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貿澤偕Amphenol i2s簽署代理協議 強化感測器產品系列

貿澤電子(Mouser)日前宣布與身為智慧感測器解決方案商將近20年的Amphenol i2s簽訂全球代理協議。貿澤供貨的Amphenol i2s產品系列包含CCT、IPS、IPT和VSP壓力感測器。 氣候控制壓力發射器(CCT)特別設計用來測量汽車空調(HVAC)冷卻液壓力。感測器採用氣密密封且堅固的鋁合金外殼,還有高品質的不鏽鋼製測量元件,可測量不同壓力範圍,為適用於汽車空調(HVAC)系統的經濟實惠型解決方案選擇。感測器係針對汽車業需求量身調整,且能滿足目前的電磁相容性(EMC)和靜電放電(ESD)法規。 IPS和IPT壓力感測器是專為需要高耐用度和媒介相容性的應用所設計。即使在嚴峻的氣候狀況下,在不佳的操作條件下,或暴露於高強度震動下使用,感測器於整個使用壽命期間內都能提供精準且穩定的測量結果。不鏽鋼製的壓力感測器元件可測量高達600bar的絕對與相對壓力,適合機油、汽油、柴油、氫燃料(H2)、壓縮天然氣(CNG)和液化石油氣(LPG)等應用。 VSP感測器採用堅固且可浸入式的設計,且符合汽車的ESD和EMC標準,是汽車和商用車任何機油壓力應用的選擇。VSP即使在嚴峻的氣候狀況下亦能測量額定壓力範圍高達600bar的絕對與相對壓力,作業溫度最高可到150°C。
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過壓保護優勢彰顯 TVS朝車用/5G場域順行

電路保護降維修成本 產品的安全性越來越受到人們的重視,各種法令也明確要求產品的防護等級,如IEC61000-4-5、IEC61000-4-2等。某些出口產品必須滿足相應的安規認證,才得以進入市場。隨著電路的整合化程度越來越高,各種晶片的小型化也導致IC抗干擾能力逐漸減弱,電路的電磁相容問題更加突顯。在電路中增加小成本的電路保護元件(Circuit Protection Component, CPC),可有效保護成本較高的主晶片等免受瞬態干擾電壓的損壞,從某種程度上降低了產品開發的成本。在電路設計中加入保護元件,可有效提高產品可靠性,降低產品故障發生率,減少維護及維修成本。尤其雷擊引發的損害往往對電子產品是致命的,在產品AC電源輸入端加入保護元件,可降低產品因雷擊引發的損害,並同時保護人身安全。此外,高品質的產品也可以提升產品競爭力。 電路保護元件種類 現今市場上較為常見的保護元件分為以下八大類:瞬態抑制二極體(Transient Voltage Suppressor, TVS)、靜電保護元件(Electrostatic Discharge Protection Devices, ESD)、半導體放電管(Thyristor Surge Suppressor, TSS)、壓敏電阻(Metal Oxide Varistor, MOV)、陶瓷氣體放電管(Gas Discharge Tube, GDT)、玻璃氣體放電管(Spark Gap Protector, SPG)、正溫度係數熱敏電阻(Polymeric Positive...
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意法推ESD抑制功能共模濾波器車用通訊保護元件

意法半導體(ST)推出新款經過車規認證之ECMF04-4HSM10Y和ECMF04-4HSWM10Y高速串列匯流排車用共模濾波器(Common-Mode Filter, CMF),其整合了低鉗位元電壓的瞬態抑制二極體,可用於保護介面晶片。 這兩款產品作為市面上首批獲得車規級認證和汽車浪湧合規保證的共模濾波器,不僅根據AEC-Q101要求生產並取得認證,而且還針對汽車浪湧特性(例如ISO10605)進行了設計和測試。 新款濾波器可以替代離散共模扼流圈或者不具備ESD保護功能且體積較大的低溫共燒陶瓷(LTCC)整合元件,這對於發揮先進駕駛輔助系統(ADAS)的可靠功能至關重要,通常被應用於相機、雷達、顯示器、多媒體設備的高速資料線和其他連接線路中,防止無線通訊設備的干擾問題。