lm

Sprawność Parametry pracy Wymiary obudowy 155 lm/W 3,1 W / 90 mA 156 lm/W 6,2 W / 180 mA 13,5×13,5 mm 152 lm/W 9,4 W / 270 mA 149 lm/W 12,5 W / 360 mA 156 lm/W 34,6 V 15,6 W / 450 mA 154 lm/W 18,7 W / 540 mA 19,0×19,0 mm 151 lm/W 24,9 W / 720 mA 149 lm/W 31,1 W / 900 mA 156 lm/W 37,4 W / 1080 mA 152 lm/W 56,1 W / 1080 mA 28,0×28,0 mm 52,0 V 148 lm/W 84,2 W / 1620 mA

zastosowanie w reflektorach wielopłaszczyznowych (MR), reflektorach scenicznych (PAR) czy lampach przemysłowych High-Bay. Zapewniają współczynnik odwzorowania kolorów (CRI) wynoszący od 70 do >90, co pozwala również na oświetlanie placówek handlowych, wystaw itp. Oprócz zwiększonej sprawności, diody serii D-series Gen. 2 zapewniają też mniejszą o połowę rezystancję termiczną niż diody pierwszej generacji. Występują obecnie w 11 wersjach różniących się mocą znamionową, wynoszącą od 3,1 do 84,2 W. www.samsung.com

Moduły LED i OLED z interfejsem UART i wbudowanym zestawem fontów Mouser Electronics wprowadza do sprzedaży moduły LED i OLED serii ezDisplay z oferty fi rmy Lumex, kontrolowane za pomocą standardowych komend AT lub HEX. Mogą one pracować w trybie tekstowym i graficznym. Zawierają zestaw wbudowanych fontów i wzorców. Wszystkie modele

zawierają wbudowany układ sterujący i interfejs UART, umożliwiający ich sterowanie z różnych rodzajów mikrokontrolerów. Nie wymagają sterowników programowych ani bibliotek oraz korzystają z tego samego zestawu instrukcji, co pozwala na łatwe zastępowanie poszczególnych modeli w zależności od wymogów aplikacji. Moduły ezDisplay OLED charakteryzują się rozdzielczością 128×64 pikseli, przekątną ekranu 2,42” i wymiarami zewnętrznymi 75×52,7 mm. Są dostępne w czterech wersjach kolorystycznych: niebieskiej, zielonej, żółtej i białej. Moduły ezDisplay LED występują w dwóch wersjach: 96×8 i 96×32 pikseli, których wymiary wynoszą odpowiednio 288×24 mm i 288×96 mm. Są dostępne w wersji czerwonej, zielonej i żółtej. Zakres dopuszczalnych temperatur pracy wyświetlaczy ezDisplay wynosi od –40 do +70°C. www.mouser.com

112

Czerwiec 2017

Elektronik

Materiały i narzędzia | Nowe

produkty

Etykiety z możliwością grawerowania laserowego

Precyzyjne, współosiowe kable pomiarowe 1,0 mm na pasmo 110 GHz

Nowe, automatycznie nakładane etykiety poliimidowe B-730 firmy Brady z możliwością grawerowania laserowego zwiększają czytelność kodów kreskowych grawerowanych laserowo na obwodach drukowanych i skomplikowanych powierzchniach. Dzięki większemu kontrastowi kody kreskowe grawerowane laserowo na etykiecie są łatwiejsze do zeskanowania, co pozwala zmniejszyć ilości odpadów. Etykieta z czarnym matowym wykończeniem ma ślady po procesie grawerowania w kolorze białym, co optymalizuje kontrast kodów kreskowych i oznaczeń seryjnych. Dzięki temu etykieta idealnie nadaje się do bardzo małych czcionek i skomplikowanych nadruków nanoszonych laserowo.

Firma Pasternack prezentuje nową serię elastycznych, współosiowych kabli 1-milimetrowych przeznaczonych do pracy w paśmie 110 GHz. Są to precyzyjne kable pomiarowe

B-730 z możliwością grawerowania laserowego ma bardzo cienką, a jednocześnie trwałą warstwę kleju, co gwarantuje odporność na działanie wysokich temperatur i agresywnych substancji chemicznych oraz pozwala uniknąć wycieków kleju i tym samym nieplanowanych przerw w produkcji. Etykieta ta, zaprojektowana specjalnie do systemów automatycznego nanoszenia, zapewnia wyższą dokładność i wyższy wskaźnik wykorzystania.

występujące w warianDługość Końcówki tach o długości 6” i 12” PE3TC1220-6 6” (152,4 mm) male-to-male z końcówkami w konfi- PE3TC1220-12 12” (304,8 mm) male-to-male PE3TC1221-6 6” (152,4 mm) male-to-female guracjach male-to-ma- PE3TC1221-12 12” (304,8 mm) male-to-female le oraz male-to-female. Zawierają kontakty wykonane z miedzi berylowej pokrytej warstwą złota, nakrętki ze stali nierdzewnej oraz kabel PETC110 otoczony nieprzewodzącą, zbrojoną powłoką zewnętrzną Nomex zwiększającą wytrzymałość mechaniczną. Mogą znaleźć zastosowanie przy testowaniu m.in. sond półprzewodnikowych oraz radarów samochodowych i militarnych. Są odporne na temperatury otoczenia z zakresu od –65 do +125°C. Pozostałe parametry: • impedancja charakterystyczna: 50 Ω, • średnica zewnętrzna: 6,86 mm, • opóźnienie grupowe: 4,4 ns/m, • pojemność: 86,94 pF/m, • VSWR: maks. 1,5:1 (110 GHz), • promień zaginania: min. 25,4 mm.

PB Technik, tel. 22 615 83 44, www.pbtechnik.com.pl

www.pasternack.com

Standardowe i modyfikowane obudowy plastikowe i metalowe z aluminium oraz stali [email protected]

www.hammondmfg.com Elektronik

Czerwiec 2017

113

Nowe produkty | Aparatura pomiarowa Uniwersalny tester radiokomunikacyjny o dużych możliwościach pomiarowych Firma Meratronik dostarczyła do Warszawskiego Metra tester radiokomunikacyjny 3920B fi rmy Cobham (dawniej Aeroflex). Tester umożliwia przeprowadzenie testów dupleksowych i simpleksowych takich jak: pomiar mocy, częstotliwości, czułości odbiornika, dewiacji oraz poziomu zniekształceń audio, dla zakresu częstotliwości od 10 MHz do 2,7 GHz. Metro będzie mogło szybko diagnozować usterki urządzeń i systemów analogowych i cyfrowych (w paśmie VHF i w systemach TETRA oraz DMR). Tester 3920B zawiera m.in. anali-

