Portal Electronic Products podał zwycięzców konkursu Produkt Roku 2020. Pokazaliśmy już kilka kategorii tego konkursu, między innymi układy analogowe i cyfrowe, a także elementy elektromechaniczne.
W poniższym artykule przyjrzymy się elementom pasywnym oraz układom mocy.
Elementy pasywne
Pierwsze miejsce: seria aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych PPC firmy Cornell Dubilier Electronics
Cornell Dubilier Electronics (CDE) wprowadziło na rynek nowe elektrolityczne kondensatory polimerowo-aluminiowe w zupełnie nowym formacie. Nowa rodzina kondensatorów jest cieńsza niż dziesięciocentówka i jest dostępna w niestandardowych wartościach i kształtach, dostosowanych do dostępnej przestrzeni dzięki nowej i uniwersalnej technologii obudowy.
Zaprojektowany specjalnie do zastosowań wymagających wysokiego prądu tętnienia i możliwie najcieńszych elementów, kondensator PPC, otwiera nowe możliwości projektowania produktu. "Konstrukcje te były odpowiedzią na zapotrzebowanie rynku na kondensatory, które zapewniają wyższą wydajność, jednocześnie odrywając się od tradycyjnych cylindrycznych elementów" - wskazuje firma.
Konwencjonalne cylindryczne w kształcie elementy są znacznie grubsze, wyższe i cięższe. Do tej pory jedynym alternatywnym sposobem zmiany obudowy pojemności w systemie, było użycie zestawu wielu układów SMD połączonych równolegle, jak wskazuje CDE.
Producent twierdzi, że pojedynczy kondensator PPC jest równoważny równoległemu zespołowi 50 lub więcej polimerowych kondensatorów tantalowych i zajmuje jedną czwartą ich wysokości. Poprawia również niezawodność obwodu dzięki zastosowaniu jednego komponentu w porównaniu z dużą ilością dyskretnych elementów SMD. "Pojedynczy kondensator PPC oferuje pojemność i prąd tętnienia odpowiadające dziesiątkom kondensatorów SMD lub nieporęcznemu kondensatorowi w cylindrycznej obudowie" - powiedział Mario DiPietro, kierownik produktu w Cornell Dubilier.
Seria elementów PPC o grubości 1 mm oferuje niestandardowe wartości w zakresie pojemności od 8 000 µF do 20 000 µF, z napięciami roboczymi w zakresie od 6,3 do 24 V DC. Firma planuje rozszerzyć serię o wyższe napięcia robocze w dalszej części tego roku. Żywotność tych elementów wynosi 2000 godzin przy temperaturze otoczenia równej 125°C.
Elementy z rodziny PPC są przystosowane do szczytowych wartości 10 G dla wibracji i wytrzymują wstrząsy do 100 G (zgodnie z MIL-STD-202, metoda 213, warunek I).
Drugie miejsce: Laird’s Hi-Temp ETX Series termoelektryczna chłodnica i Edge Powder Cores firmy Magnetics.
Firma Laird Thermal Systems opracowała serię modułów termoelektrycznych, które są przystosowane do wysokich temperatur w pojawiających się zastosowaniach optoelektronicznych. Dzięki solidnej konstrukcji termoelektrycznej elementy chłodzące HiTemp z serii ETX mogą przetrwać w temperaturach do 150°C, przewyższających większość zastosowań zewnętrznych. Jest zbudowany z zaawansowanych materiałów termoelektrycznych, które zwiększają wydajność chłodzenia nawet o 10% w porównaniu do tradycyjnych układów chłodziarek termoelektrycznych. Te półprzewodnikowe pompy ciepła charakteryzują się wyższą barierą termoizolacyjną w porównaniu ze standardowymi materiałami termoelektrycznymi, tworząc maksymalną różnicę temperatur (ΔT) do 83°C. "Widzimy wiele innowacji na rynku, gdzie wysoce wrażliwa optoelektronika jest wykorzystywana w zastosowaniach zewnętrznych, gdzie temperatury w najgorszym przypadku przekraczają 90°C" - wskazuje firma. "Jest to problem w przypadku tych urządzeń, ponieważ nie są one zaprojektowane do pracy w takich temperaturach otoczenia, a inżynierowie twórczo wymyślają sposoby na uzyskanie chłodu w tych środowiskach za pomocą termoelektryków".