這兩款產品的封裝面積為3.5mm2,高度為0.75mm,可以節省電路板空間、簡化設計,並降低物料清單成本。 ECMF04-4HSM10Y的差分頻寬為2.2GHz,可抑制HDMI 1.4、MIPI等通訊的共模雜訊。深度衰減在900MHz時達到-25dB,在1.5GHz時則達到-14dB,可防止輻射雜訊降低蜂窩和GPS天線的靈敏度。 ECMF04-4HSWM10Y的頻寬更廣泛,達到3.5GHz,而且應用範圍擴大至LVDS、DisplayPort、USB 3.1和HDMI 2.0匯流排。ECMF04-4HSWM10Y衰減在2.4GHz時為30dB,而在5.0GHz時為-16dB,可以保護Bluetooth裝置和車物通訊(V2X)的Wi-Fi天線,以及蜂巢式和GPS系統。
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Maxim小尺寸LiDAR IC加速自動駕駛汽車平台設計

Maxim宣布推出速度快、尺寸小的光探測及測距(LiDAR)IC,幫助實現更高速的汽車自動駕駛。與最接近的競爭方案相比,MAX40026高速比較器和MAX40660/MAX40661寬頻互阻放大器可提供2倍以上頻寬,在相同尺寸的單個LiDAR模組內增加32路附加通道,單模組達到128個通道 (競爭產品為96路),進而使高速公路上的自動駕駛行駛速度提高10mph(15km/h)。 Maxim Integrated汽車核心產品事業部業務總監Veronique Rozan表示,為了給裝配完成的汽車增加下一代LiDAR測距功能,汽車工程師需要更高精度、更低功耗和更小尺寸的解決方案。該公司全面提升的LiDAR方案可支援更先進的駕駛員資訊識別技術以及更快的汽車安全性,用於下一代汽車導航系統開發。 隨著汽車自動駕駛行駛速度從35mph 提升到65mph甚至更高,LiDAR因其能夠提供精準的物體測距而在汽車感測器的融合中發揮著越來越重要的作用。與最接近的競爭產品相比,MAX40660/MAX40661互阻放大器(TIA)可提供2倍以上頻寬,在相同尺寸LiDAR模組中支援的通道數增加33%,為光接收器提供更高解析度的影像,以實現更高的自動駕駛行駛速度。與最接近的競爭方案相比,MAX40026高速比較器與MAX40660/1 TIA的總體系統尺寸減小5mm2,允許開發人員在空間受限的汽車平台中引入更多通道。上述IC符合AEC-Q100認證,滿足汽車行業嚴苛的安全要求,增強型靜電放電(ESD)保護、失效模式影響與診斷分析(FMEDA)可有效支撐系統級的ISO 26262認證。
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Littelfuse低電容瞬態抑制二極體降低放電/突波影響

Littelfuse宣布推出了低電容瞬態抑制二極體陣列。該產品經過優化設計,可用於保護高速差分數據線免受因靜電放電(ESD)、電纜放電(CDE)、電氣快速瞬變(EFT)和雷擊感應浪湧造成的損壞,通過維護訊號完整性保持網路通訊的可靠性。 SP3384NUTG系列可在高達15A (IEC 61000-4- 5第2版)和高達±30kV ESD (IEC 61000-4-2)的情況下為四個通道提供保護,並可提供表貼型μDFN封裝。由於兼具低電容和低鉗位元電壓,SP3384NUTG可針對2.5G/5G/10G乙太網高速資料介面提供可靠的保護解決方案,同時避免訊號衰減,提高各種應用的可靠性。 SP3384NUTG系列瞬態抑制二極體的典型市場和應用包括資料中心和電信--2.5G/5G/10G乙太網、WAN/LAN設備、5G無線回程;工業--LVDS介面、集成磁;消費電子產品--桌上型電腦、伺服器和筆記型電腦等。 瞬態抑制二極體陣列業務開發總監Tim Micun表示,基於1GbE和5GbE應用中相似的封裝尺寸,SP3384NUTG系列擴大了我們的產品組合,並滿足了當今速度最快的10GbE消費乙太網解決方案對超強ESD和浪湧保護的市場需求,它還採用了資料中心、電信以及消費電子產品行業常見的表貼配置封裝。 SP3384NUTG系列瞬態抑制二極體陣列的優勢包括:低電容(每個I/O 0.5pF)和低箝位元電壓(4V@Ipp=1A),可維護訊號完整性,將資料損失降至最低,同時使設備在面臨電氣威脅時更加穩定可靠;表貼型μDFN封裝(3.0×2.0mm)專為保護高速差分數據線進行了優化;在高達15A的電流條件下為兩個差分數據線對(4個通道)提供保護;超過針對ESD保護的最高IEC標準要求,確保產品可靠性。