zator widma o dużej czułości wraz z generatorem śledzącym, trzy modulatory/generatory funkcyjne, trzy generatory sygnału audio, a nawet 2-kanałowy oscyloskop o paśmie 4 MHz. O parametrach przyrządu w dużym stopniu decyduje czuły odbiornik z wbudowanym przedwzmacniaczem – wykorzystywany do wszystkich pomiarów z eteru. Oprócz standardowych procedur pomiarowych mogą być instalowane opcjonalne rozszerzenia do pomiaru harmonicznych, zniekształceń lub widma sygnału akustycznego z wykorzystaniem akustycznego generatora śledzącego. Jest także dostępne opcjonalne rozszerzenie umożliwiające dokonywanie pomiarów DMR (390OPT400). Opcja ta jest niezbędna do testowania stacji bazowych DMR i stacji mobilnych. Oprócz możliwości przeprowadzania pomiarów ręcznych i automatycznych, dla użytkowników i producentów sprzętu liczy się także dokładność. Zaletą urządzenia 3920B jest fakt zaakceptowania i autoryzowania przez czołowych producentów radiotelefonów wyników testów i jakości strojenia wykonywanych za pomocą testera. Dlatego też czołowi producenci sprzętu wykorzystują ten model testera w swoich laboratoriach i na liniach produkcyjnych. Kolejnym wyróżnikiem dla tego urządzenia jest możliwość pomiaru systemów TETRA zarówno stacji bazowych, jak i terminali zgodnie z ETSI EN 300 394-1 w trybie trankingowym (z sygnalizacją) oraz DMO (Direct Mode). ZEAP Meratronik, tel. 22 832 40 42, www.meratronik.pl

16-bitowy 8-kanałowy generator sygnałów arbitralnych o szybkości próbkowania 10 MSps AWG5200 to najnowszy generator sygnałów arbitralnych z oferty firmy Tektronix, zaprojektowany m.in. do zastosowań w działach badawczo-rozwojowych, radarach, systemach wojny elektronicznej, biotechnologii i fi zyce kwantowej. Charakteryzuje się on równocześnie wysoką jakością sygnału wyjściowego i dużą skalowalnością przy niskiej cenie. Jest generatorem zawierającym do 8 kanałów o 16-bitowej rozdzielczości pionowej i maksymalnej szybkości próbkowania 10 GSps. Umożliwia synchronizację pracy kilku generatorów. Uwagę zwraca atrakcyjna cena przyrządu,

wynosząca około 11 tys. USD za kanał w przypadku modelu 8-kanałowego. AWG5200 zapewnia 16-bitową rozdzielczość pionową, podczas gdy większość odpowiedników charakteryzuje się 14-bitową rozdzielczością. Ponadto charakteryzuje się bardzo dobrym dopasowaniem czasowym wszystkich 8 niezależnych kanałów, na poziomie lepszym niż 10 ps. Wszystkie

kanały mają niezależne wzmacniacze, mieszacze i pamięć. Ich jedyną cechą wspólną jest układ zegarowy, przy czym sygnał taktowania może być też doprowadzany do wejścia zewnętrznego. Czas opóźnienia w przypadku AWG5200 wynosi mniej niż 2 μs, co w zestawieniu z 16-bitową rozdzielczością i krótkim czasem narastania sygnału czyni go idealnym przyrządem do generowania złożonych sygnałów występujących w świecie rzeczywistym, testowania antenowych szyków fazowanych i symulacji obiektów. Generowanie dobrej jakości sygnałów testowych jest ważne również w nano-/mikrotechnologii, biomedycynie, fi zyce klasycznej i fi zyce kwantowej. Przykładowo, najważniejszym kryterium w przypadku fi zyki kwantowej jest skalowalność. Zachodzi tam potrzeba generowania nawet kilkudziesięciu zsynchronizowanych sygnałów. Niestety, dostępne na rynku generatory są zazwyczaj drogie i nieelastyczne, a często również nie są w stanie zaoferować dostatecznej jakości sygnałów, odpowiednio małych opóźnień i precyzyjnej synchronizacji. Niektórzy badacze próbują tworzyć generatory wielowyjściowe we własnym zakresie, jednak są one często nieskalibrowane i niestabilne. Z pomocą przychodzi tu AWG5200 zawierający 8 kanałów, a dodatkowo umożliwiający synchronizację wielu generatorów i tworzenie systemów z teoretycznie nieograniczoną liczbą wyjść. AWG5200 ma być dostępny w sprzedaży od 2. kwartału 2017. Cena wersji 8-kanałowej wynosi od 82 tys. USD. www.tek.com

114

Czerwiec 2017

Elektronik

Aparatura pomiarowa | Nowe

produkty

NI prezentuje nowe urządzenia SDR USRP RIO National Instruments zaprezentował nowe czterokanałowe odbiorniki SDR (programowalne radio) USRP-2945 oraz USRP-2944, które wspierają technologię wieloantenową MIMO. Oba modele wzbogacają ofertę urządzeń USRP (Universal Soft ware Radio Peripheral), zapewniając nowy poziom możliwości i wydajności. Urządzenia te wspierają najszerszy zakres częstotliwości, największe pasmo przenoszenia oraz najlepszą wydajność RF spośród całej rodziny USRP. USRP-2944 przeznaczone jest natomiast do badań szerokopasmowych sieci bezprzewodowych. Model ten jest programowalnym radiem 2×2 MIMO o szerokości pasma wynoszącej 160 MHz na kanał. Obejmuje zakres częstotliwości od 10 MHz do 6 GHz, pokrywając tym samym częstotliwości wykorzystywane przy badaniach LTE czy Wi-Fi. Wersja USRP-2945 ma MIMO 4×4, przy paśmie 80 MHz. Inżynierowie mogą połączyć urządzenia SDR z oprogramowaniem LabVIEW, aby szybko zaprojektować bezprzewodowe systemy komunikacji w czasie rzeczywistym oraz wykonać prototypy nowych algorytmów pracujących z rzeczywistymi sygnałami dzięki wbudowanym układom FPGA. Dodatkowo mogą oni efektywnie zintegrować produkty SDR z innymi roz-

wiązaniami dostarczanymi przez NI i dzięki uzyskanej w ten sposób uniwersalności tworzyć nowatorskie rozwiązania. Zaprojektowany z myślą o akwizycji oraz analizie sygnałów bezprzewodowych USRP-2945 wykorzystuje dwustopniową przemianę częstotliwości, dzięki czemu osiągnięto najlepszą selektywność oraz czułość wymaganą w aplikacjach, takich jak analiza oraz monitoring widma. Dzięki wykorzystaniu czterokanałowego odbiornika oraz możliwości współdzielenia lokalnych oscylatorów urządzenie to ustanawia nowy standard przemysłowy w stosunku jakości do ceny. National Instruments, tel. 22 328 90 10, www.ni.com/usrp-rio

Pierwszy prototyp sieci bezprzewodowej 5G National Instruments zademonstrował pierwszy na świecie prototyp sieci bezprzewodowej czasu rzeczywistego wykorzystujący pasmo 28 GHz, zgodny ze specyfi kacją Verizon 5G. Wykorzystuje on osiem bloków z modulacją OFDM w konfiguracji typu downlink 2×2 MU-MIMO z hybrydowym formowaniem wiązki oraz niezależnymi ramkami, umożliwiając tym samym uzyskanie przepustowości szczytowej 5 Gbit/s, która jest skalowalna do ponad 20 Gbit/s w przypadku wykorzystania 8 strumieni MIMO. Programiści zbudowali prototyp, wy-

korzystując mmWave Transceiver System wraz z nową wersją RF mmWave pracującą z częstotliwością nośną 28 GHz oraz szykiem antenowym rozwijanym przez firmy Anokiwave oraz Ball Aerospace. Wykorzystanie częstotliwości 28 GHz jest istotne, ponieważ Verizon z partnerami planują wykorzystywać system w Stanach Zjednoczonych. Prototyp systemu został w całości wykonany przy wykorzystaniu oprogramowania LabVIEW i składa się z w pełni modyfikowalnego kodu pracującego w czasie rzeczywistym i zaimplementowanego zarówno w stacji bazowej, jak i urządzeniach użytkowników (UE lub CPE). National Instruments, tel. 22 328 90 10, www.ni.com/usrp-rio