Trzecie miejsce: Magnetics Edge Powder Cores:
Magnetics nazywa swoje nowe Edge Powder Cores przełomem w proszkowych materiałach rdzeniowych; materiał ten zapewnia znaczną poprawę wydajności polaryzacji dla prądu stałego w porównaniu z wysokim strumieniem, jednocześnie zmniejszając straty rdzenia dla prądu przemiennego prawie o połowę w stosunku do strat strumienia. "Nieodłączną zaletą rdzeni ze stopów proszkowych jest ich wydajność polaryzacji DC, co oznacza, jak dobrze materiał utrzymuje indukcyjność pod obciążeniem stałym prądem. W przypadku zastosowań z wysokoprądowymi cewkami indukcyjnymi, duży strumień jest często rozwiązaniem projektowym, które zapewnia najmniejszy rozmiar obudowy, ponieważ oferuje najlepszą wydajność polaryzacji prądu stałego przy najwyższym poziomie nasycenia rdzenia" - wskazuje producent. Nowy materiał jeszcze bardziej zwiększa ten poziom.
Firma przytoczyła kilka przykładów dla porównania: przepuszczalność dla rdzeni firmy Edge osiąga poziom spadku 50% przy 205 Oerstedach, w porównaniu z 185..195 Oerstedami dla najlepszych w swojej klasie materiałów o wysokim strumieniu i 165 Oerstedami dla proszkowych rdzeni krzemowo-żelazowych. "Podstawową innowacją Edge w świecie rdzeni proszkowych ze stopów miękkich, jest bezprecedensowe osiągnięcie w zakresie parametrów nasycenia bez kompromisu w postaci strat mocy prądu przemiennego, których można by się tradycyjnie spodziewać" - wskazuje firma Edge.
Układy mocy
Pierwsze miejsce: układy scalone GaNFast Power IC serii NV612x firmy Navitas Semiconductor Ltd.
Firma Navitas wprowadziła nową gamę układów scalonych GaNFast o znamionowym napięciu równym 650/750 V z opatentowaną, zintegrowaną podkładką chłodzącą dla wysokowydajnych systemów zasilania o dużej gęstości mocy, umieszczonych w obudowach 6 mm × 8 mm PQFN, umożliwiających szybsze ładowanie w układzie o mniejszym rozmiarze.
Nowe układy scalone mocy są zbudowane w technologii azotku galu (GaN), która pozwala działać do 20 razy szybciej niż układy krzemowe (Si) i umożliwia przenoszenie 3 razy większej moc lub 3 razy szybsze ładowanie przy o połowę mniejszym rozmiarze i wadze systemu. Układy scalone mocy GaNFast umożliwiają modernizację elementów czy tworzenie rozwiązań nowej generacji na różnych rynkach, podaje firma Navitas. Zastosowania obejmują szybkie ładowarki i adaptery USB-C o mocy od 25 do 100 W dla urządzeń konsumenckich, mobilnych, a także do smartfonów i laptopów; telewizory o mocy od 200 do 800 W i komputery typu all-in-one. Zastosowania obejmują także wielo-kilowatowe silniki pojazdów elektrycznych, przemysłowych i centralne zasilacze systemów do transmisji czy obróbki danych.
Nowa seria układów scalonych mocy o napięciu znamionowym do 650 V obejmuje kompletny napęd bramki klucza i obwody zabezpieczające oraz tranzystory FET GaN - wszystko w obudowie 6 mm × 8 mm do montażu powierzchniowego (PQFN), o niskiej indukcyjności (dużej szybkości). Urządzenia te to NV6123 (650/750 V, 300 mΩ), NV6125 (650/750 V, 175 mΩ) oraz NV6127 (650/750 V, 125 mΩ).
"Seria mierzących 6 mm × 8 mm układów z zaawansowaną podkładką chłodzącą jest oferowana w tej samej cenie, co istniejąca seria mierzących 5 mm × 6 mm elementów GaNFast, a w niektórych przypadkach nowa niższa temperatura może umożliwić projektantowi zastąpienie mniejszą wersją układu jeszcze większych elementów, aby obniżyć koszty systemu" podsumowuje firma Navitas.