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確保互聯汽車安全性 EMI管理刻不容緩

從無線電時代最早的時候開始,就必須努力減輕那些路徑交疊並且相互碰撞到一起的各種訊號(那時是無線電訊號,現在則是無線訊號)的流量。在早些時候,汽車中並沒有很多的電子元件,而調幅廣播(AM)仍然被視為高端技術。 對於汽車工程師來說,重要的一點就是需要避免使用可能無意中產生與調幅廣播的頻率範圍(525KHz~1705KHz)相同的系統。具有「EMI特性」、在該頻率範圍內具有高發射頻率的設備會與調幅廣播的通道發生干擾,進而在無線電揚聲器上產生嘈雜的嗡嗡聲或者靜電雜訊。 汽車製造商長期以來一直面臨著EMI上的問題,並且,隨著車輛導入越來越多的電子設備,包括GPS、Wi-Fi、藍牙、資訊娛樂系統、調幅/調頻/衛星廣播、功率逆變器、USB資料、USB充電器、無線充電器、CAN/LIN匯流排、攝影機、雷達及乙太網主幹/閘道等等,在EMI管理上出現的挑戰正在以指數方式成長。 另外還有一個事實就是,消費者也在將外部設備和可攜式裝置加入到車輛當中,那些設備的EMI特性和頻譜會發生重疊,有一定的危險,而這只會加劇對於減輕干擾的需求。 EMI易影響互聯車輛/自動駕駛安全性 隨著汽車製造商不斷開發需要最高程度的安全性與高效能的智慧車輛和自動駕駛車輛,開始將許多電氣系統和電子系統安放到汽車之類密閉的空間當中,這也意味著降低電磁干擾要比以往任何時候都還要重要。 汽車製造商必須認真細緻的確定並實施電磁相容性上的規範,從而確保電子設備相互之間不會產生干擾,否則會導致設備或系統的效能不盡如人意,或者在更惡劣的情況下產生危險的後果。 充分瞭解一個具體的汽車網路中存在的全部EMI特性以及潛在的相容性問題,並不是一件簡單的任務,而在考慮到安全性的情況下,這項工作尤其重要。比如說,收聽調幅無線電台節目時遇上雜訊形式的干擾,當然並非好事。 然而,如果一台設備造成的干擾會使汽車的轉向和制動系統的預期效能發生中斷,並且危及乘客的安全,那麼這個風險便更加值得關注了。本文將探討一些基本類型的電磁相容性(EMC)測試,以及驗證電子設備是否適合汽車應用使用的一些必需的具體測試。 降低EMI前先了解電磁波發射類型 首先,對於必須考慮並減輕的各種類型電磁波發射,我們必須要充分瞭解。電子設備會將電磁能輻射到空中,而這種能量可以劃分為有意或者是無意的。舉例來說,手機會有意的發出雜訊。分類為有意的原因在於,手機必須在空中連接到手機發射塔。由於電磁相容性的緣故,我們為有意的發射施加了功率極限和譜特性。 但是,一些電子設備也會無意的輻射出雜訊,與有意的雜訊不同的是,這類雜訊往往可以在強度上有所減低並受到控制。有很多方法可以行之有效的降低無意的輻射雜訊,包括新增金屬遮蔽、改進印刷電路板(PCB)的布局,或者策略性地加入共模扼流圈、鐵素體、電阻器和電容器等等之類的濾波裝置。 此外,電子設備在連接到設備本身的接線上可以發出稱為傳導發射的雜訊。常見的互聯接線的例子包括電力線束、USB電纜和乙太網電纜等等。在某些情況下,電纜上的傳導雜訊(傳導發射)可以轉換成空中的雜訊(輻射發射),成為「嘈雜的」電纜,這種電纜可以發揮天線的作用,將傳導發射轉換為輻射發射(圖1)。 圖1 供電導線上的傳導發射設定。 實現最佳電磁相容設計從模擬/測試階段做起 由於車輛處於不斷的運動中,幾乎可以行駛到任何地方,因此汽車製造商必須按照最壞情況進行假設並從事設計,同時還必須在成本最低的條件下實現能夠提供極高可靠性的解決方案。答案就是:最優的電磁相容設計並選取最好的EMI遮罩材料,這就要求不僅在設計階段、而且還要在測試和模擬階段達到極高的精度。 由於輻射發射通過空氣來傳播,因此可以採用校準的天線設定進行測量。必須採用以各種方向(垂直、水準等)來排列的多種類型的天線,從而捕捉到整個頻率範圍。 對於輻射發射和傳導發射的測試設定、功率極限和頻率範圍,汽車製造商制定了具體而又嚴格的要求,並且他們還必須確保測量技術以及合格/不合格的標準符合自身的要求。