PDF-Ausgabe herunterladen (29.6 MB) - elektronik industrie

D 19067 · März 2013 · Einzelpreis 19,00 € · www.elektronik-industrie.de 

03/2013 

Das Entwickler-Magazin von all-electronics 

Analog-/Mixed-Signal-ICs 

Klasse-D-Verstärker mit Digitaleingang 

vereinfachen das 

Systemdesign ganz enorm Seite 22 

Elektromechanik 

Hohe Effi zienz bei der Montage 

durch Standardisierung und 

durchdachte Details Seite 46 

Aktoren 

Um Faktor 256 höhere effektive 

Aufl ösung bei Hybridmotoren durch 

die Mikroschritttechnik Seite 66 

Smart-Transmitter 

Mehr Intelligenz 

bei vorgegebenem 

Energiebudget Seite 18 

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Über 65 €! 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 03 / 2013 3 

DIGIKEY.COM

Editorial 

Anerkannter 

Bekannter Versender 

Nach den Anschlägen des 11. September haben sich die Sicherheitsbestimmungen 

für uns alle deutlich verschärft. Betroffen sind alle exportorientierten 

Unternehmen, die ihre Waren auf dem Luftweg versenden. EU-Vorschriften 

aus den Jahren 2008 und 2010 sollen zu sicheren Lieferketten führen. In 

Deutschland setzt das Luftfahrt-Bundesamt (LBA) diese Verordnungen in 

Form des „Bekannten Versenders“ (englisch Known Consignor) um. 

Wie das LBA in einer Informationskampagne im vergangenen Jahr bekannt 

gab, konnten von den mehreren zehntausend Unternehmen mit einer befristeten 

Anerkennung als Bekannter Versender bis Ende 2011 nur 44 die gesetzlich 

geforderte, behördliche Zulassung 

durch das LBA erhalten. 

Zunächst sollte die Übergangsfrist 

bis zum 25. März 2013 laufen, ab der 

dieser Status nicht mehr ausreicht. 

Unternehmen müssen sich also neu 

validieren lassen und bis zu diesem 

Datum vom Luftfahrt-Bundesamt den 

neuen Status des „behördlich anerkannten 

Bekannten Versenders“ erhalten. 

Jetzt hatte EU-Präsident José 

Manuel Barroso ein Einsehen und hat 

Dipl.-Wirtschafts-Ing. Hans Jachinski, 

Chefredakteur elektronik industrie 

www.elektronik-industrie.de 

die Frist um rund einen Monat auf den 

28. April 2013 verlängert. Nach dieser 

Frist muss die jeweilige Luftfracht von 

einem dafür geeigneten Dienstleister gesondert geprüft, geröntgt und freigegeben 

werden, bevor es in ein Luftfahrzeug verladen werden darf. 

Lohnt es sich für ein Unternehmen „behördlich anerkannter Bekannter Versender“ 

zu werden Zunächst einmal verbessert dieser Status durch das vorangegangene 

Erstellen und gegebenenfalls Ändern interner Abläufe und das unabhängige 

Inspezieren und Zertifizieren die Sicherheit ihrer Lieferkette. Das 

fünf Jahre gültige Zertifikat kostet neben Zeitaufwand auch Geld, soll sich aber 

schon ab etwa einem Dutzend Luftfrachtsendungen pro Jahr rechnen. 

In Österreich wurde die Firma Sequrity Sicherheitstechnisches Zentrum 

GmbH in Bergheim bei Salzburg nach einer öffentlichen Ausschreibung vom 

Verkehrsministerium beauftragt, als einzige österreichische Validierungsstelle 

für Luftfrachtsendungen zu fungieren. 

Auch die Schweiz hat das Programm für Bekannte Versender umgesetzt. Auf 

seiner Internetseite hat das Bundesamt für Zivilluftfahrt der Schweiz (BAZL) 

die dort geltenden Rechtsgrundlagen, die bereits registrierten Bekannten Versender 

und reglementierten Beauftragten sowie die unabhängigen Prüfstellen 

aufgeführt. 

Hans Jaschinski, hans.jaschinski@huethig.de 

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Wir stellen aus: 14.-16.5.13 

PCIM in Nürnberg 

Halle A9, Stand 215

Inhalt 

März 2013 

Coverstory 

18 

Smart-Transmitter schleifengespeist 

Anhand einer Lösung von Analog Devices wird die Bedeutung 

von Entwicklungen untersucht und aufgezeigt, 

wie sich aktuelle Trends effi zient auf Systemebene, innerhalb 

grundlegender Elemente der Signalkette einer 

Smart-Transmitter-Entwicklung adressieren lassen. 

26 

Dual-Interface-EEPROM RFID-Bausteine 

Im Mittelpunkt stehen Dual-Interface-EEPROM RFID-Bausteine 

von STMicroelectronics. Lösungen auf dieser Basis sind auf die 

Nachfrage nach kontaktlosen Applikationen abgestimmt, die 

wenig Strom verbrauchen und sich selbst mit Strom versorgen. 

42 

Gehäusetechnik 

Bei Systementwicklung 

und -fertigung gibt es 

vielfältige Herausforderungen. 

Schon die Wahl 

der richtigen Gehäusetechnik 

ist Basis für ein 

effi zientes Endprodukt. 

Märkte + Technologien 

06 Die Top 5 

07 News und Meldungen 

10 8. Expertenworkshop in 

La Rochelle 

Thermische Lösungen in der 

Leistungselektronik 

12 Infineons neue Leistungshalbleiter 

300-mm-Dünnwafer-Fertigung 

in Villach und Dresden 

14 Für ein langes Leben 

Gütesiegel gegen den 

geplanten Frühausfall 

17 Mehr Geld für die Entwicklung 

Fördermittelzuschüsse für 

den Mittelstand 

Coverstory 

18 Smart-Transmitter 

schleifengespeist 

Mehr Intelligenz bei fest 

vorgegebenem Energiebudget 

Leserservice infoDIREKT: 

Zusätzliche Informationen zu einem Thema erhalten 

Sie über die infoDIREKT-Kennziffer. So funktioniert’s: 

• www.all-electronics.de aufrufen 

• Im Suchfeld Kennziffer eingeben, suchen 


22 Vereinfachtes Audiodesign 


25 Highlight 

Microchip 

26 Kontaktlose Kommunikation 

mit NFC 

Dual-Interface-EEPROM 

RFID-Bausteine 

30 Überspannungsschutz-IC 

Ideal-Diode an Ein- und Ausgang 

34 Sense the storm 

Blitzdetektoren schützen 

Menschenleben 

37 Highlights 

FTDI, Cypress 

38 Drahtloses Laden 

Magnetische Induktion oder 

magnetische Resonanz 


42 Wahl der richtigen Gehäusetechnik 

Komplexe Systeme mit 

Investitionssicherheit umsetzen 

44 Steuer- und Anschlussleitungen 

Tests für reibungslosen Ablauf 

46 Effiziente Montage 

als Kostenfaktor 

Ein System vom Einzel- über den 

Anreihschaltschrank bis zum IT-Rack 

49 Highlight 

Emerson Network Power 

50 Wärmeschrumpfbare 

Kabelabschirmungen 

Ansatz für hochleistungsfähige 

Kabelbäume 

54 Highlight 

Pentair Equipment Protection 

55 Neue Produkte 

Quarze/Oszillatoren 

58 Highlights 

STMicroelectronics, 

Petermann-Technik 


Aktoren 

64 Highlights 

Texas Instruments, SEW-Eurodrive, 

Maccon 


4 elektronik industrie 03 / 2013 

www.elektronik-industrie.de

Inhalt 

März 2013 

maxon DC 

64 

NRW-Special 

Entwicklung von Motorsteuerungen 

Die Motorsteuerungstechnologie InstaSPIN-FOC von Texas 

Instruments ermöglicht Identifikation, Abstimmung und 

Steuerung eines Motors in weniger als fünf Minuten. 

Ein mechanischer Rotor-Sensor ist nicht erforderlich. 

72 Faszinierendes NRW 

Ein vielfältiges Bundesland im Fokus 

76 Portraits 

Automation24, Contrinex, Lohmeier, 

Schukat, W+P, Friwo 

72 

Fokus NRW 

In den Bereichen 

Forschung, 

Entwicklung und 

Elektronik hat dieses 

Bundesland einiges 

zu bieten. 

DYNAMISCH 

LEISTUNGSSTARK 

GERÄUSCHARM 

SCHNELLE PROZESSE 

online konfigurieren 

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Rubriken 

03 Editorial 

Anerkannter Bekannter Versender 

80 High Tech Toy 

Dem Blitz auf der Spur 

82 Impressum, Inserenten-/Firmenverzeichnis 

online 

all-electronics.de 

Perfekt kombiniert: 

Ergänzend zum gedruckten 

Heft finden 

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sowie viele weitere 

Fachartikel, News und 

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Top 5 

TOP 

5 

Artikel 

1 

Ableitströme in Fehlerstromgeschützter 

Umgebung 

503ei0213Schurter 

Hier präsentiert Ihnen die elektronik industrie jeden Monat die Top 5 Artikel, 

News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de. 

Unsere Leser haben diese Inhalte in den letzten vier Wochen am häufigsten 

gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf www. 

all-electronics.de und geben die infoDirect-Kennziffer (Beispiel: 503ei0213) in 

das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unserer Internetseite die Inhalte der 

elektronik industrie seit 1999. Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren 

Sie unseren Newsletter unter www.all-electronics.de. 

2 

3 

4 

5 

Antriebssteuerungen schneller entwickeln 

500ejl0113Toshiba 

Infineons neue Leistungshalbleiter-Fertigung 

501ae0213Infineon 

Multi-Touch in der Industrie 

500ei0113 

Zytronic Displays 

Optimale Totzeitauswahl bei ZVS-Topologien 

602ei0113Vishay 

NEWS 

1 

Sedotec eröffnet Produktionsstätte 

für Schaltschränke 

641ei0113Sedotec 

2 

3 

Wasserstofferzeugung aus Ökostrom 

655ei0113ZSW 

Fujitsu baut EMV-Prüfleistungen aus 

635ei0213 

Fujitsu Technology Solutions 

4 

Molex präsentiert deutsche Website 

222ejl0113Molex 

5 

Hochleistungs-SoC mit 256 Prozessorkernen 

631ei0213Kalray 

PRODUKTE 

1 

Bedrahtet oder mit Lötösen: 

Superkondensatoren liefern 3 V 

673ei0113Weltronic 

2 

3 

4 

5 

LED mit 200 Lumen pro Watt 

210ei0213Cree 

Kennzeichnung von Leiterplatten 

672ei0113 

OLED-Displays für -40 bis +80 °C 

595ei0113 

Beta Layout 

Electronic Assembly 

Vollbrücken-MOSFET-Module im SO-8-Gehäuse 

662ei0213Hy-Line 

6 elektronik industrie 03/2013 



3D-Schreiben in der Luft 

Mobile gestenbasierte Schnittstelle 

Airwriting: Aus 

Bewegungssignalen 

erkennt ein 

Computer in die 

Luft geschriebene 

Buchstaben. 

Federkraftklemmen, 

Push-in-Technologie 

steckbar 

SP06-Serie 

Bild: Volker Steger 

Statt Nachrichten mühselig über eine kleine 

Tastatur ins Handy zu tippen, einfach in 

die Luft schreiben Möglich machen könnte 

das eine Entwicklung von Informatikern 

des Karlsruher Instituts für Technologie 

(KIT): An einem Handschuh befestigte 

Sensoren zeichnen die Handbewegungen 

auf, ein Computersystem erfasst die wesentlichen 

Signale und übersetzt sie in Texte. 