Układy scalone z serii GaNFast umożliwiają najmniejszym szybkim ładowarkom osiąganie gęstości mocy nawet 1 W/cm³ przy 65 W i 1,25 W/cm³ przy 300 W, znacznie przewyższając jakiekolwiek inne dyskretne rozwiązania GaN lub Si.
"Seria NV612x zapewnia istotną redukcję temperatury o od 10°C do 15°C dzięki powiększonemu interfejsowi termicznemu do płytki drukowanej oraz bezpośredniemu połączeniu termicznemu i elektrycznemu z masą systemu, umożliwiając uzyskanie najwyższej na świecie gęstości mocy i spełniając wszystkie specyfikacje termiczne i wymagane normy" powiedział Dan Kinzer, CTO i współzałożyciel Navitas.
Drugie miejsce: izolowany zasilacz polaryzacyjny DC/DC UCC12050 firmy Texas Instruments
Nowy UCC12050 to pierwszy układ scalony opracowany przy użyciu nowej, opatentowanej technologii zintegrowanego transformatora TI, która może zmniejszyć rozwiązania zasilające nawet o 80%. TI informuje, że zupełnie zmieni to sposób, w jaki projektanci podchodzą do izolacji galwanicznej i zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) w systemie. Izolowany przetwornik DC/DC o wysokiej wydajności i mocy do 500 mW, charakteryzuje się najniższym w branży poziomem zakłóceń EMI, wzmocnioną izolacją 5 kVrms i napięciem roboczym do 1,2 kVrms - wszystko w celu ochrony systemu przed skokami wysokiego napięcia w zastosowaniach przemysłowych, od infrastruktury sieciowej po transport przemysłowy. Wysokość elementu 2,65 mm umożliwia projektantom zmniejszenie objętości rozwiązania nawet o 80% w porównaniu z rozwiązaniami dyskretnymi i o 60% w porównaniu z już wstępnie zintegrowanymi modułami mocy - z dwukrotnie większą sprawnością niż konkurencyjne urządzenia.
Źródła:
Link
https://www.electronicproducts.com/electronic-products-announces-winners-of-the-2020-product-of-the-year-awards/
W poniższym artykule przyjrzymy się elementom pasywnym oraz układom mocy.
Elementy pasywne
Pierwsze miejsce: seria aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych PPC firmy Cornell Dubilier Electronics
Cornell Dubilier Electronics (CDE) wprowadziło na rynek nowe elektrolityczne kondensatory polimerowo-aluminiowe w zupełnie nowym formacie. Nowa rodzina kondensatorów jest cieńsza niż dziesięciocentówka i jest dostępna w niestandardowych wartościach i kształtach, dostosowanych do dostępnej przestrzeni dzięki nowej i uniwersalnej technologii obudowy.
Zaprojektowany specjalnie do zastosowań wymagających wysokiego prądu tętnienia i możliwie najcieńszych elementów, kondensator PPC, otwiera nowe możliwości projektowania produktu. "Konstrukcje te były odpowiedzią na zapotrzebowanie rynku na kondensatory, które zapewniają wyższą wydajność, jednocześnie odrywając się od tradycyjnych cylindrycznych elementów" - wskazuje firma.
Konwencjonalne cylindryczne w kształcie elementy są znacznie grubsze, wyższe i cięższe. Do tej pory jedynym alternatywnym sposobem zmiany obudowy pojemności w systemie, było użycie zestawu wielu układów SMD połączonych równolegle, jak wskazuje CDE.
Producent twierdzi, że pojedynczy kondensator PPC jest równoważny równoległemu zespołowi 50 lub więcej polimerowych kondensatorów tantalowych i zajmuje jedną czwartą ich wysokości. Poprawia również niezawodność obwodu dzięki zastosowaniu jednego komponentu w porównaniu z dużą ilością dyskretnych elementów SMD. "Pojedynczy kondensator PPC oferuje pojemność i prąd tętnienia odpowiadające dziesiątkom kondensatorów SMD lub nieporęcznemu kondensatorowi w cylindrycznej obudowie" - powiedział Mario DiPietro, kierownik produktu w Cornell Dubilier.