如果標準過於嚴格,則意味著要花費過多的成本來減輕雜訊,而標準太過寬鬆則會無意中與其他電子設備產生干擾,造成與EMI有關的問題。 輻射發射的測試範圍通常在100KHz~2GHz,需要三種不同類型的天線來覆蓋整個範圍。這個設置包括(被測元件)DUT、DUT布線、GND銅板架、前置放大器、電腦、電源、光纖資料轉換器以及頻譜分析儀。 汽車製造商還必須指定要接受測試的多種DUT作業模式。例如,USB埠的作業模式只包括快閃記憶體盤的讀寫,而其他作業模式則可能要求USB埠提供最大的充電電流,同時另一種作業模式則可能包含將手機連接到USB埠,從而啟動Apple Carplay或者Android Auto。然後,測試階段就必須考慮到全部這些變數。 透過輻射/傳導抗擾度測試確認DUT干擾狀況 輻射抗擾度和傳導抗擾度測試的目的是確定DUT在嘈雜的干擾情況下會出現甚麼情況。輻射發射和傳導發射的通過限值必須始終低於輻射抗擾度和傳導抗擾度的通過限值。一台設備的輻射發射必須低於鄰近設備的輻射抗擾度容許公差,否則就會造成不良作業(圖2)。 圖2 輻射發射的設置(單一DUT模式下的垂直BICON測試)。 輻射抗擾度測試可確定DUT在電磁干擾訊號於空中穿過的情況會有何表現。必須採用校準的噪音源,在發射天線對準DUT的條件下進行測試。傳導抗擾度測試可確定進入到電纜(例如電力線束、USB電纜或者乙太網電纜)中的干擾訊號在連接到DUT的情況下,DUT的表現如何。汽車製造商通常會指定測試多種DUT作業模式,並且還將指定預期的狀態級別回應。例如: 1.狀態1回應:可能是「無回應」。這意味著在抗擾度測試過程中,設備必須在各種作業模式下正確工作,而不會出現明顯的效能降級。 2.狀態2回應:可能會出現明顯的回應,但是在關掉干擾訊號後必須自動恢復。 3.狀態3回應:會出現明顯的回應,並且在排除掉干擾後需要使用者干預才可回復正常作業(點火迴圈)。 對於EMC有無數個類型的測試設定,包括: .可攜式發射機 .大電流注入器 .耦合抗擾度 可攜式發射機測試設定 一種特定類型的輻射抗擾度測試稱為「可攜式發射機」。該測試會測試DUT對於手機和掌上型雙向無線對講機之類設備的抗擾度。 大電流注入測試設定 一種特定類型的傳導抗擾度測試稱為「大電流注入」(BCI)。該方法會穿過一個磁場來路由使用者的電纜和線束,從而模擬窄帶輻射電磁能。 耦合抗擾度測試設定 還有一種傳導抗擾度測試稱為「耦合抗擾度」。該測試可模擬在同一線纜束或相鄰線纜束中路由到干擾線的DUT電纜;然後接受測試的DUT電線/電纜將在一米的長度內連接到干擾訊號。 其他抗擾度測試可以模仿車輛中苛刻的電氣環境。其中一些測試包括: .靜電放電(ESD):一項重要的EMC測試。IEC標準IEC61000-4-2是一項廣泛採用的標準,可以測試電子設備的ESD抗擾度。 .電源線干擾:暫態壓降(振動和連接器)、啟停電池壓降、溫暖曲柄壓降。 .瞬態干擾:繼電器震顫耦合、電動遙控鎖電感負載、觸點電弧、觸點顫動。 .功率迴圈:車輛發動機啟動過程中的點火迴圈電壓波動。 .電壓過大:負載突降(交流發電機產生充電電流並且在其他電力負載已連接的情況下,電池斷開)、跳線跨接啟動、交流發電機失控、變換極性。 總結來說,將大量的電氣系統和電子系統安放到極其有限的空間當中,這些汽車系統以輻射發射和傳導發射的電磁會相互干擾,我們必須解決這個問題。如果不正確的進行控制,那麼產生的干擾會造成系統故障或者在某些情況下使系統徹底失效。 為此,零組件供應商如Molex,便透過豐富的互聯車輛團隊經驗,引入了由各種汽車業解決方案、途徑和方法組成的久經考驗的產品組合,用於對電磁發射和相關技術進行控制,從而使電子設備良好的耐受電磁干擾。 (本文作者Greg Bella為Molex首席工程師;Jeff Ciarlette為Molex電氣工程師主管)
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Littelfuse宣佈推出兩系列雙向瞬態抑制二極體陣列