Für die weitere Erforschung mobiler 

gestenbasierter Schnittstellen erhalten der 

Diplom-Informatiker Christoph Amma 

und Professorin Tanja Schultz nun den mit 

81.000 US-Dollar dotierten „Google Faculty 

Research Award“. 

Das System bietet eine neue Schnittstelle 

für Wearable Computing-Anwendungen, 

also für Computersysteme, die sich wie 

Kleidung am Körper tragen und so nahtlos 

in den Alltag des Nutzers integrieren lassen. 

„Informationstechnologie nutzen wir 

jederzeit und überall, derzeitige Eingabegeräte 

wie Smartphones erfordern bislang 

noch das manuelle Tippen auf virtuellen 

Mini-Tastaturen und konzentrierte Aufmerksamkeit 

auf kleine Bildschirme. Dagegen 

ermöglichen Gesten neue, innovative 

Eingabeformen – insbesondere für mobile 

oder in die Kleidung integrierte Geräte. 

Die Interaktion fügt sich somit nahtlos 

in alltägliche Handlungen ein“, sagt Doktorand 

Christoph Amma, der das System am 

Cognitive Systems Lab (CSL) des KIT entwickelt 

hat. „Der Airwriting-Handschuh 

erlaubt es, in die Luft zu schreiben wie auf 

eine unsichtbare Tafel oder einen unsichtbaren 

Block.“ Möglich machen das Beschleunigungs- 

und Drehratensensoren 

(Gyroskope), die an einem dünnen Handschuh 

befestigt sind. Für diese Sensoren 

sprechen laut Amma vor allem die geringe 


Größe sowie ihre Mobilität und Robustheit 

– im Gegensatz zu Systemen, die mit Kameras 

arbeiten. Die Sensoren erfassen die 

Bewegungen der Hand und übertragen sie 

über eine drahtlose Verbindung an ein 

Computersystem. Dieses prüft zunächst, 

ob der Nutzer überhaupt schreibt. „Alle 

nicht schriftähnlichen Bewegungen, wenn 

ich also beispielsweise koche, Wäsche wasche 

oder jemandem zuwinke, ignoriert es. 

Das System kann auf diese Weise ständig 

im Hintergrund laufen, ohne jede Bewegung 

als Eingabe für den Computer zu interpretieren“ 

so Amma. Schreibt der Nutzer 

dann, entschlüsselt das System die 

Schrift über Verfahren der Mustererkennung. 

Bisherige Forschungsansätze konzentrierten 

sich vor allem auf das Erkennen 

einzelner, bestimmten Kommandos zugeordneter 

Gesten. Ammas Ansatz geht darüber 

weit hinaus: Für jeden Buchstaben des 

Alphabets ist in seinem System ein statistisches 

Modell des charakteristischen Signalverlaufs 

hinterlegt, das auch individuelle 

Unterschiede in der Schrift berücksichtigt. 

Derzeit kann das System in Großbuchstaben 

geschriebene ganze Sätze erkennen, 

die auf einem Vokabular von 8000 Wörtern 

basieren. „Dabei hat das System derzeit eine 

Fehlerrate von elf Prozent – passen wir 

das System an die individuelle Schreibweise 

seines Benutzers an, sinkt sie auf nur 

drei Prozent“, sagt Christoph Amma. 

Zurzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, 

die Methoden zum Herausfiltern der 

Schrift weiter zu verfeinern und das Gesamtsystem 

zu verkleinern, um Tragekomfort 

und Nutzerakzeptanz zu steigern. (jj)n 

infoDIREKT 

528ei0313 

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Ex-Kontron CTO wechselt zum Wettbewerber 

Dirk Finstel jetzt bei Adlink Technology 

Amplifier Research gründet Deutschland-Niederlassung 

Thomas Modenbach wird AR-Geschäftsführer 

Bild:Hans Jaschinski 

Im Herbst vergangenen Jahres 

war Dirk Finstel aus dem Kontron-Vorstand 

ausgeschieden. 

Seit dem 1. 2. 2013 befindet er 

sich nun beim taiwanischen 

Kontron-Wettbewerber Adlink 

in leitender Funktion unter 

Vertrag. Sein neuer Arbeitsplatz 

ist in der Geschäftsleitung 

der Lippert Adlink Technology 

GmbH in Mannheim. Gleichzeitig 

verantwortet er als Executive 

Vice President das weltweite 

Module Computing Product 

Segment. Adlink hatte vor 

gut einem Jahr die alteingesessene 

Firma Lippert übernommen 

und sich damit ein starkes 

Standbein in Deutschland geschaffen. 

infoDIREKT 

525ei0313 

Bild: Hans Jaschinski 

Amplifier Research, oder kurz 

AR mit Sitz in Souderton und 

Bothell, USA, ist ein Spezialist 

für breitbandige Leistungsverstärker 

bis 50 kW (DC bis 1 

GHz), Mikrowellenverstärker 

bis 2 kW (1 bis 40 GHz), Ver- 

stärkermodule für verschiedenste 

Anwendungen sowie 

diverses Zubehör wie beispielsweise 

Antennen, Richtkoppler 

und TEM-Zellen.In Zentraleuropa 

war das Unternehmen 

bisher ausschließlich über Distributoren 

vertreten. Jetzt wird 

eine eigene deutsche Niederlassung 

gegründet. Die Aufgaben 

des Geschäftsführers übernimmt 

Thomas Modenbach 

(rechts im Bild, neben AR- 

Chairman Donald Shepherd). 

infoDIREKT 

526ei0313 

Von AVR zu ARM 

Alf-Egil Bogen wechselt zu Energy Micro 

Hitex und TI 

Kooperation im Bereich Safety 

Bild: Energy Micro 

Er hat zusammen mit Vegard 

Wollan die AVR-Architektur 

entwickelt und seit 1995 bei Atmel 

zum Erfolg geführt. Nun 

wechselt der Mikrocontroller- 

Spezialist Alf-Egil Bogen zu 

Energy Micro. 

Mit effizienten Mikrocontrollern 

und den dazu passenden 

Tools kennt sich Alf-Egil 

Bogen bestens aus: In den 

1990er legte er an der Universität 

die Grundlagen für die 

AVR-Mikrocontroller, die er ab 

1995 bei Atmel zum Erfolg 

führte. Zuletzt bekleidete er 

dort die Rolle des Vice President 

Marketing und CMO. Die 

letzten vier Jahre war er in der 

Zentrale in San Jose, Kalifornien 

tätig. Nun kehrt er in seine 

norwegische Heimat zurück 

und wird Chief Marketing Officer 

von Energy Micro. Bekannt 

wurde die Firma durch 

ihre energieeffizienten Gecko- 

MCUs, die auf Cortex-M3, 

M0+ und M4F basieren – mit 

der Cortex-Architektur sammelt 

Bogen auch bei Atmel 

schon Erfahrung. Außerdem 

entwickelt Energy Micro Funk- 

ICs. 

Zu seiner neuen Position erklärte 

Bogen: „Ich interessiere 

mich leidenschaftlich für Mikrocontroller 

und Funkanwendungen. 

Nach meinem Beitrag, 

AVR zu einem sehr erfolgreichen 

Produkt für Atmel zu machen, 

möchte ich mich nun 

mehr den ARM-Cores widmen, 

die der Industriestandard 

für 32-Bit-Embedded-Mikrocontroller 

sind. Als Entwickler 

möchte ich zudem dazu beitragen, 

dass andere Entwickler 

erfolgreich ihre Arbeit leisten 

können. Mit Energy Micros 

stromsparenden EFM32 Cortex-M-Bausteinen 

und den 

kommenden ARM-basierten 

Funktransceivern sah ich die 

Gelegenheit, meine Erfahrung 

mit einzubringen. So kann das 

Unternehmen kundenorientiert 

genau die Produkte, Tools, 

Schulungen und Dienstleistungen 

bereitstellen, die Entwickler 

brauchen und verdienen.“ 

infoDIREKT 

502ae0213 

Bild: Hitex 

Hitex und Texas Instruments 

kündigen ihre Zusammenarbeit 

auf dem Gebiet der funktionalen 

Sicherheit (Safety) an. 

Ihre neueste Entwicklung wurde 

im Rahmen einer Produktdemo 

auf der Embedded 

World vorgestellt. Diese Demonstration 

zeigt eine von Hi- 

tex gemeinsam mit TI entwickelte 

Lösung speziell für sicherheitskritische 

Anwendungen 

in Medizin, Industrie und 

Transport, die eine Zertifizierung 

nach IEC 61508 oder ISO 

26262 erfordern. „Da Safety in 

vielen Produkten an Bedeutung 

gewinnt, können unsere 

Kunden von einer Lösung profitieren, 

mit der sie Sicherheitsstandards 

einfacher einhalten 

und den Entwicklungsprozess 

verkürzen können“, so Frank 

Forster, Safety Microcontroller 

Marketing & System Application 

Manager bei TI. 

infoDIREKT 

380 Millionen $ soll der IP-Spezialist kosten 

Cadence Design will Tensilica übernehmen 

675ei0313 

Cadence Design will Tensilica 

für ungefähr 380 Mio $ kaufen. 

Tensilica hatte per 31. Dezember 

2012 etwa 30 Mio. $ in der 

Kasse. Die konfigurierbare Dataplane 

Processing Unit (DPU) 

IP von Tensilica wird Cadence's 

IP-Portfolio zur Optimierung 

von embedded Daten- und Signalverarbeitung 

für Mobile Wireless, 

Netzinfrastruktur, Autoinfotainment 

und Heimanwendungen 

erweitern. Tensilica hat 

über 200 Lizenzen vergeben, 

die bisher in die Verarbeitung 

von über 2 Mrd. Tensilica IP- 

Cores mündeten. Die Transaktion 

soll, nach Zustimmung der 

Aufsichtsbehörden, im zweiten 

Quartal des Geschäftsjahres 

2013 über die Bühne gegangen 

sein. 

infoDIREKT 

527ei0313 




Technische Seminare 

für Embedded-Entwickler 

IAR Academy 

IAR Systems startet mit der „IAR Academy“ ein Seminarangebot 

für Anfänger und fortgeschrittene Nutzer der IAR Embedded 

Workbench. Die IAR Academy bietet sowohl Einführungs-Seminare 

als auch Kurse auf Fortgeschrittenen-Level. Das Bildungsprogramm 

beginnt mit „Getting started“-Kursen für Einsteiger, führt 

weiter mit Seminaren zu „Effizientes Programmieren“ für erfahrenere 

Nutzer und gipfelt in Sitzungen zu „Fortgeschrittenes Debugging“ 

für versierte User. Alle Seminare verbinden Experten-Vor- 

träge mit Workshop-Übungen. Ergänzend 

zum regulären Kursprogramm 

bietet die IAR Academy 

darüber hinaus auch individuelle 

Schulungen angepasst an die speziellen 

Anforderungen von Kunden. 

Zunächst startet die IAR Academy 

in Schweden und Deutschland, 

den für IAR Systems wichtigsten 

Märkten in Europa. Die Seminare 

finden im monatlichen Rhythmus 

in den jeweiligen Niederlassungen 

von IAR Systems statt. Kundenspezifische 

Schulungen sind auf Anfrage 

möglich und können direkt 

vor Ort beim Kunden oder an einem 

von IAR Systems ausgewählten 

Veranstaltungsort abgehalten 

werden. Inhalt und Ablauf dieser 

Seminare werden dann in enger 

Abstimmung mit dem Kunden 

festgelegt. 