Multimetr z kalibratorem pętli prądowej dla serwisu automatyki przemysłowej Fluke wprowadza do sprzedaży nowy miernik procesowy 787B ProcessMeter, zastępujący popularny model 787. Jest to kompaktowy przyrząd testujący typu 2 w 1, który stanowi połączenie zaawansowanego multimetru cyfrowego spełniający wymogi norm IEC 61010 CAT III 1000 V i CAT IV 600 V z kalibratorem pętli prądowej 20 mA. W porównaniu z modelem 787 model 787B zapewnia m.in. większą dokładność, ma dużo większy wyświetlacz oraz port IR potrzebny do korzystania z systemu Fluke Connect. Kalibrator pętli zapewnia możliwość mierzenia, generowania i symulowania prądu na poziomie miliamperów z dużą dokładnością i rozdzielczością, co sprawia, że jest to doskonały przyrząd do wyszukiwania i usuwania awarii oraz kalibrowania pętli prądowej. www.fluke.pl

Elektronik

Czerwiec 2017

115

Nowe produkty | Podzespoły czynne Układ nadzorowania pakietów akumulatorowych Li-Ion o 3...8 ogniwach Firma Intersil, będąca obecnie oddziałem Renesas Electronics, dodaje do oferty nowy typ układu nadzorowania pakietów akumulatorowych, mogącego znaleźć zastosowanie w elektronarzędziach, e-bikach, zabawkach elektrycznych itp. ISL94202 współpracuje z pakietami zawierającymi od 3 do 8 ogniw litowo-jonowych, zapewniając ich monitorowanie, równoważenie i ochronę. Może funkcjonować w trybie autonomicznym w oparciu o wewnętrzną maszynę stanów, co pozwala na realizację tanich pakietów z obwodem zabezpieczającym niekorzystającym z nadzoru mikroprocesora. Zapewnia monitorowanie i ochro-

Schemat aplikacyjny ISL94202

nę każdego z ogniw przed stanami awaryjnymi, m.in. zwarciem, przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem, zgodnie z wymogami norm bezpieczeństwa UL2054, UL2271/72 i IEC62133 dla pakietów akumulatorowych. W razie potrzeby ISL94202 może też współpracować z zewnętrznym mikrokontrolerem za pośrednictwem interfejsu I2C, realizując dodatkowe funkcje związane z kontrolą ładowania/rozładowania oraz pomiarem ładunku i kondycji ogniw.

Ważniejsze cechy ISL94202: • obsługa ogniw litowo-jonowych CoO2, Mn2O4 i FePO4, • duża skala integracji: wbudowany przesuwnik poziomu napięcia, układ automatycznego równoważenia ogniw, 14-bitowy przetwornik A/C, czujnik prądu, sterownik bramek tranzystorów n-FET i interfejs zewnętrznego czujnika temperatury, • możliwość pracy w trybie autonomicznym lub współpracy z mikrokontrolerem, • programowalne czasy załączania/regeneracji dla zabezpieczenia nadnapięciowego, podnapięciowego, nadprądowego i zwarciowego, • wewnętrzna pamięć EEPROM z rejestrami konfiguracyjnymi, • detektor rozwarcia akumulatora, • zakres temperatur pracy od –40 do +85°C, • przełączanie w tryb oszczędnościowy przy braku obciążenia. ISL94202 jest zamykany w obudowie QFN-48 (6×6 mm). Jego ceny hurtowe zaczynają się od 2,19 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. Dostępny jest zestaw ewaluacyjny ISL94202EVKIT1Z w cenie 328 USD obejmujący płytkę ewaluacyjną, płytkę interfejsową USB-I2C i oprogramowanie GUI wspierające oba tryby pracy: autonomiczny i z zewnętrznym mikrokontrolerem. www.intersil.com

Samochodowe tranzystory MOSFET dużej mocy w nowych obudowach LFPAK33 Nexperia, były oddział Standard Products firmy NXP, oferuje obecnie samochodowe tranzystory MOSFET dużej mocy zamykane w nowych obudowach LFPAK33 o bardzo dobrych parametrach termicznych, mniejszej rezystancji i indukcyjności wyprowadzeń oraz mniejszej o ponad 80% powierzchni niż standardowe wersje. Pozwala to na zmniejszenie rezystancji R DS(on) i strat tranzystorów. Obudowy LFPAK33 charakteryzują się powierzchnią montażową równą 10,9 mm2. Ponieważ nie zawierają wewnętrznych drutów połączeniowych ani kleju, mogą pracować w zakresie temperatur złącza do +175°C. Realizowane w nich tranzystory pracują z dopuszczalnym prądem drenu równym 70 A i charakteryzują się rezystancją R DS(on) już od 6,3 Ω. Są produkowane w wersjach na zakres napięć przebicia 30...100 V. www.nexperia.com

116

Czerwiec 2017

Elektronik

Podzespoły czynne | Nowe Pierwszy na rynku 100-woltowy stopień mocy do półmostkowych i mostkowych przetwornic DC-DC

produkty

100-woltowe tranzystory n-MOS z możliwością sterowania z układów logicznych

ON Semiconductor prezentuje pierwszy na rynku 100-woltowy stopień mocy do izolowanych, półmostkowych i mostkowych przetwornic DC-DC o wydajności prądowej do 25 A.

Toshiba Electronics Europe rozszerza serię tranzystorów U-MOS VIII-H o dwa niskonapięciowe modele n-kanałowe adresowane do szybkich ładowarek, przetwornic DC-DC i zasilaczy impulsowych. Są to tranzystory o napięciu prze-

Dzięki zintegrowaniu wszystkich kluczowych elementów (wysokonapięciowy sterownik, dioda bootstrap, dwa tranzystory wysokoprądowe) w miniaturowej obudowie o wymiarach 7,5×6,0×0,8 mm, FDMF8811 zapewnia optymalne parametry sterowania wewnętrznych tranzystorów MOSFET, pozwalające uzyskać bardzo dobre parametry dynamiczne, małe indukcyjności pasożytnicze i małe straty mocy. Według zapewnień producenta układ pozwala uzyskać sprawność nawet powyżej 97% w przetwornicy mostkowej o mocy wyjściowej 600 W. Ponadto umożliwia ograniczenie powierzchni płytki drukowanej do 1/3 w porównaniu z podobnymi rozwiązaniami bazującymi na elementach dyskretnych. FDMF8811 jest produkowany w obudowie PQFN-36. Jego cena hurtowa wynosi 3,50 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk.

