ניו-טק מגזין | נובמבר 2020 | המהדורה הדיגיטלית

מזעור תכנוניםתעשייתיים באמצעותמעגלים משולביםאינטגרטיביים ביותר לניהול הספק

Simon Duggleby, Mouser Electronics

אות, הוא טכניקה שמצמצמת את השפעות נחשולי המתח. בידוד נדרש גם כדי למנוע נזק למעגלים הנלווים, כמו גם לצורך אישורי ADC בטיחות חשמלית. בידוד בין החיישן ל- המקושר שלו ומיקרו-בקר מארח, הוא צעד נבון. כדוגמה לניטור מצב, חיישן מחובר באופן ישיר למנוע המוזן כנראה מהרשת, שפירושו נתיב פוטנציאלי עבור מתחים תועים בחזרה למארח. הבידוד מבטיח שספייקים מזיקים של ADC מתח או מתחי זליגה הנוכחים בחיישן וב- לעולם לא יגיעו למיקרו-בקר. בדוגמה הזאת, ממקור מתח ADC יש גם צורך להזין את ה- מבודד. כדי להגיע לדרגה כזאת של בידוד, נדרש לבודד הן את מקור המתח והן את אות הנתונים. הארכיטקטורה של הדבר יבוצע בדרך כלל תוך ומעגלים משולבים עם DC - DC שימוש בממיר .) 1 בידוד אותות דיגיטליים (ראה איור צמצום טביעת הרגל של מפרט ) ומעגלים BOM חומרים ( ) PCB מודפסים ( על ידי שילוב של המרת ההספק וניהולו, ) SPI בידוד ההספק ובידוד אותות דיגיטליים ( ) יחיד יחסוך שטח לוח IC בתוך מעגל משולב ( משמעותי, בנוסף לפוטנציאל של צמצום מפרט החומרים. דוגמה למעגל משולב הכולל את LFCSP כל הפונקציות האלה בתוך חבילת מ"מ היא ה- 7 x 9 קומפקטית שמידותיה הן

מערכות מבוססות אלקטרוניקה לתוך מרחב מצומצם. כדי ליצור תכנונים קטנים יותר, על המהנדסים מוטלת המשימה לבחור את הרכיבים הפסיביים ואת המעגלים המשולבים הזעירים ביותר האפשריים. בנוסף לממדים הקטנים, על הרכיבים האלה להיות בעלי ניהול ) EMI תרמי מיטבי והפרעה אלקטרומגנטית ( נמוכה כדי לאפשר רמות גבוהות יותר של אינטגרציה ומזעור של הפתרונות; וכדי להימנע מבעיות של ניהול חום, עליהם להיות יעילים יותר מבחינה אנרגטית. יישום לדוגמה בנוסף להקטנת התכנונים, על המהנדסים להתמודד עם פיתוח מוצרים שיכולים לתפקד באופן אמין בסביבה אלקטרונית רועשת. אוטומציה מוגברת גורמת לריכוז גדול של מיכון עם הנעה חשמלית; לדוגמה, שימוש במנועים ומפעיליםהמסוגלים ליצור נחשולי מתח גבוהים. מתחי יתר כאלה מזיקים למעגלים אלקטרוניים עדינים, ועלולים להפריע לקריאה של מדידות חיישנים מדויקות, במיוחד כשהמדובר באותות אנלוגיים. לכן, המגמה היא להמיר אותות אנלוגיים לדיגיטליים בשלב מוקדם ככל האפשר לאחר המדידה. ואולם, זה עדיין משאיר את ) ADC המעגלים של ממירי אנלוגי לדיגיטלי ( ) חשופים לנחשולי מתח DAC ודיגיטלי לאנלוגי ( כאלה. בידוד, הפרדה חשמלית או גלוונית של

ולם הייצור התעשייתי עובר שינוי משמעותי. בעקבות יוזמות ממשלתיות

ע

ומגמת ה'אינטרנט של הדברים 4.0 כמו תעשייה ), חברות מגלות התלהבות IIoT התעשייתי' ( לאמץ ולרתום את הנתונים הנאספים מצבא רב של חיישנים מחוברים. מתוך הבטחה ליצור תובנה אנליטית שיכולה לייעל את פעולות הייצור האלה מבחינה תפעולית, לתוכניות האלה יש יתרונות פוטנציאליים רבים. מפעל מחובר יאפשר יישום של משטר 'תחזק, תקן ותפעל' ) המבוסס על אחזקה חזויה, שעבורו MRO ( ניטור המצב של רכיבים מתבלים (לדוגמה, גילוי הבלאי של מיסבי מנוע באמצעות חיישן רעידות) הוא חיוני. התובנות החדשות האלה יחד עם היכולת למטב את התפעול יכולות לשחרר את היכולת של ארגון לערוך שינוי כולל במפעליו, ולהפכם לעסק מבוסס שירות. ואמנם, זה בדיוק מה שעושים ספקי ציוד תעשייתי רבים. ואולם, יצירת סביבה תעשייתית המובלת על ) דורשת כמויות ניכרות data - led ידי נתונים ( של ציוד – מחיישנים זעירים ושערי תקשורת חזקים עד חומרת בקרה הניתנת לתכנות. לא רק שהציוד הזה כרוך בעלות גבוהה, אלא שקיים גם השיקול היכן להציב אותו על רצפת הייצור. העלות של שטח רצפת הייצור גבוהה ביותר; לכן, את כל ציוד הבקרה עבור קו ייצור מסוים יש לרכז בדרך כלל בתוך ארון בקרה אחד. כתוצאה מכך נוצר צורך לדחוס יותר ויותר

New-Tech Magazine l 28