„Wir verfügen über ein tiefgehendes 

technisches Know-how für 

C-Programmierung und -Debugging 

aus 30 Jahren Embedded- 

Tools-Entwicklung“, so Andreas 

Wallberg, Manager der IAR Academy. 

„Unsere ausgewählten Seminarleiter 

haben ein weitreichendes 

technisches Verständnis und sind 

erfahren in der Vermittlung von 

Inhalten. C-Programmierung kann 

eine echte Herausforderung sein, 

deshalb bringt ein Einblick in die 

Funktionen einer modernen Toolsuite 

wie die IAR Embedded Workbench 

professionellen Programmierern 

echte Vorteile für ihre tägliche 

Arbeit. Ein gutes Verständnis 

für die Debugging-Techniken verbessert 

auch die Qualität der entwickelten 

Embedded-Anwendungen.“ 

(ah) 

n 

infoDIREKT 

672ei0313 

SiC-SCHOTTKY-DIODEN DER 2. GENERATION 

Niedrigste Vorwärtsspannung Hohe Schaltgeschwindigkeit Geringere Verlustleistung 

Mit der neuen Serie SCS210AG/AM bietet ROHM die weltweit niedrigste Vorwärtsspannung von 

1,35 V an und damit 10 % geringer als vergleichbare Produkte. Das Ergebnis ist eine signifikante 

Verringerung der Verlustleistung. 

Wichtige Eigenschaften 

Niedrigste Vorwärtsspannung der Industrie 

Geringe Schaltverluste 

Geringe Abhängigkeit von Temperatur 

und Stromstärke 

Niedrige Leistungsaufnahme 

Produktübersicht 

SBD BV 600V 

6 

I F (A) 

8 

I F (A) 

10 

I F (A) 

12 

I F (A) 

20 

I F (A) 

IF(A) 

40 

I F (A) 

TO247 3pin 

SCS2AE2C 

TO220AC 2pin 

SCS2AGC 

TO220FM 2pin 

SCS2AMC 

Wafer (Chip) 

Bild: IAR 

Geringster V F -Wert der Industrie: 1,35 V 

V F - IF Kennlinie 

(Ta=25°C) 

10 

Verringerung um 0,15 V 

Anwendungsgebiete: 

Ideal geeignet für Stromversorgungsschaltungen in Photovoltaik-Wechselrichtern, Hybrid- und 

Elektrofahrzeugen, Transporttechnik, Industrieausrüstungen, Servern, Klimaanlagen usw. 

5 

0 

neue Serie 

SCS210AG 

konventionelle Serie 

SCS110AG 

0 0,5 1 1,5 2 

V F(V) 

SBD BV 1200V 

5 

I F (A) 

10 

I F (A) 

15 

I F (A) 

20 

I F (A) 

30 

I F (A) 

40 

I F (A) 

TO247 3pin 

SCS2KE2C 

TO220AC 2pin 

SCS2KGC 

Wafer (Chip) 

: Massenproduktion 

Die IAR Academy 

bietet sowohl 

Einführungs- 

Seminare als 

auch Kurse auf 

Fortgeschrittenen-Level. 

Im 

Bild: Martin 

Gisbert, FAE bei 

IAR Systems. 

Technology for you Sense it Light it Power it ! 

www.rohm.com/eu


8. Expertenworkshop in La Rochelle 

Thermische Lösungen in der Leistungselektronik 

Bild: Kunze Folien 

Seit nunmehr acht Jahren kommen immer 

Anfang Februar Experten beim „European 

Advanced Technology Workshop for Micropackaging 

and Thermal Management“ 

in der Leistungselektronik aus aller Welt zu 

einem 2-tägigen Workshop nach La Rochelle, 

was übersetzt kleiner Felsen heißt. 

Auch in diesem Jahr trafen sich wieder 

über 98 Teilnehmer vom 6. bis 7. Februar 

im Hotel Mercure La Rochelle Vieux Port 

Sud. Diskutiert wurden dabei unter anderem 

die erhöhten Anforderungen an die 

Funktionalität und Komplexität, die Miniaturisierung 

sowie die dabei entstehende 

Betriebstemperatur – verursacht eben 

durch die Verlustleistung. Diese erfordern 

natürlich den stetigen Fortschritt in thermischen 

Lösungen auf vielen Ebenen und 

in verschiedensten Anwendungsbereichen 

wie Militär, Luft- und Raumfahrt sowie 

Consumer- und industrielle Systeme. 

Über 98 Teilnehmer trafen sich vom 6. bis 7. 

Februar in La Rochelle zum Expertenworkshop. 

Industrielle Übergänge von SiC- und 

GaN-Geräten ermöglichen zudem nicht 

nur höhere Betriebstemperaturen mit höherem 

Wärmestrom, sondern auch eine 

gesteigerte Zuverlässigkeit. Diese Trends 

erfordern zwangsläufig auch stetige Verbesserungen 

und Änderungen beim Einsatz 

von thermisch leitenden Materialien. 

Parallel zu den laufenden Sessions des 

2-tägigen Workshops präsentierten zahlreiche 

Aussteller den Besuchern ihre innovativen 

Produkte für wärmeleitende Materialien, 

Oberflächenbeschichtungen und 

Messanlagen. So auch der Heatmanagement-Spezialist 

Kunze Folien aus Oberhaching 

bei München. Mehr und mehr rückt 

die effiziente Entwärmung von Hotspots in 

den Vordergrund. So waren auch am Stand 

des Unternehmens die hoch anisotrop 

wärmeleitenden Grafitfolien, technische 

Keramiken wie ALO und ALN, Phase- 

Change-Materialien sowie Flüssig-Kühllösungen 

stark gefragt. Dabei ist festzustellen, 

dass der Trend eindeutig in die Richtung 

der effizienten Heatspreader-Lösungen 

mit optimaler Anbindung an die zu 

kontaktierenden Oberflächen geht. Ein 

weiterer Trend sind hoch wärmeleitende 

Produkte mit sehr niedrigem Übergangswiderstand 

und kompressibel. Diese Produkte 

wurden ebenfalls oft von den Entwicklern 

angefragt. 

Der Workshop präsentierte unter anderem 

aber auch in diesem Jahr wieder viele 

Studien und Neuheiten sowie Verbesserungen 

bei wärmeleitenden Materialien, 

Komponenten und Systemen bis hin zu innovativen 

Gehäuse- und Kühllösungen für 

hoch integrierte Power, HF-, Mikrowellen- 

Subsystemen und anderer Applikationen. 

Zusätzliche Schwerpunkte waren Themen 

rund um die Hotspot-Entwärmung 

mittels Heatspreader sowie weitere anisotrope 

Entwärmungslösungen und Oberflächenbeschichtungen/Metallisierung 

wie 

die Kaltgasspritztechnik. (ah) 

n 

Der Autor: W. Reitberger-Kunze ist Geschäftsführer 

von Kunze Folien. 

infoDIREKT 

645ei0313 

Bild: pierre-yves Riou - Fotolia.com 

all for you 

Komponenten • Systeme • Applikationen 

ae_all4you_178x62.indd 1 19.09.2012 10:15:18 




Kontron startet High-Speed-CompactPCI-Initiative 

Produktoptimierungen einer neuen Generation 

Kontron unterstützt die beiden Compact 

PCI-Standards CompactPCI Serial (CPCI- 

S.0) für 3HE Baugruppen mit PCIe, GbE, 

USB und SATA over Backplane sowie 

CompactPCI Serial Mesh (basierend auf 

PICMG 2.20) für 6HE-Baugruppen mit 10 

GbE over Backplane. Diese Intitiative eröffnet 

der CompactPCI-Busarchitektur 

Produktoptimierungen einer neuen Generation. 

Das Anwendungsspektrum von 

3HE CompactPCI Serial (CPCI-S.0) ist äußerst 

vielseitig und reicht von Multiprozessor-Systemen 

für Berechnungen komplexer 

bildgebender Verfahren über Datenrekorder 

für Video- oder Radarüberwachungssysteme 

mit flexiblen SATA/ 

RAID-Architekturen bis hin zu bandbreitenstarken 

Systemen für die Wireless- 

Kommunikation mit parallel arbeitenden 

WLAN-, UMTS- und LTE-Modulen wie 

auch leistungsstarken Multimonitorsystemen 

für Leitwarten. 

Beispielhafte Einsatzbereiche für die 

neuen modularen CompactPCI Serial 

Bild: Kontron 

Norbert 

Hauser, 

Executive 

Vice 

President 

Marketing 

von Kontron. 

zeitverfügbare Systeme der nächsten Generation 

entwickelt werden, die zukünftig 

sogar auf 40 GbE skaliert werden können. 

„CompactPCI Serial ist die logische Weiterentwicklung 

der weltweit verbreiteten 

CompactPCI-Spezifikationen. Sie ermöglicht 

eine neue Generation leistungs- und 

bandbreitenstarker Systeme und eröffnet 

existierenden CompactPCI-Installationen 

hohe Leistungssteigerungen“, erklärt Norbert 

Hauser, Executive Vice President Marketing 

der Kontron AG. „CompactPCI Serial 

ermöglicht es, mehrere Gigabyte pro 

Sekunde an Daten zu übertragen. Der maximale 

Datendurchsatz über ein paralleles 

32 bit/66 MHz PCI-Interface beträgt beim 

klassischen CompactPCI nur 0,264 

GByte/s. So sind mit CompactPCI Serial 

ganz neue Systemkonfigurationen möglich. 

Auch bei 6HE CompactPCI Serial 

Mesh gibt es mit 10 Gigabit Ethernet einen 

enormen Performancezuwachs.“ (ah) n 

infoDIREKT 

671ei0313 

Hardware-Partner-Alliance 

TQ und Wind River arbeiten zusammen 

Bild: TQ-Systems 

TQ-Systems wird künftig im Hardware- 

Bereich mit Wind River zusammenarbeiten. 

Als Teil des Hardware-Partner-Alliance-Programms 

wird TQ Lösungspakete 

für Anwendungen im Medizingerätemarkt 

anbieten. Diese werden moderne CPU- 

Module enthalten, die für vielfältige Anwendungen 

geeignet sind, sowie Wind River 

VxWorks Echtzeit-Betriebssystem oder 

Wind River-Linux für ARM und Power- 

PC-Anwendungen. Aktuelle Versionen 

Gerhard Zehethofer, Regional Director Wind River 

(links) und Wolfgang Heinz-Fischer, Leiter 

Marketing und PR TQ-Group. 

Mesh Systeme (basierend auf PICMG 2.20) 

finden sich in hochverfügbaren Tele- und 

Datenkommunikationssystemen bei Carriern 

sowie in Behörden und Organisationen 

für Sicherheitsaufgaben. Applikationsbereiche 

umfassen sichere Wireless-Systeme, 

Radar- und Sonar-Systeme sowie komplexe 

Berechnungsalgorithmen für bildgebende 

Verfahren. Bestehende Systeminstallationen 

erfahren nun selbst bei geringerem 

Platzbedarf einen hohen Zuwachs beim 

Datendurchsatz, wenn für sie neue langvon 

VxWorks und Wind River Linux laufen 

aktuell auf dem TQ-Starprodukt TQ- 

Ma28 und werden derzeit auf den neuen 

Minimodulen, basierend auf Freescale 

i.MX6 und PowerPC, implementiert. 

Wolfgang Heinz-Fischer, Leiter Marketing 

und PR der TQ-Group, erklärt: „Mit 

Wind River haben wir einen starken Partner 

an der Seite, mit dem wir unsere Lösungskomponenten 

weiter ausbauen können. 