bicia 100 V. Mogą być sterowane napięciem 4,5 V bezpośrednio z wyjść układów logicznych, co eliminuje dodatkowe stopnie buforujące, a w konsekwencji zmniejsza pobór mocy. Dzięki zastosowaniu niskonapięciowej technologii trench uzyskano w nich bardzo małą rezystancję kanału i zapewniono możliwość pracy z dużymi częstotliwościami przełączania. TPH6R30ANL pracuje z dopuszczalnym prądem drenu równym 45 A i charakteryzuje się rezystancją R DS(ON) równą 6,3 m. Drugi z nowych tranzystorów, TPH4R10ANL charakteryzuje się maksymalnym prądem drenu 70 A i rezystancją 4,1 m. Oba są zamykane w obudowach SOP-Advance o powierzchni 6×5 mm.

www.onsemi.com

www.toshiba.semicon-storage.com

Nowe produkty | Podzespoły czynne Seria miniaturowych komparatorów w obudowach WLP 0,73×0,73 mm Firma Maxim Integrated wprowadziła do oferty serię miniaturowych, jednokanałowych komparatorów nanoPower o oznaczeniach MAX40002…MAX40005, produkowanych w 4-wyjściowych obudowach WLP o powierzchni wynoszącej zaledwie 0,73×0,73 mm. Są to układy adresowane do urządzeń przenośnych o dużym stopniu upakowania podzespołów, pobierające zaledwie 500 nA prądu zasilania. Charakteryzują się szerokim zakresem napięć wejściowych od 0,1 do 5,5 V, niezależnym od napięcia zasilającego. W ramach tej serii układów dostępne są wersje z wbudowanym źródłem referencyjnym 0,2, 0,5 lub 1,222 V oraz bez wewnętrznego źródła referencyjnego, których linia zasilająca VCC jest równocześnie wejściem referencyjnym o dopuszczalnym zakresie napięć 1,7…5,5 V. Komparatory z nowej oferty zawierają wyjścia z otwartym drenem (MAX40002, MAX40003) lub push-pull (MAX40004, MAX40005). Ponadto różnią się rodzajem wejścia: nieodwracającym (MAX40002, MAX40004) lub odwracającym (MAX40003, MAX40005). Wszystkie zapewniają stan wysokiej impedancji na wejściu nawet przy zerowym napięciu na linii zasilającej VCC/VREF. Mogą pracować w szerokim za-

kresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C. Oprócz wersji miniaturowej WLP, występują też w standardowych obudowach SOT23-5. www.maximintegrated.com

Precyzyjne wzmacniacze operacyjne o małym poborze mocy i małych szumach Linear Technology wprowadza do sprzedaży dwie serie precyzyjnych wzmacniaczy operacyjnych charakteryzujących się małym poborem mocy i małymi szumami, dostępnych w wersjach jedno-, dwu- i czterokanałowych. Pracują one z napięciem zasilania od 1,8 do 5,25 V. Zawierają wejścia i wyjścia rail-to-rail. Charakteryzują się skutecznym tłumieniem tętnień zasilania i składowej sumacyjnej (PSRR/ CMRR), wynoszącym minimum 90/95 dB. Występują również w wersjach oferujących tryb shutdown, pozwalający

ograniczyć pobór mocy w dłuższych okresach braku aktywności. Wejściowe napięcie niezrównoważenia tych układów wynosi maksymalnie 400 μV. Dostępne są wersje przystosowane do pracy w przemysłowym (–40...+85°C) i rozszerzonym (–40...+125°C) zakresie temperatur otoczenia. LTC6258/59/60 to wzmacniacze o poborze prądu wynoszącym zaledwie 20 A na kanał, charakteryzujące się pasmem (GBW) 1,3 MHz i współczynnikiem slew-rate równym 240 V/s. Zawierają wejściowe fi ltry EMI o tłumieniu 45 dB na częstotliwości 1 GHz. Zapewniają stabilność przy dowolnym wzmocnieniu i z dowolnym obciążeniem pojemnościowym. Ich maksymalny wejściowy prąd polaryzacji wynosi 75 nA, a pobór prądu w trybie spoczynkowym i shutdown to odpowiednio 20 A i 7 A. LTC6261/62/63 to wzmacniacze o paśmie 30 MHz i współczynniku slew-rate równym 7 V/s, których wejściowe napięcie szumu wynosi 13 mV/Hz. Zachowują one stabilność przy dowolnym wzmocnieniu i przy obciążeniu pojemnościowym do 1 nF. Ich wejściowy prąd polaryzacji wynosi maksymalnie 100 nA, a pobór prądu w trybie spoczynkowym i shutdown to odpowiednio 240 A i 9 A. Wersje jednokanałowe (LTC6258, LTC6261) są produkowane w obudowach DFN 2×2 mm i dostępne w cenie hurtowej od 1,24 USD przy zamówieniach 1000 sztuk. LTC6259 i LTC6262 to wersje dwukanałowe produkowane w identycznych obudowach DFN oraz dodatkowo w obudowach SOT-23-8, MSOP-8 i MSOP-10. Wzmacniacze czterokanałowe LTC6260 i LTC6263 są produkowane w obudowach MSOP-16. www.linear.com

118

Czerwiec 2017

Elektronik

Moduły i komputery | Nowe

produkty

Tablet przemysłowy o dużej odporności 7-calowy tablet Lumen X4 firmy Bartec łączy w jednym produkcie komputer mobilny, telefon komórkowy i skaner kodów kreskowych. Urządzenie przeznaczone jest do pracy w strefach Ex, jest wodoodporne (IP65) i odporne na uszkodzenia w wyniku upadku – jest certyfi kat na zgodność z normami wojskowymi (MIL-STD-810G). Tablet działa w temperaturach pomiędzy –20 a +50 º C, a jego wyświetlacz 1024×600 pikseli zachowuje czytelność w silnym świetle słonecznym. Użytkownik może również obsługiwać ekran dotykowy w rękawiczkach. Tablet ma procesor 4-rdzeniowy Cortex-A7 Quad Core 1,5 GHz 1 GB pamięci DDR2 i 16 GB dysk eMMC. Pamięć można rozszerzyć kartami micro SD do 32 GB. Wi-Fi działa w standardzie 802.11 a/b/g/n, a Bluetooth w wersji 3.0 + EDR. Jest też GPS, modem HSPA/UMTS/GPRS/WCDMA/ GSM i czujniki: oświetlenia, żyroskop, G-sensor, kompas. Aparat ma 5 M pikseli z lampą błyskową LED. Całością zarządza Android 4.2.1 (Jelly Bean). Wymiary to 212×132,8×19 mm, a ciężar 600 g z baterią 3,7 V 5300 mAh. Astat, tel. 61 848 88 71, www.astat.com.pl

Bezprzewodowa łączność między sieciami przemysłowymi Ethernet Firma HMS wypuściła na rynek nową rodzinę urządzeń służących do bezprzewodowej komunikacji między sieciami przemysłowymi Ethernet – Anybus Wireless Bridge. Jest to idealne rozwiązanie komunikacyjne w strefach niebezpiecznych, trudno dostępnych lub przy ruchomych instalacjach, gdzie kable są niepożądane. Zainstalowanie Anybus Wireless Bridge w przemysłowej sieci Ethernet pozwala na bezprzewodową komunikację większości protokołów komunikacyjnych, tj. Profi net, EtherNet/ IP, Modbus TCP itd., na odległość do 400 m. Anybus Wireless Bridge jest szczególnie przydatne w mobilnych urządzeniach lub w tymczasowych instalacjach, gdzie istnieje silna potrzeba wymiany przewodów ethernetowych na solidne i bezobsługowe połączenie bezprzewodowe. Zaletą urządzenia są niewielkie wymiary 91×66×36 mm i klasa ochrony IP65.