Littelfuse宣佈推出兩個系列的雙向瞬態抑制二極體陣列(SPA二極體),用於在PCB佈局尤其具有挑戰性的應用中保護超高速消費電子產品介面免受破壞性靜電放電(ESD)的損壞。SP3208系列中的第一款瞬態抑制二極體陣列SP3208-01UTG經過製程及結構優化,可提供穩定的超低電容(標稱值為0.08 pF)。第一款SP3213系列元件SP3213-01UTG則可提供具有較高成本效益的ESD保護解決方案。 SP3208和SP3213系列瞬態抑制二極體陣列兩款超低電容ESD保護元件均符合AEC-Q101標準,並採用相同的基模,可安全吸收±12 kV的重複ESD衝擊而不會影響性能,並可安全耗散2A的8/20μs浪湧電流。 SP3208和SP3213系列瞬態抑制二極體陣列的典型應用包括超高速資料線路和介面,例如USB 3.2、3.1、3.0、2.0、HDMI 2.1. 2.0、1.4a、1.3、DisplayPort、Thunderbolt和V-by-One,同時可用於低功率天線埠、消費類、移動及可擕式電子產品以及平板電腦和帶有高速介面的外部存放裝置。 Littelfuse瞬態抑制二極體陣列(SPA二極體)業務開發經理Tim Micun表示,不斷提升的資料速率給需要保持高度信號完整性的設計工程師帶來了巨大挑戰。相比市面上的其他ESD保護解決方案,SP3208和SP3213系列的標稱電容要低50%,這有助於保持信號的完整性,並將資料遺失率降至最低。提供超過30 GHz的傳輸頻寬,讓信號設計工程師可創造出高速且完整的資料環境。 SP3208和SP3213系列瞬態抑制二極體陣列低於0.1 pF基於矽的ESD保護可實現高達30 GHz的傳輸頻寬,為全世界最快的資料介面確保高度信號完整性。採用內部結構增強的業界標準0201DFN封裝可減少寄生電容、電感和電阻,使得這些瞬態抑制二極體陣列能夠更加輕鬆地融入保護方案。更低的寄生電容和電感可改善動態電阻性能,更快、更好地保護電路。
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高速訊號傳輸/大功率電源發展不回頭 保護元件為裝置安全加分

科技不斷進步,電子產品與人的關係越來越密切,並持續滲透我們的生活,現在智慧型手機每天約一半時間與使用者同在,未來穿戴式裝置將24小時貼身在一起,每一個電子產品都有賴電力運行,因此會有過電流、過電壓、靜電、過溫、電磁干擾等用電風險,也讓不起眼的保護元件不僅不可或缺,重要性更加水漲船高。 保護元件具有偵測周遭環境之變動,並產生即時適當保護反應的功能,透過這些元件的使用,可保護電子產品,降低故障維修的機率。過去幾年,由於使用不當或產品本身設計問題,輕則出現產品短路、故障,重則釀成電子產品起火、消費者觸電等意外時有所聞,為避免類似情況,智慧型手機與穿戴式裝置搭載許多保護元件,未來隨著電子產品設計越趨複雜、電池容量大增、資料傳輸介面速率提升等,保護元件協助改善產品安全,強化使用者體驗,更是電子產品在功能與規格持續進化之外的最佳配角。 過電流保護 說到保護元件最直覺的聯結就是保險絲,尤其與使用者密切接觸、使用頻率高的消費性電子產品,因電路問題導致產品失效,將直接影響消費者使用體驗,知名品牌基於愛惜羽毛的原則,對於電路保護問題多半相當重視。近年最知名的電子產品設計瑕疵,莫過於三星手機自燃事件,事後我們雖了解大部分問題起因於電池,但對於三星品牌價值與銷售利潤的損失則難以數計。 一般而言,最常見的保護元件以功能可區分為過電流保護及過電壓保護。雖然性質不同,但它們的功用都是保護電子產品的零件。其中過電流的熱敏電阻(Thermistor)就是利用保險絲的原理,但差別在於,保險絲在電流過大而熔斷後,需要更換新的保險絲;多次型的熱敏電阻因電流異常而斷電後,若電流及溫度再次回復正常,即會自動恢復通電功能,不必更換零件。熱敏電阻還可分為正溫度係數(Positive Temperature Coefficient, PTC)熱敏電阻及負溫度係數(Negative Temperature Coefficient, NTC)熱敏電阻兩種。 已經有超過70年電路保護技術經驗的柏恩(Bourns),該公司技術支援經理金韋琦(圖1)表示,可攜式產品要求輕薄短小產品空間有限,大部分空間要讓給螢幕、電池、主動元件等,身為被動元件的保護元件,被要求要不斷微縮產品尺寸,但在技術上必須承受相同的電流。PTC熱敏電阻的特性是當電流或環境溫度升高時,其電阻值會上升,以限制異常電流通過,就物理特性而言,面積越大越能偵測電流變化,所以廠商多從材料配方與製程改善,期能達成產業需求。 