3 应强调保护和过滤解决方案的应用程序
保护和过滤解决方案并不是一个新概念,但随着系统在更小的封装中获得更多的连接性,它们比以往任何时候都更加重要。
保护和过滤解决方案并不是一个新概念,但随着系统在更小的封装中获得更多的连接性,它们比以往任何时候都更加重要。
长期以来,静电放电 (ESD) 一直在引起问题。它一直是许多产品发布迟到或失败的罪魁祸首,甚至被怀疑是 1937 年兴登堡坠机事故的原因。幸运的是,当今电子设计中的 ESD 不会像氢气等挥发性物质那样引起大爆炸。但是,您的电子设计中与 ESD 相关的故障的可能性在未来几年可能会增加。对于浪涌脉冲等较慢的瞬变,我们也有类似的情况。
随着半导体变得越来越小,随着子系统被挤压在一起,保持信号完整性变得更加困难。随着设备通过多个系统在多个源之间传输更多数据,电磁干扰 (EMI) 问题的可能性也越来越大。例如,智能手机可以通过 4G、WiFi、蓝牙和 USB 传输数据。更困难的是,除了 BLE/Bluetooth 5 之外,许多设备还采用 Zigbee、Thread 和其他无线协议。未来。
保护和过滤解决方案对所有电子设计都有帮助,但我们在下面重点介绍了三个可能特别重要的新兴行业。
工业物联网 (IIoT)
根据 ABI 研究,工业物联网将在已有的 5300 万个有线和无线连接基础上再增加 1300 万个。 IIoT 系统很复杂,需要传输大量数据和电力。就像设备中出现故障的子系统会导致整个设备出现故障一样,装配线上单个设备的故障可能会导致生产停滞,直到它被修复或更换。
由于 IIoT 系统分布在整个生产线上,而不是集中在保护良好的机柜中,因此这些系统必须能够承受 ESD 和浪涌脉冲等瞬变,同时仍能可靠地发送数据。
由于有如此多的设备协同工作,ESD 会对生产造成破坏性影响。虽然更换和维修单个设备的成本相对较低,但生产落后的机会成本可能会破坏制造公司近期的计划。
IIoT 工厂需要干净的数据传输,以便机器人进行高效通信和工作。
汽车物联网和自动驾驶汽车
较新的车辆已经具有很多物联网连接。当自动驾驶汽车上路时,对可靠连接的需求将变得更加重要。目前,汽车或车队卡车的物联网系统出现故障的后果相对较小,例如未选择最佳路线、交货迟到或燃料预算计算错误。对于自动驾驶汽车,重大故障可能是致命的。
自动驾驶车辆发生故障的危险有两个方面:自动驾驶车辆必须传输传感器收集的数据以安全导航,车辆必须相互传达意图以避免基于交通的碰撞。这些计算需要大量的数据传输,可靠的硬件是实现这一点的关键。
自动驾驶汽车处理和传输大量数据。需要可靠的硬件来保持这些系统的运行。
支持 USB-C 的智能手机、平板电脑和笔记本电脑
虽然大多数物联网设计都追求低功耗,但智能手机是一种特殊情况,因为它们需要在低功耗应用与更快的充电和数据传输速率之间取得平衡。许多智能手机制造商正在向 USB Type-C 迈进,它可以传输高达 100 瓦特和每秒 10 吉比特的数据。这是将大量功率压缩到一个小设备中,使得浪涌损坏的风险很高。
高效的保护和过滤解决方案让智能手机设计人员的生活更轻松:浪涌保护设备,通过采用小巧高效的保护策略,可以在很小的空间内处理高能量脉冲。 ESD 保护设备,为最新的敏感收发器提供有效保护,同时旨在让其信号通过。这种高效的 ESD 保护技术还可以与 EMI 滤波器结合使用,以最大限度地减少对无线数据传输的干扰。
移动设备中的频率可能会变得非常拥挤。
强调组件级别的保护和过滤
对保护和滤波解决方案的需求正在从设备和电路级别转移到单个组件级别。工程师有很多方法可以减少设计中的 ESD、浪涌和 EMI,而制造用于减少此类干扰的组件有望使他们的工作更轻松。
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