Praca jest możliwa w zakresie temperatur od –30 do +65º C i przy zasilaniu 9–30 VDC. Obsługiwane standardy bezprzewodowe to 802.11 b/g (2,4 lub 5 GHz) oraz Bluetooth. Elmark Automatyka, tel. 22 541 84 60, www.elmark.com.pl

Elektronik

Czerwiec 2017

119

Nowe produkty | Komunikacja Seria wzmacniaczy niskoszumowych GaAs HBT na pasmo 1,5...18 GHz Firma Pasternack wprowadziła do oferty serię pięciu wzmacniaczy mikrofalowych PE15A103x o bardzo małych szumach fazo-

PE15A1030 PE15A1032 PE15A1033 PE15A1034 PE15A1035

Pasmo (GHz) 2...18 6...12 7...11 1,5...5 3...8

Wzmocnienie (dB) 12,5 11 9 14 11

NF (dB) 6,5 4,5 6 4,5 6

Wyjściowy punkt kompresji P1dB (dBm) 13 20 22 17 14

Psat (dBm) 16 22 25 22 21

wych w szerokim zakresie dynamicznym, przeznaczonych do zastosowań w radarach, odbiornikach komunikacyjnych i czułej aparaturze pomiarowej. Układy te są produkowane w technologii GaAs HBT. Występują w 5 wersjach na pasmo od 1,5 do 18 GHz, których szumy fazowe wynoszą już od –180 dBc/Hz przy offsecie 10 kHz. Wszystkie pracują z pojedynczym napięciem zasilania i zawierają na wejściach i wyjściach wewnętrzne obwody dopasowujące 50 W z kondensatorami blokującymi. Są produkowane Wyjściowy IP Szumy fazowe (offset 10 w metalowych obudowach Kovar (dBm) kHz) (dBc/Hz) ze złączami SMA. Spełniają wy20 –160 mogi normy wojskowej MIL34 –176 STD-883 w zakresie hermetycz33 –180 27 –171 ności konstrukcji i odporności na 25 –168 zmiany temperatury. www.pasternack.com

Transceiver Bluetooth o szybkości 720 kbps i zasięgu transmisji do 300 m SE Spezial Electronic prezentuje nowy typ transceivera Bluetooth współpracującego z portem USB, zapewniającego szybkość transmisji 720 kbps i zasięgu do 300 m w wolnej przestrzeni. SE Skipper UBT21-1 został zaprojektowany do zastosowań w aplikacjach medycznych i przemysłowych. Zawiera wbudowany stos protokołów pozwalający na równoczesną obsługę klasycznych połączeń Bluetooth i Bluetooth Low Energy. Dzięki zastosowaniu protokołu multiplex (EDM) pozwala na równoczesne zarządzanie nawet 7 urządzeniami Bluetooth slave. Producent dostarcza oprogramowanie konfiguracyjne SPA Toolbox dla środowiska Windows i interfejs API do tworze-

Dwupasmowe moduły radiowe IEEE802.11a/b/g/n/ac WiFi o wymiarach 3×3 mm Murata rozpoczyna produkcję masową modułów radiowych serii LMFE3NFB-Jxx do aplikacji Wi-Fi. W stosunku do poprzednich wersji udało się w nich ograniczyć wymiary głowicy analogowej i całkowitą powierzchnię zajmowaną na płytce drukowanej. Są to moduły zamykane w obudowach

nia aplikacji użytkownika. SE Skipper UBT21-1 może pracować w zakresie temperatur otoczenia od –30 do +70°C. Spełnia wymogi normy IEC 60601--1-1-2 (2007) w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej. Uzyskał certyfi katy CE/R&TTE (Europa), IC (Kanada), FCC (USA) i TELEC (Japonia), a w najbliższym czasie mają do nich dołączyć dwa kolejne: Anatel i RCM, dopuszczające go do zastosowań na terenie Brazylii i Australii.

SMD o rekordowo małych wymiarach dla tego typu podzespołów, wynoszących zaledwie 3×3×0,9 mm. Zapewniają zgodność ze standardem Wi-Fi 2.4G/5GHz IEEE802.11a/b/ g/n/ac. Pomimo bardzo małych gabarytów zawierają wzmacniacz mocy, wzmacniacz niskoszumowy, przełącznik sygnałów w.cz., fi ltr, duplekser i sprzęgacz kierunkowy. Są kompatybilne z dwupasmowym chipsetem Wi-Fi/Bluetooth Qualcomm Atheros WCN3990.

www.spezial.com

www.murata.com

120

Czerwiec 2017

Elektronik

Komunikacja | Nowe Anteny SMD Latona SR4C033 na pasmo 791...960 MHz dla standardu NB-IoT Firma Antenova, specjalizująca się w produkcji miniaturowych anten i modułów w.cz., wprowadza na rynek antenę dla nowego standardu Narrow Band IoT (NB-IoT) ratyfi kowanego w zeszłym roku. Model Latona (ozn. SR4C033), przeznaczony do pracy w zakresie częstotliwości 791...960 MHz, jest produkowany w postaci modułu SMD o wymiarach 20×11×1,6 mm. Może być montowany w narożnikach płytek drukowanych; występuje w wersji lewej i prawej, pozwalających na optymalne umieszczenie w konkretnej aplikacji. Narrow Band IoT to najnowszy standard komunikacji mobilnej. Korzysta z licencjonowanego pasma 3GPP, wolnego od interferencji i oferuje zalety w postaci małego poboru mocy, długiego zasięgu transmisji i możliwości penetracji sygnału przez ściany i bariery Maks. wzmocnienie Średnie wzmocnienie (liniowe) Średnia sprawność Maks. straty powrotne Maks. VSWR Polaryzacja Zakres temperatur pracy Impedancja po dopasowaniu

791...862 MHz 0,5 dBi –1,50 dBi >60% –9 dB 2,1:1

824...960 MHz 0,8 dBi –1,50 dBi >65% –7 dB 2,6:1

produkty

Moduł nadajnika na pasmo 60 GHz do realizacji szybkich łączy komunikacyjnych punkt-punkt Firma Pasternack opracowała moduł nadajnika PEM010 na nielicencjonowane pasmo 57,0...64,8 GHz, przeznaczonego do realizacji bezprzewodowych, wielogigabitowych łączy komunikacyjnych punktpunkt. Zawiera on syntezer częstotliwości i wzmacniacz mocy o współczynniku P1dB sięgającym +12 dBm, zrealizowane na bazie układu MMIC na podłożu SiGe. Obsługuje protokoły Wi-Fi IEEE 802.11ad i 802.11aj. Jest produkowany w małej, aluminiowej obudowie z kompletnym, małostratnym interfejsem falowodowym pomiędzy chipem i portem WR-15 do zewnętrznej anteny tubowej. Zawiera złącze ST4 z liniami zasilania, zegara referencyjnego oraz sygnałów pasma podstawowego i cyfrowych sygnałów sterujących. Nadajnik PEM010 charakteryzuje się wzmocnieniem 38 dB, tłumieniem sygnału lustrzanego 34 dB, pasmem modulacji do 1,8 GHz i szumami fazowymi –111 dBc/Hz przy offsecie 10 MHz. www.pasternack.com