圖1 柏恩技術支援經理金韋琦表示,可攜式產品要求輕薄短小產品空間有限,保護元件要不斷微縮產品面積,但技術上必須承受相同的電流。 PTC熱敏電阻依其所使用原料可分為陶瓷正溫度係數(Ceramic PTC, CPTC)熱敏電阻及高分子正溫度係數(Polymeric PTC, PPTC)熱敏電阻兩類。CPTC熱敏電阻是由鈦酸鋇、二氧化鈦等材料添加少量稀土元素經高溫燒結製成,這種元件於某段廣泛溫度範圍會維持穩定的低電阻值,直至溫度高於材料的居裏溫度(Curie Temperature)時,其阻值會大幅增加。PPTC熱敏電阻主要是由聚乙稀(Polyethylene)及具導電性的碳黑微粒所製成。當有過大電流流過該元件時,它會因發熱而膨脹;其膨脹將使碳微粒分散開,令其阻抗增加。 然而因應技術的發展與應用需求,過電流保護產品也出現了許多不同的型態,金韋琦說明,以該公司為例,過電流保護元件就有:一次斷保險絲、可回復式保險絲、可控溫PTC、TBU高速保護器、TCS高速瞬態電流抑制器、氣體放電管、電信保險絲、薄膜晶片保險絲等。面對客戶對於產品與技術的要求,除了材料配方之外,有時架構也需要跟著更新,例如元件由點焊改成貼片,便可以有效縮小體積。 過電壓保護 而在過電壓保護部分,當電子產品的電子迴路出現異常過高電壓或者是靜電時,壓敏電阻(Varistor)會將過高的電壓降低至安全標準值,以防止主要的元件及IC損壞。安森美半導體(ON Semiconductor)保護與信號部門產品行銷經理黃新言(圖2)指出,靜電放電(Electro Static Discharge, ESD)現象,指靜電的正電荷或是負電荷逐漸累積時,會與周圍環境產生電位差,經由放電路徑而產生在不同電位之間移轉現象,ESD保護元件在手機應用非常普遍,一支手機常使用超過30顆ESD保護元件。 圖2 安森美半導體保護與信號部門產品行銷經理黃新言指出,ESD保護元件在手機應用非常普遍,一支手機常使用超過30顆ESD保護元件。 壓敏電阻主要由氧化鋅、氧化鉍等金屬氧化物燒結而成的非線性元件。其特性是當電路超過一定電壓時,其阻值將瞬間極小化。當突波來臨時,將使突波電流從元件本身通過並接地,避免其他元件受突波侵害,並有效減少雜訊干擾,使電子產品能正常運作。保護電子產品或元件免於受開關或雷擊誘發所產生之突波的影響,具有體積小,反應速度快的優點。 目前ESD保護元件,也走向小型化發展,黃新言說,目前尺寸0.6mm×1mm的產品,主要應用在汽車可承受較大的突波電流變化;0.3mm×0.6mm的產品應用在手機為主,也是目前的主流,出貨量最大;該公司已經發展出新一代的產品尺寸僅0.24mm×0.44mm,是目前業界面積最小的產品,初期會應用在高速介面的靜電防護,未來手機應用也將逐漸轉換到此一規格。 除了最普遍的過電流與過電壓保護元件之外,過溫與浪湧(Surge)保護元件也是常見的產品,金韋琦進一步說明,柏恩的過溫保護元件有一個小型斷路器(Mini Breakers)與Polymeric Temperature Cutoff(PTCO)過溫保護元件。浪湧保護元件包括交流電路、直流電路與同軸線路保護元件。最近兩年5G、物聯網、汽車電子等議題持續發酵,電子產品的應用領域與類型不斷擴展,也將帶動保護元件的應用與整體成長。 5G商轉開創保護元件新藍海 5G是2019年科技產業的一大熱點,利特(Littlefuse)資深技術行銷工程師游恭豪(圖3)指出,4G建設到2020年將達到高峰,2019年5G建設逐步上路,5G基地台與4G最主要的差異,在於4G訊號是區域型的涵蓋,而5G因為採用短波長的高頻毫米波,又要求達成10倍的傳輸速率,只能透過點狀的訊號涵蓋,對準終端進行傳輸,因此5G基地台要採用可相位調變的主動式天線系統(Active Antenna System, AAS)。 圖3 利特資深技術行銷工程師游恭豪指出,5G是2019年科技產業的一大熱點,對於裝置在室外的5G基地台,雷擊防護是最主要的保護重點。 對於裝置在室外的5G基地台,游恭豪認為,雷擊防護是最主要的保護重點,而在其他射頻與天線模組尚有多項保護需求(圖4),包括主動天線、射頻前端(Remote Radio Unit,...
