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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)給電源帶來的挑戰(zhàn):性能、法規(guī)及供應鏈

2019-08-22 10:21 EEWORLD

導讀:安全相關的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用受到工程師和所用組件的嚴格監(jiān)管指導,這對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)者構成了巨大挑戰(zhàn)。使用經過認證的,可靠的和長期可用的電子元件至關重要,因為它們通常用于安全和功能關鍵應用,零部件供應商的專業(yè)支持正在發(fā)揮著非常重要的作用。

在工業(yè)環(huán)境中,對物聯(lián)網(wǎng)應用的需求迅速增長,通過分散控制連接各種傳感器和執(zhí)行器來分配智能的能力。設備“智能”的能力來自于傳感器和執(zhí)行器收集和傳遞數(shù)據(jù),并且旨在通過智能進行管理。隨著更多應用的發(fā)展,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用市場將繼續(xù)擴大,包括(家庭)醫(yī)療保健,基礎設施,公用事業(yè),家庭自動化和智能家居,汽車,移動設備等。這些物聯(lián)網(wǎng)的需求無疑將涉及小型化,移動性,穩(wěn)健性,效率(有效性程度)以及電子設備的網(wǎng)絡化。

安全相關的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用受到工程師和所用組件的嚴格監(jiān)管指導,這對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)者構成了巨大挑戰(zhàn)。使用經過認證的,可靠的和長期可用的電子元件至關重要,因為它們通常用于安全和功能關鍵應用,零部件供應商的專業(yè)支持正在發(fā)揮著非常重要的作用。

小型化低功耗和小尺寸

專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備中使用的電源模塊選擇和策略無疑是整個系統(tǒng)或產品中的關鍵決策。小型化,低功耗,小尺寸和高效率正在為這些產品發(fā)揮越來越重要的作用。其中芯片可能是提供最高水平創(chuàng)新的重要元素,第二個關鍵技術則是產品中使用的電源轉換和隔離設備,無論是交流還是直流輸入。此外,由于這些通常是電池供電的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),大部分時間都處于待機模式,而且只有一小部分處于活動模式,因此內置DC / DC轉換器必須覆蓋寬負載范圍且效率足夠高。

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圖1:物聯(lián)網(wǎng)應用的電源應設計為待機模式下的超低功耗。 (圖片來源:TRACO Power)

不要忘記安全和法規(guī)遵從性

為了設計,認證和銷售專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備,考慮的不僅僅是技術產品功能。如果這些專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)設備需要通過認證,那么它們必須通過全球統(tǒng)一的標準和指南完全符合日益嚴格的法規(guī)要求,這對當今的物聯(lián)網(wǎng)電氣工程師帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

例如,關于醫(yī)療設備的關鍵安全問題之一是患者需要接觸到設備,因此,該物聯(lián)網(wǎng)應用的電源和DC / DC轉換器必須滿足安全關鍵法規(guī),例如IEC / EN 60601-1第3版中的BF兼容性和2XMOPP標準。

再比如智能建筑的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中,高效率和低空載功耗(符合ErP標準),小尺寸,高可靠性和實惠的價格是所有這些家庭/建筑物聯(lián)網(wǎng)自動化應用的關鍵要素,而標準遵循則包括IEC / EN 60335 -1等。

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圖2:TRACO Power TBLC系列6~90瓦DIN導軌電源,適用于家庭和樓宇自動化。

功能包括:高效率和低待機功率>符合ECO標準; UL 1310 II級認證和UL 508認證;符合NEC 2級和IEC / EN 60335-1標準的家用電器;和可靠性,計算的MTBF> 1.9毫小時。 (圖片來源:TRACO Power)

供應鏈需要仔細考量

我們知道在安全敏感和功能關鍵應用中使用新技術需要提高可靠性,質量,使用壽命,認證,以及不容忽視的電子關鍵組件的無縫可追溯性。

制造商越來越需要多年來在汽車行業(yè)中建立和完善的工具,例如故障模式分析,糾正措施,8D報告,DFMEA,PFMEA,全面質量管理和持續(xù)改進。

今天,全面的質量監(jiān)管必須在工程實施的最早階段就開始介入。要實現(xiàn)這一點,開發(fā)人員必須做的不僅僅是提供一個有效的解決方案。與10年前相比,產品設計師對質量負有更大的責任,這種趨勢不僅會持續(xù)下去,而且會繼續(xù)迅速發(fā)展。此外,供應商應將單個組件和供應渠道中的數(shù)字化轉型視為一項非常重要的發(fā)展。通過建立,分析和處理相關數(shù)據(jù),組件的快速,可靠和經濟可用性有助于提高客戶設施的生產率。

總之,這意味著在關鍵應用中的物聯(lián)網(wǎng)應用中,例如醫(yī)療技術,樓宇自動化或移動設備,不僅需要高效,小型化和超低待機功耗,它們還需要數(shù)十年可用,可追溯并完全符合相關標準和法規(guī)。