Liniowa –40...+140°C 50 Ω

metalowe. Nadaje się zarówno do komunikacji na odległość rzędu kilometrów, jak też do komunikacji z urządzeniami znajdującymi się w piwnicach i pod ziemią. Doskonale nadaje się do zastosowań w aplikacjach IoT niewymagających dużej przepustowości i ciągłej transmisji danych. Przykładem mogą być mierniki zużycia mediów, rolnictwo, automatyka budynków i aplikacje smart city (m.in. monitorowanie oświetlenia i miejsc parkingowych). Poza NB-IoT, anteny Latona SR4C033 mogą też znaleźć zastosowanie w aplikacjach LoRa, SigFox, ISM i Weightless-P. www.antenova-m2m.com

Elektronik

Czerwiec 2017

121

Nowe produkty | Elementy elektromechaniczne Ekstremalnie odporne na środowisko obudowy złączy

Gniazda sieciowe ze światłowodowym wskaźnikiem stanu

Obudowy złączy przemysłowych E-Xtreme z innowacyjną powłoką tytanową wykonaną techniką plazmową fi rmy Ilme to odpowiedź włoskiego producenta wielopinowych złączy elektrycznych na potrzeby rynku kolejowego oraz techniki morskiej. Dzięki zastosowanej technologii pokrycia powierzchni obudów produkt ten ma zastosowanie w ekstremalnie trudnych warunkach użytkowania, np. tam, gdzie występuje bardzo duże zasolenie (obudowy podczas testów poddawane są działaniu soli przez 3000 h), chemia czy też niebezpieczeństwo mechanicznego uszkodzenia powierzchni (narażenie na uderzenia np. kamieniami złączy zastosowanych na podwoziach pociągów).

Schurter wprowadził na rynek nową wersję gniazd IEC. Ulepszona seria 6600-5 jest dostępna z zintegrowanymi wskaźnikami stanu. Pozwala to na oszczędność miejsca i kosztów oraz wygodę użytkowania listw zasilających w centrach danych.

Nowy typ obudów przeznaczony jest do pracy w bardzo szerokim zakresie temperatur: od ekstremalnie niskich –60 º C do wysokich 180 º C. Obudowy zgodnie z EN 60529 w zależności od zastosowanych materiałów uzyskują szczelność na poziomie IP66, IP67, IP69.

Obecnie listwy zasilające (PDU) często używają diod LED umieszczonych pomiędzy gniazdami, aby wyświetlić aktualny status połączenia. Wysoka gęstość upakowania w serwerach w nowoczesnych centrach danych wymaga tego samego od zespołów dystrybuujących energię. Nowe gniazda z wbudowanymi światłowodami zawierają kontrolki LED i 2 światłowody transmitujące jej emisję na zewnątrz. Kolor diod LED jest dowolnie konfigurowalny, przy czym każdy stan może być widoczny i niezależnie reprezentowany. Złącze może np. sygnalizować diodą czerwoną przerwę w pracy lub krytyczny pobór energii żółtą barwą. Opcjonalnie gniazdo 6600-5 jest dostępne tylko z jednym światłowodem lub bez niego. Aby uniknąć niezamierzonego wyrwania przewodu zasilającego, nowe gniazda mają także dodatkowe zabezpieczenia. W zależności od rozmieszczenia gniazd w listwie – poziomo lub pionowo – można zastosować system V-Lock lub inne systemy mocowania przewodów z blokadami bocznymi. Oba systemy są możliwe do zastosowania w gniazdach serii 6600-5. Gniazda mają obciążalność 10 A i 250 VAC i pracują w zakresie od –25 do 70°C. Dostępny jest montaż wciskany w płytę czołową oraz na PCB.

Conprod, tel. 880 583 378, www.conprod.pl

Schurter, tel. 22 439 92 00, www.schurter.pl

Złącze magnetyczne o niezawodności 10 tys. cykli Firma Rosenberger prezentuje nową rodzinę złączy magnetycznych stanowiących alternatywę dla tradycyjnych połączeń mechanicznych. Mogą one być wykorzystane do transmisji danych i zasilania. Charakteryzują się dużą żywotnością i odpornością na wibracje, możliwością łatwego łączenia również przy braku bezpośredniej widoczności i łatwego czyszczenia styków oraz odpornością na uszkodzenie w wyniku przypadkowego rozłączenia. Mogą być stosowane do ładowania i synchronizacji smartfonów, tabletów i kamer oraz w drukarkach, twardych dyskach, aparaturze medycznej, a nawet urządzeniach automatyki przemysłowej. Pierwsze, dostępne już złącze MagneticUSB Micro-B zapewnia niezawodność powyżej 10 tys. cykli mechanicznych. Jest odporne na udary i wibracje, promieniowanie UV i wodę. Może przewodzić prądy o natężeniu do 40 A. www.rosenberger.de

122

Czerwiec 2017

Elektronik

Elementy elektromechaniczne | Nowe

produkty

Złącze 400-woltowe DC do centrów obliczeniowych

Uniwersalne obudowy do systemów embedded

Firma Schurter oferuje zespół połączeniowy GP21 składający się z gniazda i wtyku przeznaczony do podłączenia zasilania w centrach obliczeniowych. Jego cechą charakterystyczną jest

Phoenix Contact poszerzył swoją ofertę obudów do elektroniki. Pojawiły się w niej uniwersalne obudowy serii UCS, które idealnie nadają się do tworzenia aplikacji opartych na systemach embedded. Dostępne są w dwóch kolorach, dwóch wysokościach oraz czterech gabarytach, pozwalają na stworzenie nie dość, że funkcjonalnego, to estetycznie wyglądającego urządzenia.

praca z napięciem stałym o wartości 400 V, dostarczanym np. przez systemy fotowoltaiczne i prądem do 20 A. Konstrukcja jest zgodna z normą IEC TS 62735-1 dla systemów o mocy do 2,6 kW i ma mechanizm zapobiegający łączeniu i rozłączaniu pod obciążeniem.

Za pomocą dostępnego na stronie www producenta konfiguratora łatwo jest wybrać odpowiedni model obudowy. Dodatkowym ułatwieniem jest podanie konkretnego standardowego rozmiaru/typu PCB (np. mini-ITX), dające w wyniku najbardziej odpowiednią obudowę. W prostych płytkach montowanych w półskorupach łatwo jest wykonać otwory na wymagane przyłącza do zainstalowanych wewnątrz modułów. Dowolność aranżacji wewnątrz ułatwiają wklejane samodzielnie wsporniki do PCB.

Schurter, tel. 22 439 92 00, www.schurter.pl

Phoenix Contact, tel. 71 398 04 10, www.phoenixcontact.pl

Łączniki do taśm LED Nowe łączniki firmy Phoenix Contact do taśm LED pozwalają na tworzenie interesujących aplikacji oświetleniowych. Elementy te są dostępne w postaci małych płytek i pozwalają realizować połączenia narożnikowe taśm pod kątem prostym (kształtka L) lub z odejściem bocznym (kształtka T). Nadają się do taśm jednobarwnych oraz RGB, o szerokości 8 lub 10 mm. Certyfikat UL ułatwia tworzenie oświetlenia eksportowanego na rynek amerykański. Maksymalny dopuszczalny sumaryczny prąd to 10 A przy napięciu 24 V. Płytki te współgrają idealnie ze złączami serii PTF 0,3, tworząc kompletny system połączeniowy dla taśm LED.