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高速訊號傳輸/大功率電源發展不回頭 保護元件為裝置安全加分

科技不斷進步,電子產品與人的關係越來越密切,並持續滲透我們的生活,現在智慧型手機每天約一半時間與使用者同在,未來穿戴式裝置將24小時貼身在一起,每一個電子產品都有賴電力運行,因此會有過電流、過電壓、靜電、過溫、電磁干擾等用電風險,也讓不起眼的保護元件不僅不可或缺,重要性更加水漲船高。 保護元件具有偵測周遭環境之變動,並產生即時適當保護反應的功能,透過這些元件的使用,可保護電子產品,降低故障維修的機率。過去幾年,由於使用不當或產品本身設計問題,輕則出現產品短路、故障,重則釀成電子產品起火、消費者觸電等意外時有所聞,為避免類似情況,智慧型手機與穿戴式裝置搭載許多保護元件,未來隨著電子產品設計越趨複雜、電池容量大增、資料傳輸介面速率提升等,保護元件協助改善產品安全,強化使用者體驗,更是電子產品在功能與規格持續進化之外的最佳配角。 過電流保護 說到保護元件最直覺的聯結就是保險絲,尤其與使用者密切接觸、使用頻率高的消費性電子產品,因電路問題導致產品失效,將直接影響消費者使用體驗,知名品牌基於愛惜羽毛的原則,對於電路保護問題多半相當重視。近年最知名的電子產品設計瑕疵,莫過於三星手機自燃事件,事後我們雖了解大部分問題起因於電池,但對於三星品牌價值與銷售利潤的損失則難以數計。 一般而言,最常見的保護元件以功能可區分為過電流保護及過電壓保護。雖然性質不同,但它們的功用都是保護電子產品的零件。其中過電流的熱敏電阻(Thermistor)就是利用保險絲的原理,但差別在於,保險絲在電流過大而熔斷後,需要更換新的保險絲;多次型的熱敏電阻因電流異常而斷電後,若電流及溫度再次回復正常,即會自動恢復通電功能,不必更換零件。熱敏電阻還可分為正溫度係數(Positive Temperature Coefficient, PTC)熱敏電阻及負溫度係數(Negative Temperature Coefficient, NTC)熱敏電阻兩種。 已經有超過70年電路保護技術經驗的柏恩(Bourns),該公司技術支援經理金韋琦(圖1)表示,可攜式產品要求輕薄短小產品空間有限,大部分空間要讓給螢幕、電池、主動元件等,身為被動元件的保護元件,被要求要不斷微縮產品尺寸,但在技術上必須承受相同的電流。PTC熱敏電阻的特性是當電流或環境溫度升高時,其電阻值會上升,以限制異常電流通過,就物理特性而言,面積越大越能偵測電流變化,所以廠商多從材料配方與製程改善,期能達成產業需求。 圖1 柏恩技術支援經理金韋琦表示,可攜式產品要求輕薄短小產品空間有限,保護元件要不斷微縮產品面積,但技術上必須承受相同的電流。 PTC熱敏電阻依其所使用原料可分為陶瓷正溫度係數(Ceramic PTC, CPTC)熱敏電阻及高分子正溫度係數(Polymeric PTC, PPTC)熱敏電阻兩類。CPTC熱敏電阻是由鈦酸鋇、二氧化鈦等材料添加少量稀土元素經高溫燒結製成,這種元件於某段廣泛溫度範圍會維持穩定的低電阻值,直至溫度高於材料的居裏溫度(Curie Temperature)時,其阻值會大幅增加。PPTC熱敏電阻主要是由聚乙稀(Polyethylene)及具導電性的碳黑微粒所製成。當有過大電流流過該元件時,它會因發熱而膨脹;其膨脹將使碳微粒分散開,令其阻抗增加。 然而因應技術的發展與應用需求,過電流保護產品也出現了許多不同的型態,金韋琦說明,以該公司為例,過電流保護元件就有:一次斷保險絲、可回復式保險絲、可控溫PTC、TBU高速保護器、TCS高速瞬態電流抑制器、氣體放電管、電信保險絲、薄膜晶片保險絲等。面對客戶對於產品與技術的要求,除了材料配方之外,有時架構也需要跟著更新,例如元件由點焊改成貼片,便可以有效縮小體積。 過電壓保護 而在過電壓保護部分,當電子產品的電子迴路出現異常過高電壓或者是靜電時,壓敏電阻(Varistor)會將過高的電壓降低至安全標準值,以防止主要的元件及IC損壞。安森美半導體(ON Semiconductor)保護與信號部門產品行銷經理黃新言(圖2)指出,靜電放電(Electro Static Discharge, ESD)現象,指靜電的正電荷或是負電荷逐漸累積時,會與周圍環境產生電位差,經由放電路徑而產生在不同電位之間移轉現象,ESD保護元件在手機應用非常普遍,一支手機常使用超過30顆ESD保護元件。 