Im Rahmen der engen Zusammenarbeit 

schnüren wir für unsere Kunden attraktive 

Pakete – mit TQ-Modulen und 

Wind River-Software. Darauf kann der 

Kunde sofort aufsetzen und sein Produkt 

schnell und kostengünstig realisieren.“ 

„Diese Zusammenarbeit bietet Medizingeräte-Herstellern 

Technologie-Plattformen 

mit zertifizierungsrelevanten Dokumenten. 

Entwickler können sofort mit der Evaluierung 

beginnen“, so Gerhard Zehethofer, 

Regional Director Wind River. (ah) n 

infoDIREKT 

670ei0313 

Wo ist 

Conrad 



Dr. Kurt Aigner (links) 

hat das 300-mm-Projekt 

geleitet. Dr. Reinhard 

Ploss ist Vorstandsvorsitzender 

der Infineon 

AG, Dr. Monika Kircher 

leitet die österreichische 

Infineon und Haidas 

Pantelis das Werk in 

Dresden. 

Infineons neue Leistungshalbleiter 

300-mm-Dünnwafer-Fertigung in Villach und Dresden 

Der Halbleiterhersteller Infineon ist bereit für die Massenproduktion von Leistungshalbleitern auf 300-mm- 

Wafern. Erste Großkunden hätten ihre Freigabe für Produkte der CoolMOS-Familie erteilt, die in der 

300-mm-Linie am Standort Villach (Österreich) gefertigt werden, teilte das Unternehmen Mitte Februar mit. 

 

Autoren: Andrea Hackbarth, Achim Leitner 

Bei den CoolMOS-Bauelementen fließt der Strom sozusagen 

durch das Silizium-Die hindurch: Die Chips dieser 

Familie verfügen über elektrisch aktive Strukturen auf der 

Vorder- und der Rückseite. Deshalb sind extrem dünne 

Wafer nötig – so dünn, dass ihre Handhabung zur echten Herausforderung 

gerät. Infineons Vorstandsvorsitzender Dr. Reinhard 

Ploss zieht hierzu einen sehr bildlichen Vergleich heran: „Die 

Scheiben sind so dünn, dass sie sich wie ein Pfannkuchen biegen. 

Daher kann man sie nicht ohne Weiteres in herkömmliche Maschinen 

schieben.“ 

Die Herausforderungen betreffen viele weitere Details, so ist 

zum Beispiel das Aufheizen des Dünnwafers deutlich schwieriger 

als bei seinem normal dicken Gegenpart: Wenn die Hitze bei den 

Prozesstemperaturen im Bereich von 1000 °C nicht exakt gleichmäßig 

verteilt ist, kommt es zu Dehnungsspannungen, die die Einkristallstruktur 

zerstören. Den technologischen Vorsprung seines 

Unternehmens beziffert Dr. Ploss auf zwei bis fünf Jahre. „Wir haben 

eine Position erreicht, die der Wettbewerb nicht so leicht aufholen 

kann.“ 

Als Ausgangsmaterial dienen herkömmliche Silizium-Wafer, die 

für Hochvolt-Leistungselektronik nur leicht andere Eigenschaften 

aufweisen als für Digitalelektronik. Sie sind zu Beginn der Fertigung 

auch relativ dick und daher starr: Ein typischer 300-mm- 

Wafer (12 Zoll) ist etwa 0,8 mm dick. Erst nach etwa zwei Drittel 

der Produktionsabläufe wird die Scheibe dünn geschliffen, auf wenige 

zehn Mikrometer. Die ideale Dicke hängt von der gewünsch- 

ten Durchbruchspannung ab: Je dicker, desto höher liegt dieser 

Wert, allerdings steigen damit auch die Verluste. Die jetzt vorgestellten 

600-V-CoolMOS-Bausteine C3 und C6 haben weniger als 

100 µm; demnächst will Infineon 40 µm erreichen. 

Bei kleineren Scheiben beherrscht Infineon das Handling der 

Dünnwafer schon seit etwa 15 Jahren. Nach knapp dreijähriger 

Vorbereitung hat nun die Serienfertigung mit 300-mm-Dünnwafern 

auf der Pilotlinie am Standort in Villach begonnen. Die dazu 

nötige Forschung und Entwicklung hat ebenfalls der österreichische 

Standort getragen, von der Projektidee über erste Machbarkeitsstudien 

bis zur heutigen Serienreife. Von der neuen Technologie 

verspricht sich Dr. Ploss einen großen Wettbewerbsvorteil: Die 

Fertigung auf den 300-mm-Dünnwafern bietet höhere Ausbeuten 

und einen geringeren Materialverbrauch als die herkömmliche 

Produktionsweise. Dank des größeren Durchmessers könnten im 

Vergleich zu den gängigen 200-mm-Scheiben zweieinhalbmal so 

viele Chips gefertigt werden und die Kosten ließen sich dadurch 

um 20 bis 30 Prozent senken. 

Vorsprung durch Fertigungstechnologie 

Infineon ist nach eigenen Angaben das einzige Unternehmen weltweit, 

das Leistungshalbleiter auf 300-mm-Dünnwafern herstellt. 

Dabei fällt der Zeitpunkt der Einführung auf einen recht ungünstigen 

Zeitpunkt: Die neue Kapazität wird vom Markt noch gar nicht 

benötigt. Das Ramp-up der 300-mm-Produktion wird daher erst 

in einem halben bis ganzen Jahr erfolgen. Dr. Ploss sieht hierin 




Bilder: Infi neon 

Für die Fertigung von 300-mm-Wafern hat Infineon in Villach eine neue 

Pilotlinie aufgebaut. 

kein Problem: „Bei der Fortentwicklung unserer Fertigung denken 

wir vor allem an die Technologie, weniger an Marktzyklen“. Das 

verwundert kaum bei drei Jahren Entwicklungszeit. Der Vorteil 

dabei ist, dass Infineon dann sehr schnell auf steigende Nachfrage 

reagieren kann. 

Das heutige, durchgängig qualifizierte Fertigungskonzept für die 

CoolMOS-Produkte mit dem Front-End-Standort Villach und der 

Montage der dünnen Chips im Back-End-Standort in Malakka 

(Malaysia) wird in der nächsten Ausbaustufe durch den Front- 

End-Standort Dresden erweitert. Hier liegt der Schwerpunkt auf 

der Hochvolumenfertigung in einer vollautomatisierten 300-mm- 

Linie. In entsprechenden Forschungsprojekten wird in Dresden 

die Basis für die erforderlichen Prozesse und Fertigungstechniken 

entwickelt – viel Know-how dazu stammt aus den von Qimonda 

übernommenen Fertigungsräumen und -Maschinen.. In Villach 

ist bei der Fertigung derzeit noch vergleichsweise viel Handarbeit 

nötig. Langfristig geht Dr. Ploss davon aus, dass Infineon 60 bis 70 

Prozent des Volumens in Dresden fertigt und die restlichen 30 bis 

Auf einen Blick 

300-mm-Wafer-Fertigung 

In der Digitalelektronik sind 300-mm-Wafer längst Stand der Technik, 

doch bei Leistungshalbleitern galten sie bislang als unrentabel. Infi - 

neon hat dennoch investiert und präsentiert nun die erste marktreife 

Fertigung auf 300-mm-Dünnschichtwafern mit CoolMOS C3 und C6 

(beide 600 V). 

infoDIREKT www.all-electronics.de 

501ae0213 

40 Prozent weiterhin in Villach. In Villach werden demnächst weitere 

Leistungshalbleiter-Technologien auf die 300-Millimeter-Linie 

transferiert und gefertigt. 

Die Entwicklung der kommenden Power-Technologie wird 

schwerpunktmäßig auf 300- statt auf 200-Millimeter-Dünnwafern 

vorangetrieben. Zu diesen diskreten Halbleitern gehören neben 

den CoolMOS-Transistoren für Spannungen bis zu 900 V, auch 

SiC-Dioden oder IGBTs sowie Niedervolt-MOSFETs. 

In das vor drei Jahren begonnene 300-mm-Projekt investierte 

der Halbleiterhersteller in die Standorte Villach und Dresden etwa 

250 Millionen Euro. Dazu gehören die neue Fertigungslinie in Villach. 

Hier fertigt erstmals eine Fab auf zwei Etagen. Gut 100 Millionen 

investierte Infineon in die Übernahme eines Teils der ehemaligen 

Qimonda-Fertigung in Dresden. (lei/ah) 

■ 

Die Autoren: Andrea Hackbarth ist Redakteurin der 

Fachzeitschrift elektronik industrie und Dipl.-Ing. für 

Produktionstechnik. Achim Leitner ist Chefredakteur 

von all-electronics.de. 

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Bilder: HTV 

Bild 1 (links): Dieser Kondensator ist direkt neben dem Prozessor-Kühlkörper 

angeordnet, an einer sehr heißen Stelle. 

Bild 2 (oben): In den HTV-Analytiklaboren steht umfangreiches und 

hochmodernes Equipment zur Verfügung, gepaart mit dem Wissen der 

Ingenieure, Techniker, Chemiker und Physiker. 

Für ein langes Leben 

Gütesiegel gegen den geplanten Frühausfall 

Produkte sogar namhafter Hersteller fallen bereits kurz nach der Gewährleistungsfrist aus. Viele Verbraucher 

ahnen: Dahinter steckt System. Wer nicht in Verdacht kommen will, die Lebensdauer seiner Produkte künstlich zu 

beschneiden, kann das Gütesiegel HTV-Life beim Testhaus HTV beantragen. Diese Zertifizierung soll Transparenz 

in den Dschungel der blumenreichen Versprechungen über Qualität bringen. 

Jeder Verbraucher kennt das: Der fast neue Drucker und die 

Digitalkamera gehen viel zu früh kaputt und eine Reparatur 

ist viel zu teuer oder gleich unmöglich. Viele Kunden 

ärgern sich aber nur kurz und kaufen gleich ein besseres 

Gerät. Eine Häufung derartiger Ausfälle lässt aber vermuten, dass 

Unternehmen gezielt Schwachstellen einbauen. Bei dieser geplanten 

Obsoleszenz soll die Lebensdauer kurz nach der Gewährleistungsfrist 

enden. Ein Beispiel sind fest eingebaute Akkus, die nach 

500 Ladezyklen, sprich zwei Jahren, ausfallen. Andere Geräte besitzen 

elektronische Zähler, die irgendwann ihr Ende besiegeln. 

LCD-Monitore, Flachbildfernseher und Computer fallen häufig 

aus, weil der Hersteller temperaturempfindliche Bauteile wie Elektrolytkondensatoren 

absichtlich falsch platziert: Neben sehr heißen 

Bauteilen wie Leistungstransistoren oder PC-Prozessoren sind 

Elkos schlecht aufgehoben. Die Kondensatoren altern hier sehr 

schnell und zerstören sich durch ein Aufwölben der Oberseite bis 

hin zum Ausgasen und Platzen (Bild 1). 

Entscheidungshilfe für Kunden 

Der Verbraucher kann einem geplanten Ausfall kaum entkommen. 

Selbst Markennamen oder hoher Preis sind kein Garant für langlebige 

Produkte. Das Testhaus HTV will mit einem neuen Gütesiegel 

Abhilfe schaffen und HTV-Life als objektives Entscheidungskriterium 

etablieren: Die zertifizierten Produkte haben keine geplanten, 

lebensdauerbegrenzenden Sollbruchstellen. Dazu untersucht HTV 

die Produkte und prüft sie auf geplanten Verschleiß hin. 