Złącza do taśm FFC odporne na udary i wibracje W ofercie TTi dostępne są obecnie złącza Picoflex fi rmy Molex, przeznaczone do montażu taśm FFC, wyróżniające się dużą odpornością na udary i wibracje, współpracujące z taśmami o rastrze 1,27 mm. Mogą one znaleźć zastosowanie w motoryzacji, przemyśle, elektronice konsumenckiej i przenośnych urządzeniach medycznych. Występują w wersjach zawierających od 4 do 26 kanałów. Po zamontowaniu wtyku w gnieździe zajmują wysokość 6,4 mm, mniejszą o 15% niż w przypadku tradycyjnych złączy o rastrze 1,27 mm. Zapewniają dużą siłę trzymania i dużą niezawodność wynikającą z zastosowania 4-punktowego kontaktu. Występują w wersjach do montażu SMT i THT, kątowej, niskoprofi lowej SMT, wysokotemperaturowej, z blokadą zwiększającą o 50% siłę trzymania i innych.

Phoenix Contact, tel. 71 398 04 10, www.phoenixcontact.pl

www.ttieurope.com

Elektronik

Czerwiec 2017

123

Dlaczego warto czytać „Elektronika”?

Elektronik Magazyn Elektroniki Profesjonalnej Numer 6 (241) czerwiec 2017 r.

 Co miesiąc publikujemy ponad sto stron z nowościami z branży, wywiadami, analizami rynku i artykułami technicznymi  Piszemy dla konstruktorów elektroników, projektantów, pracowników działów zaopatrzenia zainteresowanych pogłębianiem kompetencji zawodowych oraz zdobywaniem informacji o nowych technologiach  Zajmujemy się tematyką projektowania i produkcji elektroniki, oprogramowaniem, narzędziami i technologiami  Współpracują z nami czołowe światowe firmy krajowe i zagraniczne oraz instytucje związane z branżą elektroniczną  Wszystkie artykuły redagują inżynierowie elektronicy – otrzymujesz dzięki temu sprawdzone, merytoryczne informacje  Publikujemy unikalne wywiady z ludźmi odnoszącymi sukcesy w naszej branży  Co miesiąc opracowujemy analizy rynku w formie raportów – zawsze będziesz na bieżąco z ofertą dostawców  Tylko u nas znajdziesz opisy nowych produktów, zanim pojawią się one u polskich dystrybutorów  Co roku wydajemy darmowy Informator Rynkowy Elektroniki – kompleksowe opracowanie zawierające analizy rynku i przedstawiające najważniejszych dostawców działających w branży  Gwarantujemy codzienny dostęp do nowości poprzez stronę ElektronikaB2B.pl oraz newsletter

Jak być na bieżąco z branżą? Dajemy Ci możliwość czytania nowości z branży i merytorycznych artykułów w sposób, jaki lubisz. Magazyn „Elektronik” to kilka form publikacji:

Redakcja magazynu Redaktor naczelny Robert Magdziak tel. 22 257 84 96 [email protected] Zastępcy red. nacz. Zbigniew Piątek [email protected] Tomasz Daniluk [email protected] Współpracownicy: Monika Jaworowska, Krzysztof Pochwalski, Jarosław Doliński, Piotr Zbysiński, Marcin Tronowicz, Agnieszka Grabowska

Redakcja techniczna Beata Głowacka-Woźniak Adres redakcji Redakcja magazynu Elektronik, ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa Dział marketingu i reklamy Menedżer magazynu Bożena Krzykawska tel. 22 257 84 42, faks 22 257 84 67 tel. kom. 501 047 583 [email protected] Zespół marketingu i reklamy Katarzyna Gugała tel. 22 257 84 64 [email protected] Magdalena Korgul tel. 22 257 84 69 [email protected] Grzegorz Krzykawski tel. 22 257 84 60 [email protected] Andrzej Tumański tel. 22 257 84 63 [email protected] Katarzyna Wiśniewska tel. 22 257 84 65 [email protected]

Serwis internetowy http://www.elektronikaB2B.pl

  Wydanie

  Wydanie elektroniczne

  Portal oraz

  Wydanie

Co miesiąc na Twoim Darmowe wydanie cyfrowe biurku. Prenumeratę regularnie w Twojej zamówisz tutaj: skrzynce e-mailowej. www.elektronikab2b.pl/ Zamówisz je tutaj: prenumerata www.elektronikab2b.pl/ eprenumerata

Znajdziesz nas w Internecie – na bieżąco aktualizowany portal www.elektronikaB2B.pl Możesz również zamówić codzienny newsletter

Czytaj także Elektronika korzystając z iPada Wpisz w kiosku Apple Store hasło Elektronik AVT-Korporacja lub link: https://itunes.apple. com/us/app/elektronik/ id581347005?mt=8

papierowe

newsletter

tabletowe

Wydanie papierowe, elektroniczne, tabletowe i strona internetowa wraz z newsletterem – czytaj nas tak, jak lubisz! Magazyn Elektronik – to głos inżyniera elektronika w Polsce! Dołącz do elitarnej społeczności najlepiej poinformowanych specjalistów! Elektronik to gwarancja zawsze aktualnych i merytorycznych artykułów oraz newsów branżowych

Redaktor prowadzący Mateusz Woźniak [email protected]

Wydawnictwo AVT-Korporacja spółka z o.o. ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa tel. 22 257 84 99, faks 22 257 84 00 Dyrektor wydawnictwa prof. Wiesław Marciniak

Dział prenumeraty ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa tel. 22 257 84 22, faks 22 257 84 67 [email protected] Wszystkie wymienione produkty i nazwy podajemy wyłącznie w celach identyfikacyjnych i mogą one być zastrzeżonymi znakami odpowiednich właścicieli. Redakcja nie zwraca materiałów niezamówionych oraz zastrzega sobie prawo do adiustacji, doboru tytułów i dokonywania skrótów w nadsyłanych materiałach. Redakcja nie ponosi odpowiedzialności za treść reklam.

AVT-Korporacja jest członkiem Izby Wydawców Prasy

Indeks reklam EL 6/2017

AET ....................................................121 AG Termopasty ...................................93 AMB Technic .................................60, 61

Chcesz być najlepiej poinformowanym elektronikiem w Polsce?