圖2 安森美半導體保護與信號部門產品行銷經理黃新言指出,ESD保護元件在手機應用非常普遍,一支手機常使用超過30顆ESD保護元件。 壓敏電阻主要由氧化鋅、氧化鉍等金屬氧化物燒結而成的非線性元件。其特性是當電路超過一定電壓時,其阻值將瞬間極小化。當突波來臨時,將使突波電流從元件本身通過並接地,避免其他元件受突波侵害,並有效減少雜訊干擾,使電子產品能正常運作。保護電子產品或元件免於受開關或雷擊誘發所產生之突波的影響,具有體積小,反應速度快的優點。 目前ESD保護元件,也走向小型化發展,黃新言說,目前尺寸0.6mm×1mm的產品,主要應用在汽車可承受較大的突波電流變化;0.3mm×0.6mm的產品應用在手機為主,也是目前的主流,出貨量最大;該公司已經發展出新一代的產品尺寸僅0.24mm×0.44mm,是目前業界面積最小的產品,初期會應用在高速介面的靜電防護,未來手機應用也將逐漸轉換到此一規格。 除了最普遍的過電流與過電壓保護元件之外,過溫與浪湧(Surge)保護元件也是常見的產品,金韋琦進一步說明,柏恩的過溫保護元件有一個小型斷路器(Mini Breakers)與Polymeric Temperature Cutoff(PTCO)過溫保護元件。浪湧保護元件包括交流電路、直流電路與同軸線路保護元件。最近兩年5G、物聯網、汽車電子等議題持續發酵,電子產品的應用領域與類型不斷擴展,也將帶動保護元件的應用與整體成長。 5G商轉開創保護元件新藍海 5G是2019年科技產業的一大熱點,利特(Littlefuse)資深技術行銷工程師游恭豪(圖3)指出,4G建設到2020年將達到高峰,2019年5G建設逐步上路,5G基地台與4G最主要的差異,在於4G訊號是區域型的涵蓋,而5G因為採用短波長的高頻毫米波,又要求達成10倍的傳輸速率,只能透過點狀的訊號涵蓋,對準終端進行傳輸,因此5G基地台要採用可相位調變的主動式天線系統(Active Antenna System, AAS)。 圖3 利特資深技術行銷工程師游恭豪指出,5G是2019年科技產業的一大熱點,對於裝置在室外的5G基地台,雷擊防護是最主要的保護重點。 對於裝置在室外的5G基地台,游恭豪認為,雷擊防護是最主要的保護重點,而在其他射頻與天線模組尚有多項保護需求(圖4),包括主動天線、射頻前端(Remote Radio Unit,...
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ADI安全隔離式CAN FD收發器新品滿足12Mbps需求

為因應工業和智慧建築、能源系統、軍用/航空網路對速度、功能、隔離和性能的需求,Analog Devices(ADI)近日宣布擴充其用於彈性資料速率控制器區域網路(CAN FD)之收發器產品線。電流隔離iCoupler數位隔離ADM3055E IC系列不僅符合且遠遠超越5Mbps的業界標準,可提供12Mbps性能以支援未來需求,同時保持與現有CAN和CAN FD設計完全向後相容。增強型ADM3055E具備新型低輻射isoPower隔離式DC/DC轉換器及增強的穩健性,使CAN節點的設計導入更容易,以加速產品上市時間並實現充分安全隔離。 ADM3055E系列產品特色在於雙層PCB符合EN 55022/CISPR 22 B類輻射標準,以及IEC61000-4-2 4級ESD額定值。另外,CAN匯流排接腳提供±40V匯流排故障保護、±25V共模範圍,以及5V邏輯側VCC和隔離側VIO選項,支援1.8V、2.5V、3.3V和5.0V電源。 新一代CAN FD ADM3055E系列具有較低的迴路延遲和延展性的共模範圍,讓設計人員可實現更高的資料速率和更長的纜線長度。整合隔離式DC-DC轉換器無需為隔離匯流排側提供單獨的電源。高整合度、易於獲得輻射和ESD認證、以及整合式隔離電源的結合,使設計人員能夠將開發成本、PC板面積和整體解決方案尺寸縮減至最小,同時避開現有隔離產品和方法的侷限性。具較低隔離額定值之版本並將於近期推出。
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