Zur Zertifizierung gehören eine detaillierte Analyse der Herstellungsunterlagen, 

Lebensdauerbetrachtungen und eine Untersuchung 

der verwendeten Materialqualitäten und deren Verschleißanfälligkeit. 

Ergänzend werden mechanische, elektronische und 

bei Bedarf softwaretechnische Aspekte berücksichtigt, außerdem 

muss der Hersteller eine eidesstattliche Erklärung abgeben, dass 

sich keinerlei geplante, lebensdauerbegrenzende Sollbruchstellen 

im Produkt befinden. 

Um im Zweifelsfall auch nach längerer Zeit noch neuwertige 

Vergleichsteile zur Verfügung zu haben, konserviert HTV Vergleichsmuster 

nach seinem speziellen Verfahren HTV-TAB. HTV- 

Life überwacht die Einhaltung dieser Zertifizierung und bietet 

mittels des Internetportals www.htv-life.com die Möglichkeit, Produktauffälligkeiten 

und geplante Obsoleszenzen zu melden. 

Die für das Gütesiegel entscheidenden Kernkompetenzen der 

HTV sind umfangreiche Kenntnisse bei der Durchführung von 

Lebensdauerprüfungen, Alterungsuntersuchungen, Fehlerursachenanalysen 

sowie elektrischen und mechanischen Tests (Bild 2). 

Am Ende sind Verbraucher, Hersteller und die Umwelt die Gewinner, 

da es zum einen Transparenz für die Kaufentscheidung gibt 

und zum anderen sich Hersteller von langlebigen Produkten ohne 

geplante Obsoleszenz von den schwarzen Schafen der Branche abheben 

können. (lei) 

n 

Der Beitrag basiert auf Textmaterial von HTV. 

infoDIREKT www.all-electronics.de701ei0313 



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Mehr Geld für die Entwicklung 

Fördermittelzuschüsse für den Mittelstand 

Bund und Länder bieten eine Vielzahl an Fördermitteln für den Mittelstand. Doch viele Firmen verzichten darauf, 

diese Zuschüsse in Anspruch zu nehmen, da im Alltag die Zeit für die Anträge fehlt. Das Beispiel des ZIM-Programms 

zeigt, dass innovative Elektronikentwicklungen sehr profitieren könnten. Autorin: Sabine Hentschel 

Innovationen sind die Triebfeder 

unserer Wirtschaft. Allerdings 

ist der Weg in FuE-Pro- 

Unternehmensgröße 

Förderung 

Einzelprojekte Maximale Förderung Kooperationsprojekte 

Maximale Förderung 

jekten von der Idee bis zum 

Einzelprojekte 

(mit Kooperationsunternehmen Kooperationsprojekte 

oder Forschungseinrichtung) 

(mit Kooperationsunternehmen 

marktreifen Produkt oft lang und 

oder Forschungseinrichtung) 

steinig, vor allem für mittelständische 

Unternehmen sind die hohen 

Kleine Unternehmen 

(bis max. 50 Mitarbeiter) 

Investitionskosten eine große Herausforderung. 

Viele Ideen werden 

aufgrund der Kosten und des Risikos 

neue Bundesländer 

alte Bundesländer 

Mittlere Unternehmen 

45% 

40% 

157,5 T€ 

140,0 T€ 

50% 

45% 

175,0 T€ 

157,5 T€ 

bereits im Vorfeld verworfen. 


Dabei bieten Bund und Länder sehr 

neue Bundesländer 35% 

122,5 T€ 

45% 

157,5 T€ 

alte Bundesländer 

35% 

122,5 T€ 

40% 

140,0 T€ 

effektive Zuschüsse für mittelständische 

Betriebe, um deren Innovationskraft 

zu stärken. Im ZIM-Programm 

etwa erhält ein Unternehmen 

Grosse Unternehmen 


bundesweit 

(nur bis Ende 2013) 

25% 

87,5 T€ 

30% 

105,0 T€ 

bis 50 Mitarbeiter (in den alten Bild 1: Wie hoch der Fördersatz ausfällt, hängt von der Unternehmensgröße und dem Projekt ab. 

Bundesländern) bis zu 140.000 Euro 

Zuschuss für ein Innovationsprojekt. Für Kooperationsprojekte 

mit Partnerunternehmen gibt es noch höhere Förderungen. 

Das Beispiel: ZIM 

ZIM, das zentrale Innovationsprogramm für den Mittelstand des 

tern: Es handelt sich um ein Einzelprojekt, das die Entwicklung 

eines Schaltnetzteils für einen 6-kW-Laser verfolgt. Das Unternehmen 

mit 40 Mitarbeitern hat seinen Firmensitz in Bayern. 

■■ 

Die Personalkosten von 175.000 Euro werden aus der Projektkalkulation 

abgeleitet, hier vier Techniker und ein Geschäftsführer 

bei einer Projektlaufzeit von 18 Monaten. 

Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, ist ein bundesweites 

Förderprogramm und prädestiniert für FuE-Projekte. ■■ 

Dazu kommen 175.000 Euro Gemeinkosten als pauschal gewährter 

Zuschlag von 100 % zu den Personalkosten. 

Die Zuwendung wird als nicht rückzahlbarer Zuschuss gewährt. 

Das Programm läuft noch bis Ende 2014. Unterstützt werden Neu- ■■ 

Die Gesamtprojektgröße addiert sich auf 350.000 Euro. 

und Weiterentwicklungen von Produkten, Verfahren oder technischen 

■■ 

Der Zuschuss beträgt hier 140.000 Euro. 

Dienstleistungen, die den bisherigen Stand der Technik 

deutlich übertreffen. Es ist also gleichgültig, ob eine Firma komplette 

Der tatsächliche Zuschuss wird durch den prozentualen Fördersatz 

bestimmt, der sich aus der Tabelle in Bild 1 ergibt. 

Geräte, Antriebe oder einzelne Module entwickelt, in der 

Industrie, Medizintechnik, Automotive, Automatisierungstechnik 

oder sonstigen Branchen tätig ist, nur die Innovation zählt. 

Um die Zuschussförderung zu erhalten, muss das antragstellende 

Zusätzlich Förderung 

Wenn der Förderantrag einen positiven Zuwendungsbescheid erhält, 

ist in diesem Projekt eine zusätzliche Inno-DL-Förderung möglich. 

Damit werden externe Kosten für Werbung, Zertifizierung, 

Unternehmen folgende Voraussetzungen erfüllen: 

■■ 

Firmensitz in Deutschland / Hauptsitz. 

Vertrieb, Mediengestaltung und Ähnliches bis zu einer Gesamtsumme 

von 50.000 Euro mit einem Zuschuss von 50 % gefördert. In der 

■■ 

KMU: Kleines bis mittleres Unternehmen (10 bis 250 Mitarbeiter; 

bis Ende 2013 auch Unternehmen bis 500 Mitarbeiter). Realität bleiben diese Zuschüsse jedoch allzu oft unerreicht, weil sich 

■■ 

Wissenschaftliche und technische Mitarbeiter. 

im Unternehmen niemand dafür zuständig fühlt oder das Thema zu 

■■ 

Gute Bonität, geordnete Finanzen. 

komplex erscheint. Praxisnahe Unterstützung bei der Antragstellung 

bietet zum Beispiel die Hentschel + Schneider Fördermittelbe- 

Auch das Förderprojekt muss einige Voraussetzungen erfüllen: 

■■ 

Innovativ. 

ratung. Der Aufwand des Unternehmens beschränkt sich dabei auf 

■■ 

Wirtschaftlich erfolgsversprechend. 

einen etwa zweistündigen Besprechungstermin, alle weiteren Unterlagen 

bereiten die Berater unterschriftsreif vor. (lei) 

n 

■■ 

Produkt- oder Verfahrensinnovation oder Weiterentwicklung 

bestehender Produkte oder Verfahren. 

■■ 

Soll mit einem gewissen technischen Risiko behaftet sein. 

Laut Richtlinie beträgt die maximale Projektgröße 350.000 Euro 

und besteht zu gleichen Teilen aus den Personalkosten und den 

Gemeinkosten. Ein Beispiel soll den tatsächlichen Zuschuss erläu- 

Die Autorin: Sabine Hentschel betreibt zusammen mit Jürgen 

Schneider eine Fördermittelberatung für den Mittelstand. 


Bild: Hentschel + Schneider 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 03/2013 17


Coverstory 

Smart-Transmitter schleifengespeist 

Mehr Intelligenz bei fest vorgegebenem Energiebudget 

Der Beitrag untersucht die Bedeutung einiger Entwicklungen und gibt Einblicke, wie sich die aktuellen Trends 

effi zient auf Systemebene und innerhalb der grundlegenden Elemente der Signalkette einer Smart-Transmitter- 

Entwicklung adressieren lassen. Eine von Analog Devices erstellte und bei der HART Communication Foundation 

registrierte Musterlösung konzentriert sich auf eine solche Entwicklung. Autoren: Tracey Johnson, Michal Brychta 

Die Mehrheit der Smart Transmitter sind aus der Stromschleife 

versorgte (Loop-powered) Zweidraht-Komponenten. 

Die der Stromschleife entnommene Energie 

muss alle Bauteile im Inneren des Instruments, darunter 

der Sensor und die gesamte Elektronik, versorgen. Da der minimale 

Schleifenstrom 4 mA beträgt, kann das maximal zulässige 

Strombudget des Systems (Low-Alarm-Einstellung) von 3,5 mA 

für ein solches Design nicht überschritten werden. Somit ist die 

Leistungsaufnahme eine wichtige Überlegung bei der Auswahl von 

Komponenten für Smart-Transmitter-Entwicklungen. 

Smart Transmitter befinden sich oft an gefährlichen oder abgelegenen 

Orten. Der direkte Zugang zur Durchführung von routinemäßigen 

Wartungsarbeiten ist problematisch. An dieser Stelle 

spielt das Thema vorausschauende Wartung eine entscheidende 

Rolle. Dies macht den Einsatz von Servicepersonal im Feld überflüssig. 

Geräte werden sich deshalb ihres eigenen aktuellen Zustands 

bewusster. 

HART-Kommunikation 

Transmitter übermitteln die aufgenommenen Prozessvariablen 

über die Standard-4...20-mA-Stromschleife an die Steuerungszentrale. 

Dies ist die bevorzugte Kommunikationsart zur Übertragung 

prozessrelevanter Messungen, da es sich um eine sehr robuste und 

von Grund auf gegenüber Rauschen und Spannungsabfällen unempfindliche 

Methode handelt. Vor dem Hintergrund des Trends 

hin zur Einbindung von mehr Intelligenz ins Feld entwickelt sich 

die HART-Kommunikation (Highway Addressable Remote Transducer) 

zum branchenweiten Zwei-Wege-Protokoll der Wahl zur 




Coverstory 

Bild 2: HART-Kommunikation. 

Bilder: Analog Devices 

Bild 1: Trends bei Feldgeräten. 

digitalen Übertragung zusätzlicher Diagnose-Informationen zwischen 

Feldgeräten und der Steuerungszentrale. Vereinfacht ausgedrückt 

wird das DC- und niederfrequente 4...20-mA-Stromsignal 

durch ein unabhängiges Signal mit höherer Frequenz moduliert, 

das zwischen einem Frequenzpaar (1,2 und 2,2 kHz) umschaltet – 

eine als FSK (Frequency-Shift Keying) bezeichnete Technik. Dieses 

FSK-Signal mit 1 mA ss 

wird auf das analoge Stromsignal moduliert, 

ohne die ursprüngliche primäre Übertragung der Prozessvariablen 

zu unterbrechen. 