Antaira Technologies.........................107 APP Studio ........................................101 Bornico ..............................................109 Codico ...............................................110 Computer Controls ...........................111 Conrad Electronic .........................1, 127 Contrans TI..........................................53 Dacpol .................................................57 Digi-Key .................................................1 Elhurt .....................................................3 Elmark Automatyka ...................119, 121 Elmax.................................................107 Elpin ....................................................67 Eltar ...................................................105 Eltron .................................................1, 9

Drogi Czytelniku! Ambicją wydawcy miesięcznika „Elektronik” jest realizacja hasła „Elektronik na biurku każdego elektronika”, dlatego w prenumeracie branżowej nasz magazyn dostępny jest ze zniżką aż 50%. Nie ma znaczenia, w jakiej firmie i na jakim stanowisku pracujesz – wystarczy, że zamawiając prenumeratę, wypełnisz i wyślesz do nas krótką ankietę, którą zamieszczamy na stronie www.elektronikaB2B.pl/prenumerata. Standardowa cena prenumeraty 12-miesięcznej w ofercie publicznej wynosi 110 zł, zaś subskrypcji 24-miesięcznej – 160 zł, ale Ty za rok prenumeraty zapłacisz tylko 60 zł!

Eurostat ...............................................58 Farnell element14......................2, 73, 78 Feryster ...............................................67 Firma Piekarz ......................................67 Hammond Manufacturing .................113 Horizon Technologies .......................117 InterPhone Service ................................7 Koma Laser SMT.................................67 Kono ..................................................100 Kradex .................................................67 Lafot Elektronik .............................49, 56 Lastenic ...............................................77 Maszczyk...........................................110 Maus Electonics ....................................5 Microchip ............................................21 Neopta Electronics..............................67 PB Technik ..................................15, 109

Nie zwlekaj! Prenumeratę możesz zamówić w sposób, który Tobie najbardziej odpowiada:  poprzez dokonanie wpłaty na konto: AVT-Korporacja sp. z o.o. ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa, BNP Paribas Bank Polska SA 97 1600 1068 0003 0103 0305 5153  poprzez stronę – www.elektronikab2b.pl/prenumerata lub www.avt.pl, dokonując transakcji kartą płatniczą  poprzez wysłanie wiadomości SMS o treści PREN na numer 663 889 884 – my oddzwonimy do Ciebie i przyjmiemy Twoje zamówienie  kontaktując się w dowolny sposób bezpośrednio z Działem Prenumeraty Wydawnictwa AVT, ul. Leszczynowa 11 03-197 Warszawa, tel. 22 257 84 22, faks 22 257 84 00 e-mail [email protected]

Phoenix Contact ..................................91 Politechnika Wrocławska ....................41 Printor ..................................................97 Qwerty ...............................................112 Reichelt .............................................128

Czytasz Elektronika? Zamów roczną prenumeratę za połowę ceny, tj. tylko 60 zł.

Renex ............................................33, 62 Rohde Schwarz ...................................37

k i n o r t k ki, ows . 34 Piotr – str dam stem d: A igo Sy 8-4030 ia Wywfirmy V ISSN -1S24340 731 EK es IND prez

Ropla Elektronik ..................................51 RS Components..................................17 SCHURTER .........................................19

c rwie5% VAT)

Semicon ..............................................95

nika

B2B

.pl

SMT-TECH ...........................................55

.ele www

ktro

STMicroelectronics ...................1, 11, 67 Targi Energatab ...................................87

MA

Targi Warsaw Industry Week...............75 Tespol ..................................................85

126

Czerwiec 2017

Elektronik

e l E

17 6/20

cze

Prenumerata? Naprawdę warto!

0 zï

10,0

m

(w ty

GA

ZY

N

O SJ

NA

LN

EJ

su z izne u b bileus j o w li ju z N o r O cji at, czy TR l ozy EK EL rop ne 20 p 20 olej ika” iesiąk n na ktro jącego w tynmoścmi magma-y je c e „El zji przypa2d0a-lecia oybneku opispuerspek- I IK

PR

OF

E

r j a li u Z ok bileusz ik ” na jbardzie rów ap lia n a cu ju Elek tro niem n i obsz m moż dgii da u„ kąte h prze z y n szy m z chnolo h pod a te w yc ereg cie c n y jo h n c 0 ra y 2 ż sz ybra rajo ez k iczn ty w jnych w cji prz iamy te woju k szea w a z kacy i rea liz rzedsta mat ro tach, n łość. la P wośc rców. ii na te atnich a przysz zdoio n in st k b p o ę ja w o , si ty r ac y ekty ik i w ych ty m z ta kaw lektron i persp że nad ne w p ed ia ars k e wej tencjału y się ta n iezbęd e łnią m już e W noĂci nej p a to z iam je il jow o po Kra patyb netyc i Elektroa- gZastanawinformacą funkcjępapierowatrz str. 22 g P k h śc sa Kom troma patybilno ncją o c y m, by waćdowej, jaz czy pra re w k o Ele ztaty Komj są konfe i nau ko EMC . zaw nżowe ora ę e m bra y tek. Wars etyczn niow y matyk z , która ż e n , le g ą re b prz ole

19

ïy teria Ma chro o do a hron

(OHPHQW\]DEH]SLHF]DMÇFH ']LÙNLHOHPHQWRPRFKURQQ\P]DSHZQLRQD]RVWDQLHGRVNRQDùDREVùXJD XU]ÇG]HûHOHNWURQLF]Q\FKZ]DNUHVLHZ\ùDGRZDûHOHNWURVWDW\F]Q\FK 3RMHPQLNLQDNRPSRQHQW\PDW\LSU]HZRG\X]LHPLDMÇFHHOHPHQW\GR F]\V]F]HQLDDWDNĦHSLDQNLVÇ]JRGQH]Z\PDJDQLDPLZ]DNUHVLHXU]ÇG]HûF]Xù\FKQDZ\ùDGRZDQLDHOHNWURVWDW\F]QH',1(1  ,GHDOQLHQDGDMÇVLÙGREH]SLHF]QHJRSU]HFKRZ\ZDQLDLSDNRZDQLDZUDĦ OLZ\FKHOHPHQWµZ']LÙNLSURGXNWRP:ROIJDQJ:DUPELHURUD]&RQUDG &RPSRQHQWV]DSHZQLRQH]RVWDQÇQDMZ\ĦV]HVWDQGDUG\MDNRčFLDWDNĦH ZùDčFLZLHSU]HFKRZ\ZDQLHLSUDZLGùRZHSRVWÙSRZDQLH]HZV]\VWNL PLNRPSRQHQWDPLF]Xù\PLQDZ\ùDGRZDQLDHOHNWURVWDW\F]QH Urządzenie testujące ESD Conrad Components

Zestaw urządzeń testujących ESD Wolfgang Warmbier SRM®200

Produkt nr 1364569

Produkt nr 1337385

Doskonała ochrona dla elektroników!

Zestaw maty stołowej ESD Conrad Components ESDM-1190BG Produkt nr 1268311

(OHPHQW\]DEH]SLHF]DMÇFH

2SDNRZDQLDLHOHPHQW\ PDJD]\QRZH(6'

:RUHF]NL (6'

(OHPHQW\GRF]\V]F]HQLD (6'

=DSLV]VLÙGRQDV]HJR QHZVOHWWHUDQDZZZFRQUDGSO lat 17 –20

997

ïy spo I dze i po D i EM ji i w yS c E du k żeniaony j pro ara

ane rzed n statycz zow p o rea li ądzeń elektr magne urz ikawa ń ktro

0DW\ (6'

%ÇGĤQDELHĦÇFR]LQIRUPDFMDPLR 1RZRčFLDFK 2IHUWDFKVSHFMDOQ\FK $NFMDFKUDEDWRZ\FK