Seria elementów PPC o grubości 1 mm oferuje niestandardowe wartości w zakresie pojemności od 8 000 µF do 20 000 µF, z napięciami roboczymi w zakresie od 6,3 do 24 V DC. Firma planuje rozszerzyć serię o wyższe napięcia robocze w dalszej części tego roku. Żywotność tych elementów wynosi 2000 godzin przy temperaturze otoczenia równej 125°C.
Elementy z rodziny PPC są przystosowane do szczytowych wartości 10 G dla wibracji i wytrzymują wstrząsy do 100 G (zgodnie z MIL-STD-202, metoda 213, warunek I).
Drugie miejsce: Laird’s Hi-Temp ETX Series termoelektryczna chłodnica i Edge Powder Cores firmy Magnetics.
Firma Laird Thermal Systems opracowała serię modułów termoelektrycznych, które są przystosowane do wysokich temperatur w pojawiających się zastosowaniach optoelektronicznych. Dzięki solidnej konstrukcji termoelektrycznej elementy chłodzące HiTemp z serii ETX mogą przetrwać w temperaturach do 150°C, przewyższających większość zastosowań zewnętrznych. Jest zbudowany z zaawansowanych materiałów termoelektrycznych, które zwiększają wydajność chłodzenia nawet o 10% w porównaniu do tradycyjnych układów chłodziarek termoelektrycznych. Te półprzewodnikowe pompy ciepła charakteryzują się wyższą barierą termoizolacyjną w porównaniu ze standardowymi materiałami termoelektrycznymi, tworząc maksymalną różnicę temperatur (ΔT) do 83°C. "Widzimy wiele innowacji na rynku, gdzie wysoce wrażliwa optoelektronika jest wykorzystywana w zastosowaniach zewnętrznych, gdzie temperatury w najgorszym przypadku przekraczają 90°C" - wskazuje firma. "Jest to problem w przypadku tych urządzeń, ponieważ nie są one zaprojektowane do pracy w takich temperaturach otoczenia, a inżynierowie twórczo wymyślają sposoby na uzyskanie chłodu w tych środowiskach za pomocą termoelektryków".
Trzecie miejsce: Magnetics Edge Powder Cores:
Magnetics nazywa swoje nowe Edge Powder Cores przełomem w proszkowych materiałach rdzeniowych; materiał ten zapewnia znaczną poprawę wydajności polaryzacji dla prądu stałego w porównaniu z wysokim strumieniem, jednocześnie zmniejszając straty rdzenia dla prądu przemiennego prawie o połowę w stosunku do strat strumienia. "Nieodłączną zaletą rdzeni ze stopów proszkowych jest ich wydajność polaryzacji DC, co oznacza, jak dobrze materiał utrzymuje indukcyjność pod obciążeniem stałym prądem. W przypadku zastosowań z wysokoprądowymi cewkami indukcyjnymi, duży strumień jest często rozwiązaniem projektowym, które zapewnia najmniejszy rozmiar obudowy, ponieważ oferuje najlepszą wydajność polaryzacji prądu stałego przy najwyższym poziomie nasycenia rdzenia" - wskazuje producent. Nowy materiał jeszcze bardziej zwiększa ten poziom.
Firma przytoczyła kilka przykładów dla porównania: przepuszczalność dla rdzeni firmy Edge osiąga poziom spadku 50% przy 205 Oerstedach, w porównaniu z 185..195 Oerstedami dla najlepszych w swojej klasie materiałów o wysokim strumieniu i 165 Oerstedami dla proszkowych rdzeni krzemowo-żelazowych. "Podstawową innowacją Edge w świecie rdzeni proszkowych ze stopów miękkich, jest bezprecedensowe osiągnięcie w zakresie parametrów nasycenia bez kompromisu w postaci strat mocy prądu przemiennego, których można by się tradycyjnie spodziewać" - wskazuje firma Edge.
Układy mocy
Pierwsze miejsce: układy scalone GaNFast Power IC serii NV612x firmy Navitas Semiconductor Ltd.
Firma Navitas wprowadziła nową gamę układów scalonych GaNFast o znamionowym napięciu równym 650/750 V z opatentowaną, zintegrowaną podkładką chłodzącą dla wysokowydajnych systemów zasilania o dużej gęstości mocy, umieszczonych w obudowach 6 mm × 8 mm PQFN, umożliwiających szybsze ładowanie w układzie o mniejszym rozmiarze.