Wie bei anderen Applikationen auch, steht nur ein begrenzter 

Platz auf der Leiterplatte zur Verfügung. Dies schränkt die Wahl 

der Komponenten hinsichtlich Typ und Abmessungen ein. Zu den 

Einschränkungen im Hinblick auf einen möglichst geringen Leiterplattenplatz 

kommt erschwerend hinzu, dass nur Transmitter 

mit reduzierten Abmessungen und zusätzlicher Funktionalität in 

Frage kommen. Deshalb ist bei allen Komponenten ein hohes Maß 

an On-Chip-Integration erforderlich. 


Smart-Transmitter mit geringem Energieverbrauch 

Moderne Feldinstrumente, auch als „intelligente“ oder „Smart“ 

Transmitter bezeichnet, sind intelligente, mikroprozessorbasierte 

Feldinstrumente zur Überwachung von Prozesssteuerungsvariablen. 

Solche Feldgeräte werden zunehmend intelligenter, weil Verarbeitungsfähigkeiten 

aus zentralen Steuerzentralen im Feld verteilt werden. 

Die Einbindung zusätzlicher Intelligenz, Funktionalität und Diagnosefähigkeiten 

bei der Entwicklung von Systemen, die bei begrenzter 

Versorgung aus der 4...20-mA-Stromschleife effi zient arbeiten 

können, ist aktuell eine Herausforderung für die Entwickler. 


502ei0313 

Bild 3: Smart-Transmitter-Signalkette. 

Genauigkeit und Auflösung 

Während sich die Integration auf Systemebene immer mehr etabliert, 

verlagert sich die Herausforderung hin zur Verbesserung der 

System-Leistungsfähigkeit im Hinblick auf die Genauigkeit und 

Auflösung seiner Komponenten. Die Wahl von Komponenten mit 

spezifizierter Leistungsfähigkeit und gesamten Fehlerspezifikationen 

für absolute Genauigkeit und Drift über die Temperatur sind 

für eine genaue und stabile Transmitter-Lösung wesentlich. Dies 

hilft auch, mehrere kostspielige Kalibrationsroutinen zu eliminieren. 

Somit reduzieren sich die Produktionskosten bei gleichzeitiger 

Verbesserung der Herstellbarkeit des Endsystems. 

Nachdem einige der wichtigen Markttrends untersucht wurden, 

wird jetzt eine praktische, über eine 4...20-mA-Stromschleife gespeiste 

Smart-Transmitter-Signalkette untersucht. 

Smart-Transmitter-Signalkette 

Die zwei Sensoren der Signalkette in Bild 3 sind typisch für Smart- 

Transmitter-Entwicklungen. Dabei ist die primäre Variable abhängig 

von einer zweiten Variablen wie beispielsweise die Temperaturkompensation 

einer primären Variablen. Das Messelement misst 

einen Umgebungsparameter oder eine Prozessvariable. Das Sensor-Ausgangssignal 

muss aufbereitet und verstärkt werden. Normalerweise 

wird ein rauscharmer Präzisionsverstärker verwendet. 

Ein wichtiger Punkt an dieser Stelle ist der Kompromiss zwischen 

rauscharmem Verhalten und geringer Leistungsaufnahme. Das 

aufbereitete Sensorsignal wird anschließend von einem AD- 

Wandler (ADC) abgetastet. Um an einem 16-Bit-Feldinstrument 

ein leistungsfähiges Ausgangssignal zu erhalten, ist ein ADC mit 

mehr als 16-Bit-Auflösung erforderlich. Ein hochauflösender Sigma-Delta-ADC 

mit hohem Dynamikbereich ist oft die Architektur 

der Wahl. Die digitale Signalverarbeitung des ADC-Ausgangssignals 

ist die nächste Stufe in der Signalkette. Dies erfolgt im Mikrocontroller. 

Hier wird normalerweise ein 32-Bit-RISC mit mehr als 

10 MIPS eingesetzt, zum Beispiel ein ARM Cortex M3. Der Controller 

muss durch ein Flash-Memory in geeigneter Größe, SRAM 

und andere Peripherie wie Power-on-Reset-Funktion, Takterzeugung, 

Digitalschnittstellen und einige Diagnosefunktionen ergänzt 

werden. Der Mikrocontroller (μC) ist somit ein komplexes Bauteil 

mit dem Potenzial, viel Leistung aufzunehmen. Somit ist es besser, 

je mehr Verarbeitung pro mW erfolgen kann. 

Neben der Verarbeitung der Messergebnisse dient der μC zur 

Steuerung des Digital-Analog-Wandlers (DAC). Dieser wiederum 

steuert den Schleifenstrom. Neben den Low-Power-Eigenschaften 

des DAC spielen bei der Wahl dieses Bauteils der Signalkette weitere 

wichtige Anforderungen eine Rolle. Dies sind hohe Genauigkeit, 

Temperaturstabilität und Diagnosefähigkeiten. Alle diese Eigenschaften 

steigern die Leistungsfähigkeit sowie die Stabilität des 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 03 / 2013 19


Coverstory 

Bild 4: Blockdiagramm einer Feldinstrument-Demo für HART-Kommunikation. 

Bild 5: Demo-Board eines HART-registrierten Feldinstruments. 

Systems. Die Genauigkeit und Stabilität der verfügbaren Referenz 

für den DAC ist ebenfalls entscheidend. 

Jedes Mikroampere zählt 

Der DAC wird vom HART-Modem gespeist. Zusammen mit der 

UART-Schnittstelle ermöglicht der Mikrocontroller HART-Kommunikation 

in der Smart-Transmitter-Entwicklung und spielt eine 

wesentliche Rolle beim Abrufen der Prozess- und Diagnose-Information 

des Instruments. Auch hier wiederum, bei der Auswahl der 

HART-Modem-Komponente, spielen eine geringe Leistungsaufnahme 

sowie eine kleine Grundfläche eine wichtige Rolle. Das letzte 

Teil des Puzzles ist die Power-Management-Schaltung, in Bild 3 

als Spannungsreglerblock bezeichnet. Die Energie wird direkt der 

Schleife entnommen. Somit ist eine geregelte Versorgung vorhanden, 

die alle der erwähnten Komponenten der Transmitter-Signalkette 

versorgt. 

In einer Applikation wie dieser, bei der jedes Mikroampere zählt, 

erweist sich die für die HART-Kommunikation geeignete Feldinstrument-Demo 

in Bild 4 von unschätzbarem Wert. Diese Schaltung, 

entwickelt von Analog Devices, besteht aus dem Precision 

Analog Mikrocontroller ADuCM360, dem AD5421, ein über die 

4...20-mA-Schleife versorgter DAC mit 16 Bit und dem HARTkonformen 

IC-Modem AD5700. Die analoge Eingangsstufe ist optimiert 

für den Betrieb bei geringer Leistungsaufnahme und bietet 

zugleich die erforderliche hohe Leistungsfähigkeit im analogen 

Bereich. Der Mikrocontroller-Core kann für den normalen Betrieb 

konfiguriert werden und benötigt dann 290 μA/MHz. Er hat 

sehr flexible interne Power-Management-Möglichkeiten. Dies ermöglicht 

den Kompromiss aus Leistung mit einer Auswahl an internen 

Taktgeschwindigkeiten und dynamisch schaltender Leistung 

für die internen Funktionsblöcke. Mit typischen Strömen von 

124 µA beziehungsweise 86 µA für die Übertragung oder den 

Empfang trägt das HART-Modem nur unwesentlich zur gesamten 

Stromaufnahme bei. Ähnliches gilt für den schleifengespeisten 

DAC. Dieser benötigt einen maximalen Ruhestrom von nur 300 

µA und weist eine gesamte Fehlerspezifikation (Unadjusted) über 

die Temperatur von ±0,048 % FSR auf. Dies maximiert die Granularität 

der kommunizierten Messung ohne Auswirkungen auf den 

Energieverbrauch des Systems. 

Bei der genauen Untersuchung dieser Lösung und einem Vergleich 

mit der Signalkette in Bild 3 ergibt sich folgendes: 

■■ 

Der ADC 0 mit Mikrocontroller misst den primären Sensor des 

Feldinstruments. In diesem Fall ein resistiver Brücken-Drucksensor. 

Der zweite On-Chip-ADC dient zur Messung des sekundären 

Temperaturssensorsignals. Dies ermöglicht eine 

Temperaturkompensation des Primärsensors. Beide Instrumentenverstärker 

sind neben Anregungsstromquellen, Spannungsreferenzen 

und anderen Analogschaltkreisen ebenfalls 

auf dem Mikrocontroller-Chip integriert. Alle digitalen Funktionen 

des Feldinstruments werden vom stromsparenden 32-Bit- 

ARM Cortex M3 RISC bereitgestellt. 

■■ 

Das zweite Hauptelement in diesem Design ist der schleifengespeiste 

DA-Wandler AD5421. Dieser ist über die SPI-Schnittstelle 

mit dem Mikrocontroller verbunden. Der DAC ist ein 

kompletter, schleifengespeister digital zu 4...20-mA-Wandler 

mit Referenz, Schleifenschnittstellenstufe und programmierbarer 

Spannungsreglerschaltung. Die Spannungsreglerschaltung 

ist erforderlich, um aus der Schleife eine niedrige Versorgungsspannung 

zu extrahieren. Außerdem versorgt sie mit dieser 

Spannung sich selbst und den Rest der Transmitter-Signalkette. 

Der DAC verfügt auch über eine Reihe integrierter Diagnosefunktionen. 

Diese können alle konfiguriert und vom Mikrocontroller 

gelesen werden. Alternativ können sie autonom arbeiten. 

■■ 

Das HART-Modem ist über eine Standard-UART-Schnittstelle 

mit dem Mikrocontroller verbunden. Der HART-Ausgang wird 

durch den kapazitiven Teiler auf die erforderliche Amplitude 

skaliert und mit dem CIN-Pin des DAC verbunden. Dort wird 

er mit dem DAC-Ausgang kombiniert, um den Ausgangsstrom 

zu treiben und zu modulieren. Der HART-Eingang ist von 

LOOP+ über ein einfaches passives RC-Filter gekoppelt. Das 

RC-Filter arbeitet für den HART-Demodulator als Bandpassfilter 

erster Ordnung. Ferner verbessert es die elektromagnetische 

Immunität des Systems. Dies ist wichtig für robuste Applikationen, 

die unter rauen Industrieumgebungen arbeiten müssen. 

Das Taktsignal für das HART-Modem wird vom stromsparenden 

On-Chip-Oszillator erzeugt. Dazu dient ein externer 

3,8664-MHz-Quarz mit zwei 8,2-pF-Kondensatoren an Masse, 

direkt an die XTAL-Pins angeschlossen. Diese Konfiguration 

kommt mit der geringst möglichen Leistungsaufnahme aus. 

Das System DEMO-AD5700D2Z kommt nicht nur mit sehr wenig 

Energie aus, sondern ist auch eine leistungsstarke Lösung mit minimalem 

Platzbedarf. Ganz abgesehen von der HART-Konformität. 

Es wurde hinsichtlich Konformität getestet, verifiziert und als 

zugelassene HART-Lösung bei der HART Communication Foundation 

eingetragen. Diese erfolgreiche Registrierung gibt Schaltungsentwicklern 

ein hohes Maß an Vertrauen beim Einsatz der 

hier beschriebenen Komponenten. 

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die hier beschriebene 

Schaltung eine mögliche Lösung aufzeigt, mit der sich die vielseitigen 

Herausforderungen bei der Entwicklung eines schleifengespeisten 

Transmitters, der die ständig steigenden Anforderungen 

des Marktes erfüllt, bewältigen lassen. (jj) 

n 

Die Autoren: Tracey Johnson ist Application Engineer 

und Michal Brychta Staff System Applications 

Engineer. Beide bei Analog Devices in Limerick, 

Irland, beschäftigt. 



www.renesas.eu/rx


Bild: Sergey Nivens - Fotolia.com 

Vereinfachtes Audiodesign 


Klasse-D-Verstärker mit Digitaleingang bauen die Vorzüge der traditionellen Klasse-D-Lösungen weiter aus und 

vereinfachen das Systemdesign enorm. Ein gutes Beispiel sind die filterlosen Klasse-D-Audioverstärker mit 

digitalem Eingang MAX98355 und MAX98356 von Maxim Integrated. Sie ermöglichen die Verwendung einfach 

aufgebauter Leiterplatten und zeichnen sich durch niedrige Materialkosten, ein geringes EMI-Aufkommen und 

hohe Ausgangsleistung aus. 

Autoren: Matt Felder und Evan Ragsdale 

Eine neue Generation von Klasse-D-Audioverstärkern mit 

digitalem Eingang bietet hinsichtlich des Netzstörunterdrückungsverhältnisses 

(PSRR) sehr gute Eigenschaften, die auf 

dem Niveau traditioneller Klasse-D-Verstärker mit analogem 

Eingang liegen. Noch wichtiger sind jedoch die weiteren, von 

Klasse-D-Verstärkern mit Digitaleingang gebotenen Vorteile, nämlich 

die geringere Stromaufnahme, die reduzierte Komplexität, das 

geringere Rauschen und die niedrigeren Systemkosten. 

Anbieter elektronischer Produkte nutzen die effizienten, filterlosen 

Klasse-D-Verstärker mit Analogeingang meist, um den 

Leistungsbedarf von Lautsprechern in portablen Geräten wie etwa 

Mobiltelefone, Tablets und Navigationsgeräten zu koordinieren. 

Da dieser Verstärkertyp den direkten Anschluss an die Batterie 

erlaubt, werden die Verluste minimiert, und der Bauteileaufwand 

wird geringer. Wichtig ist auch das über 70 dB liegende 

Netzstörunterdrückungsverhältnis dieser Verstärker, dadurch 

können die 217-Hz-Störgeräusche infolge des demodulierten 

GSM-Signals eliminiert werden. 

Klasse-D-Verstärker mit Analogeingang benötigen in der Regel 

einen D/A-Wandler und einen Leitungstreiberverstärker im Applikationsprozessor 

(Bild 1), gleichbedeutend mit höheren Preisen. 

Außerdem erhöht sich der Strombedarf, und das Rauschen auf 

dem Lautsprecherausgang nimmt ebenfalls zu. Unabdingbar ist bei 

diesen Klasse-D-Verstärkern die Anwendung großer Sorgfalt beim 

Leiterplattendesign, da es sonst unter Umständen zu Beeinträchtigungen 

durch die Einkopplung von Signalen in analoge Leiterbahnen 

kommen kann. 

Gegen die meisten Probleme im Zusammenhang mit dem Leiterplattenlayout 

sind Klasse-D-Verstärker mit Digitaleingang immun. 

Einkanalige Klasse-D-Verstärker können auf der Leiterplatte 

auch dezentral platziert werden, um die mit einem hohen Strom 

beaufschlagten Verbindungen zur Batterie und zum Lautsprecher 





Filterlose Klasse-D-Audioverstärker 

Filterlose Klasse-D-Audioverstärker mit digitalem Eingang, wie die 

Bausteine MAX98355 und MAX98356, ermöglichen die Verwendung 

einfach aufgebauter Leiterplatten und zeichnen sich durch niedrige 

Materialkosten, ein geringes EMI-Aufkommen und hohe Ausgangsleistung 

aus. Die Verstärker werden in 1,345 mm x 1,435 mm großen 

WLP-Gehäusen mit neun Pins angeboten und kommen auf eine Ausgangsleistung 

von 3,2 W. 


604ei0313 

möglichst kurz zu halten. Überdies kommt dieser Verstärkertyp 

ohne den DAC und den Leitungstreiberverstärker aus, die bei Bausteinen 

mit Analogeingang erforderlich sind. Platzbedarf und Systemkosten 

sinken entsprechend, und das Design wird einfacher. 

Einfacheres Systemdesign 

Digitale Verstärkereingänge werden in den meisten Fällen mit 

PDM-Signalen (Pulsdichte-Modulation) angesteuert. Diese erfordern 

nur zwei Leitungen (PDM_CLK und PDM_DATA). Erzeugt 

werden die 1-Bit-PDM-Daten mithilfe eines im Oversamplingmodus 

betriebenen Sigma-Delta-Modulators im Applikationsprozessor 

(Bild 2). 

Einige Verstärker können auch Pulscode-modulierte (PCM) beziehungsweise 

I²S-Daten verarbeiten. Hierfür werden drei Leitungen 

(BCLK, LRCLK und DIN) benötigt. Das PCM-Datenformat 

kommt ohne Modulator aus und erfordert auch kein Upsampling 

der Daten im Applikationsprozessor (Bild 3). Einige ältere Verstärker 

mit PCM-Eingang sind zusätzlich auf einen einwandfreien 

Master-Takt (MCLK) angewiesen, aus dem ein jitterfreier Abtasttakt 

gewonnen wird. Neuere Verstärker mit PCM-Eingang, wie der 

MAX98355, benötigen den MCLK-Eingang jedoch nicht mehr, so 

dass weniger Pins erforderlich sind. Auch die Leistungsaufnahme 

und die Komplexität der Leiterplatte reduzieren sich. 

Konfigurieren ohne Programmieraufwand 

Ältere Verstärker mit Digitaleingang ermöglichen ein Variieren 

der Abtastrate und/oder der Bittiefe, was in einigen Fällen ein 

komplexes Programmieren des Verstärkers erfordert. Dies ist bei 

neueren Verstärkergenerationen mit digitalem Eingang wie den 

Produkten MAX98355 und MAX98356 anders. Diese Bausteine 

erkennen automatisch einen weiten Bereich von Abtastraten und 

Bittiefen und sie konfigurieren sich ohne jeden Programmieraufwand 

selbst. 

In Mehrkanalanwendungen lässt sich mit Klasse-D-Audioverstärkern 

mit Digitaleingang die Zahl der externen Kondensatoren 

und Leiterbahnen reduzieren. Um zwei Klasse-D-Verstärker mit 

Stereodaten zu versorgen, werden bei Verwendung von PDM-Eingängen 

lediglich die beiden Leitungen PDM_CLK und PDM_DA- 

TA benötigt. Im Vergleich dazu verlangt ein stereofähiger Klasse- 

D-Verstärker mit Analogeingang zwei differenzielle Eingangssignale 

(vier Leitungen), die über entsprechende AC-Koppelkondensatoren 

zugeführt werden müssen (Bilder 1, 2 und 3). 

Die Mehrzahl der Verstärker mit Digitaleingang benötigt eine 

niedrige Versorgungsspannung (1,8 V) für den digitalen Teil und 

eine höhere Spannung von 2,5 bis 5,5 V zum Ansteuern der Lautsprecher. 

Klasse-D-Verstärker wie die Bausteine MAX98355/ 

Bilder: Maxim Integrated 

Bild 1a. High Performance Digital Input Class D. 

Bild 1: Dieses Blockschaltbild zeigt ein konventionelles System, in dem die 

Lautsprecher von Klasse-D-Verstärkern mit analogem Eingang angesteuert 

werden. Der DAC und der Leitungstreiberverstärker im Applikationsprozessor 

erhöhen die Chipkosten und die Stromaufnahme, weiterhin wird auch das 

Rauschen auf dem Lautsprecherausgang größer. 

Bild 2: Beispiel eines Systems mit einem Klasse-D-Verstärker mit 

PDM-Digitaleingang. Es werden nur zwei Leitungen benötigt, und der 

1-Bit-Datenstrom wird mit einem überabgetasteten Sigma-Delta-Modulator 

im Applikationsprozessor erzeugt. 

Bild 3: Ein System, in dem ein Klasse-D-Verstärker mit PCM-Eingang 

zum Einsatz kommt, benötigt zwar drei Leitungen, erfordert dafür aber 

im Applikationsprozessor weder einen Modulator noch ein Upsampling 

der Daten. 



Bild 4: MCLK-Takt mit 12,288 MHz, per Cycle Skipping aus einem 25-MHz- 

Takt gewonnen. 

Bild 6: Verschlechterung des Dynamikbereichs durch ein mit Cycle Skipping 

erzeugtes Taktsignal mit einem RMS-Jitter von 11,5 ns. 

MAX98356 kommen dagegen mit einer Versorgungsspannung 

aus, was ein einfacheres Leiterplattendesign ergibt und den Bauteileaufwand 

reduziert. 

Marktprognosen 

Der Klasse-D-Audioverstärkermarkt 

Susie Inouye, Research Director bei Databeans anlässlich der Vorstellung 

der Bausteine MAX98355 und MAX98356: „Das Marktforschungsunternehmen 

Databeans prognostiziert eine kumulierte jährliche 

Wachstumsrate von 12 Prozent für den Klasse-D-Audioverstärkermarkt, 

womit dieser deutlich schneller als der 

Consumer-Halbleitermarkt wachsen wird. Durch die Integration digitaler 

DACs in die Klasse-D-Audioverstärker ermöglicht Maxim den 

Anwendern, ihre Lösungen kompakter zu machen und dennoch von 

sämtlichen Vorteilen eines digitalen Eingangs zu profi tieren“. 

Bild 5: Gegenüberstellung der Takterzeugung mit einer Fractional-N-PLL- 

Stufe oder per Cycle Skipping. 

Jittertoleranz und Takterzeugung 

Dass Klasse-D-Audioverstärker mit Digitaleingang hinsichtlich 

des Taktjitters neue Herausforderungen bergen, ist nicht von der 

Hand zu weisen, denn im Interesse einer guten Audioqualität setzen 

die meisten Verstärker mit Digitaleingang ein recht niedriges 

Jitterniveau auf der BCLK- oder PDM_CLK-Leitung voraus. Häufig 

bleibt die Jittertoleranz im Datenblatt unerwähnt. Ist sie angegeben, 

liegt die Jittertoleranz meistens bei zirka 200 ps (RMS-Jitter). 

Ein höheres Maß an Taktjitter beeinträchtigt in der Regel entweder 

den Dynamikbereich des Verstärkers oder aber seinen Full-Scale- 

THD+N-Wert. 

In vielen Fällen arbeitet der Referenzoszillator des Applikationsprozessors 

nicht, wie es wünschenswert wäre, mit einem Vielfachen 

von PDM_CLK oder BCLK, so dass es nicht einfach ist, dem 

Verstärker einen jitterarmen Takt zur Verfügung zu stellen. Eine 

gängige Quarzfrequenz für GSM-Telefone ist beispielsweise 

13 MHz, während in Video-Lösungen häufig 27 MHz verwendet 

werden. Keine dieser Referenzfrequenzen ist ein Vielfaches der 

Audio-Abtastraten von 44,1 oder 48 ksps. In solchen Systemen 

kommt für die Audiostufe deshalb oft eine komplizierte Fractional-N-PLL-Stufe 

zum Einsatz. Gelegentlich verlangt die Lösung 

auch nach einem separaten Referenzoszillator für den Audioteil, 

was sowohl die Komplexität als auch die Materialkosten erhöht. 