Nowe układy scalone mocy są zbudowane w technologii azotku galu (GaN), która pozwala działać do 20 razy szybciej niż układy krzemowe (Si) i umożliwia przenoszenie 3 razy większej moc lub 3 razy szybsze ładowanie przy o połowę mniejszym rozmiarze i wadze systemu. Układy scalone mocy GaNFast umożliwiają modernizację elementów czy tworzenie rozwiązań nowej generacji na różnych rynkach, podaje firma Navitas. Zastosowania obejmują szybkie ładowarki i adaptery USB-C o mocy od 25 do 100 W dla urządzeń konsumenckich, mobilnych, a także do smartfonów i laptopów; telewizory o mocy od 200 do 800 W i komputery typu all-in-one. Zastosowania obejmują także wielo-kilowatowe silniki pojazdów elektrycznych, przemysłowych i centralne zasilacze systemów do transmisji czy obróbki danych.
Nowa seria układów scalonych mocy o napięciu znamionowym do 650 V obejmuje kompletny napęd bramki klucza i obwody zabezpieczające oraz tranzystory FET GaN - wszystko w obudowie 6 mm × 8 mm do montażu powierzchniowego (PQFN), o niskiej indukcyjności (dużej szybkości). Urządzenia te to NV6123 (650/750 V, 300 mΩ), NV6125 (650/750 V, 175 mΩ) oraz NV6127 (650/750 V, 125 mΩ).
"Seria mierzących 6 mm × 8 mm układów z zaawansowaną podkładką chłodzącą jest oferowana w tej samej cenie, co istniejąca seria mierzących 5 mm × 6 mm elementów GaNFast, a w niektórych przypadkach nowa niższa temperatura może umożliwić projektantowi zastąpienie mniejszą wersją układu jeszcze większych elementów, aby obniżyć koszty systemu" podsumowuje firma Navitas.
Układy scalone z serii GaNFast umożliwiają najmniejszym szybkim ładowarkom osiąganie gęstości mocy nawet 1 W/cm³ przy 65 W i 1,25 W/cm³ przy 300 W, znacznie przewyższając jakiekolwiek inne dyskretne rozwiązania GaN lub Si.
"Seria NV612x zapewnia istotną redukcję temperatury o od 10°C do 15°C dzięki powiększonemu interfejsowi termicznemu do płytki drukowanej oraz bezpośredniemu połączeniu termicznemu i elektrycznemu z masą systemu, umożliwiając uzyskanie najwyższej na świecie gęstości mocy i spełniając wszystkie specyfikacje termiczne i wymagane normy" powiedział Dan Kinzer, CTO i współzałożyciel Navitas.
Drugie miejsce: izolowany zasilacz polaryzacyjny DC/DC UCC12050 firmy Texas Instruments
Nowy UCC12050 to pierwszy układ scalony opracowany przy użyciu nowej, opatentowanej technologii zintegrowanego transformatora TI, która może zmniejszyć rozwiązania zasilające nawet o 80%. TI informuje, że zupełnie zmieni to sposób, w jaki projektanci podchodzą do izolacji galwanicznej i zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) w systemie. Izolowany przetwornik DC/DC o wysokiej wydajności i mocy do 500 mW, charakteryzuje się najniższym w branży poziomem zakłóceń EMI, wzmocnioną izolacją 5 kVrms i napięciem roboczym do 1,2 kVrms - wszystko w celu ochrony systemu przed skokami wysokiego napięcia w zastosowaniach przemysłowych, od infrastruktury sieciowej po transport przemysłowy. Wysokość elementu 2,65 mm umożliwia projektantom zmniejszenie objętości rozwiązania nawet o 80% w porównaniu z rozwiązaniami dyskretnymi i o 60% w porównaniu z już wstępnie zintegrowanymi modułami mocy - z dwukrotnie większą sprawnością niż konkurencyjne urządzenia.
Źródła:
Link
https://www.electronicproducts.com/electronic-products-announces-winners-of-the-2020-product-of-the-year-awards/
Fajne? Ranking DIY