Eine alternative, wesentlich vorteilhaftere Lösung ist stattdessen 

die Verwendung eines Verstärkers mit digitalem Eingang, der auch 

ein hohes Maß an Takt-Jitter verkraftet, ohne dass die Audio-Performance 

leidet. Außerdem macht ein solcher Verstärker das System 

insgesamt weniger komplex. Im einfachsten Fall kann ein 

Cycle-Skipping-Takt zum Generieren von PDM_CLK oder BCLK 

dienen, jedoch führt dies zu einem außerordentlich großen Jitter. 

Wird aus einem Referenztakt von 13 MHz per Cycle Skipping ein 

PDM_CLK-Signal von 6,144 MHz (48 ksps x 128OSR) erzeugt, ergibt 

sich ein Peak-Jitter von 38,4 ns und ein RMS-Jitter von 22,2 ns 

(Bild 4). Damit liegt der Jitter um zwei Größenordnungen über 

dem, was die meisten DACs tolerieren. Die Klasse-D-Audioverstärker 

MAX98355 (PCM) und MAX98356 (PDM) aber erzielen 

auch mit einem derart hohen Jitter einen Dynamikbereich von fast 

100 dB. Per Cycle Skipping lässt sich ein Takt mit sehr geringem 

Gatteraufwand im Applikationsprozessor erzeugen. Der Oszillator 

oder das Schleifenfilter, die normalerweise in einer PLL-Lösung 

erforderlich wären, können entfallen (Bild 5). 

Testergebnisse zur Jittertoleranz 

Die Testergebnisse zeigen, dass sich der Dynamikbereich des 

MAX98355 durch den per Cycle Skipping gewonnenen, jitterbehafteten 

Takt nicht verschlechtert. Er ist mit diesem Takt sogar um 

mehr als 20 dB besser als der 120-dB-DAC (Bild 6). (ah) ■ 

Die Autoren: Matt Felder ist Analog Design Engineer und Evan Ragsdale ist 

Strategic Applications Engineer. Beide bei Maxim Integrated, USA. 




Body-Com-Technologie 

Menschlicher Körper als sicherer 

Low-Power-Kommunikationskanal 

Visit us from 14 to 15 May 2013 

hall 12 – booth 388 

Committed 

to excellence 

Für die 

Body-Com- 

Technik 

sind keine 

Antennen 

erforderlich. 

Bild: Microchip Technology 

Microchip hat mit der Body-Com-Technologie das weltweit erste 

Framework zur Verfügung gestellt, das den menschlichen Körper 

als sicheren Kommunikationskanal nutzt. Im Vergleich zu anderen 

drahtlosen Systemen ist der Energiebedarf der Body-Com-Technologie 

nicht nur geringer, die bidirektionale Authentifikation gewährt 

zudem eine höhere Sicherheit. Da keine Antennen erforderlich 

sind, gestaltet sich das Schaltungsdesign einfacheres und im 

gleichen Maße reduziert sich die Materialliste. Dafür sorgt das 

Body-Com-Development-Framework V1.0, das für alle 8-, 16- 

und 32-Bit-PIC-Mikrocontroller von Microchip eingesetzt werden. 

Das frei erhältliche Framework schließt eine Kommunikationsbibliothek, 

Beispiele für den Anwendungscode und eine grafische 

Bedieneroberfläche für die Entwicklung an PCs ein. 

Die Body-Com-Technologie beruht auf bidirektionaler Kommunikation 

zwischen einem zentralen Controller und einer oder 

mehreren drahtlosen Einheiten, wobei das Signal kapazitiv eingespeist 

und ausgekoppelt wird. Der menschliche Körper gilt in diesem 

Zusammenhang als sicherster Übertragungskanal, weshalb 

diese Technologie dort eingesetzt wird, wo es auf sichere drahtlose 

Kommunikation ankommt. Dies betrifft insbesondere die bidirektionale 

Authentifikation zur Unterstützung fortgeschrittener Verschlüsselungstechnologien 

wie Kee Loqoder AES. So hilft die Body-Com-Technologie 

zum Beispiel die sogenannte Relais-Attacke 

zu verhindern, die ein typisches Problem in schlüssellosen Zugangs- 

und Sicherheitssystemen von Kraftfahrzeugen darstellt. 

Die sichersten Designs für die Nahkommunikation sind zwar 

batteriebetrieben, stehen aber trotzdem unter hohem Kostendruck. 

In dieser Hinsicht verlängert die Body-Com-Technologie 

die Batterielebensdauer erheblich und verzichtet auf drahtlose 

Transceiver oder Induktionsfelder hoher Leistung. Sie vereinfacht 

den Entwicklungsaufwand und senkt die Materialkosten, indem 

ein Antennendesign entfällt und ein Framework aus Mehrzweck- 

Mikrocontroller und Standardfrequenzen (125 kHz und 8 MHz) 

eingesetzt wird, das ohne Quarz arbeitet. Die Body-Com-Technologie 

umgeht die Kosten der Zertifikation, da sie bereits den betreffenden 

Emissionsbestimmungen entspricht. Für die Entwicklung 

und kürzere Produktvorlaufzeit bietet Microchip das Body-Com- 

Entwicklungskit DM160213 mit zentraler Controllereinheit und 

zwei drahtlosen Mobileinheiten zum Preis von 149 $ an. (jj) n 

Quality. Worldwide. 

Rutronik and Yageo 

Rutronik and Yageo take up the next technology level with 

the launch of AC series that conforms to the automotive 

electronics industry requirements. 

Features 

• Offers in sizes: 0402 – 2512 

• AEC-Q200 compliant 

• Anti-FOS (ASTM B809-95 Standard) 

• 100 % AOI prior to taping 

• Stable process control including narrow spec and Cpk 

monitor 

• 100 % pulse load screening to eliminate early failures 

during final testing and packing 

Applications 

• Infotainment: navigation system, audio / video, 

telematics, electronic toll collection 

• Comfort & Security: HVAC, Body Control Module (door 

locks, electric windows, courtesy lights), TPM (Tyre 

Pressure Management), anti-theft device 

• Power Management: BMS (Battery Management System), 

battery charger, DC / DC converter, PLC (Power Line 

Communication) 



Consult | Components | Logistics | Support 

Tel. 07231 801 728 

www.rutronik.com


Bild: © Ricktop - Fotolia.com 

Kontaktlose Kommunikation mit NFC 

Dual-Interface-EEPROM RFID-Bausteine 

Im Mittelpunkt stehen Dual-Interface-EEPROM RFID-Bausteine von STMicroelectronics. Systemlösungen auf 

dieser Basis sind auf die Nachfrage nach kontaktlosen Applikationen abgestimmt, die einerseits wenig Strom 

verbrauchen und sich andererseits selbstständig mit Strom versorgen. Die Systemlösungen schließen die grafischen 

Benutzeroberflächen Android und Windows ein. Autoren: Nishant Omar, Raunaque Mujeeb Quaiser 

Geräte, die wenig Strom verbrauchen oder ihre Stromversorgung 

in eigener Regie übernehmen, sind ein neues 

Schwerpunktthema, in das die Halbleiter‐ und Elektronikunternehmen 

große Anstrengungen investieren. Eine 

wichtige Technik in diesem Zusammenhang ist die auf induktiver 

Kopplung beruhende Nahbereichs-Kommunikation (NFC), bei 

der mithilfe lose gekoppelter induktiver Schaltungen sowohl Energie 

als auch Daten drahtlos über Distanzen von einigen Zentimetern 

übertragen werden. Induktiv gespeiste Empfänger ermöglichen 

jegliche Art der NFC-Kommunikation, beispielsweise aktiv, 

passiv oder RFID. 

Demonstriert werden Nahbereichsapplikationen mit dem Evaluation 

Board Data Logger V3, das mit dem NFC-Tag-Baustein 

M24LR64 bestückt ist. Dieses Bauelement unterstützt die mit 

13,56 MHz arbeitende Kategorie NFCV der NFC-Technik. Der 

Data Logger V3 verfügt über eine Reihe verschiedener Sensoren 

und ein RFID-fähiges EEPROM, das für die Datenspeicherung 

und die kontaktlose Datenkommunikation verwendet wird. Hardwaremäßig 

sind Sensoren für die Messgrößen Temperatur 

(STTS751), MEMS (LIS3DH), Feuchte und Licht vorhanden. 

Die Daten, die von den verschiedenen Sensoren des Data Logger 

Systems geliefert werden, werden mit einer zuvor spezifizierten 

Rate aufgezeichnet und können zu einem späteren Zeitpunkt mit 

einer PC‐ beziehungswiese Android-basierten Applikation ausgelesen 

und visualisiert werden. Die Applikation macht auf diese 

Weise die Eigenschaften und Zugriffsmechanismen des RFID-basierten 

EEPROMs M24LR64 deutlich. Das M24LR64 ist ein Dual- 

Interface-EEPROM mit 8 KByte Speicherkapazität, das zwei Kommunikations-Modi 

unterstützt: I 2 C-Kommunikation (leitungsgebunden) 

für die Verbindung zu einem Mikrocontroller, sowie HF- 

Kommunikation für die drahtlose Datenübertragung gemäß der 

ISO-Norm 15693. 

Die Datenlogger-Applikation besteht aus den beiden Abschnitten 

Hardware und Software. Die universell nutzbare Leiterplatte 

enthält den Mikrocontroller STM8L, einen MEMS-Sensor LIS‐ 

3DH, STTS751-Temperatursensoren, Fotosensoren und das EE‐ 

PROM M24LR64. In die Leiterplatte ist außerdem die induktive 

Antenne integriert. Die Knopfzelle CR2032 übernimmt die Stromversorgung 

der Platine, die zum Abspeichern der Sensordaten im 

EEPROM mithilfe der I 2 C-Kommunikation erforderlich ist. Sind 



GlobTek 2.13.13_elektronic industrie 2/26/2013 9:07 AM 

die Daten im EEPROM abgelegt, sind sie 

per PC oder über eine Android-basierte 

Software-Applikation mit grafischer Benutzeroberfläche 

(GUI) zugänglich. 

Eine spezielle GUI auf PC- oder Android-Basis 

interagiert per Funk (ISO15693) 

mit dem Data Logger V3. Die Applikation 

nimmt Verbindung mit dem HF-Transceiver 

CR95HF von ST auf, der wiederum 

drahtlos mit einer Frequenz von 13,56 MHz 

mit dem EEPROM auf der Platine kommuniziert. 

Datenlogger-Applikation 

Bei der Datenlogger-Applikation muss 

zwischen zwei Betriebszustände unterschieden 

werden, nämlich der Datenaufzeichnungs-Phase 

und der Datenzugriffs- 

Phase. In der Datenaufzeichnungs-Phase 

wird das Board von der 3-V-Knopfzelle 

versorgt. In regelmäßigen Intervallen legt 

es die Sensordaten im EEPROM ab. Hierfür 

verwendet es die I 2 C-Kommunikation. 

Im Einzelnen werden folgende Daten aufgezeichnet: 

■ Die Umgebungstemperatur, gemessen 

mit dem Temperatursensor STTS751, 

■ Vibrationsdaten, gemessen mit dem 

MEMS-Sensor LIS3DH, 

■ Freifalldaten, ebenfalls gemessen mit 

dem MEMS-Sensor LIS3DH, 

■ Umgebungslicht-Daten, gemessen mit 

dem Fotosensor, 

■ Feuchtigkeitsdaten, gemessen mit dem 

Feuchtesensor. 

Nachdem in der Datenzugriffs-Phase die 

Daten im EEPROM abgelegt sind, wird die 

Knopfzelle mithilfe eines auf der Platine 


Nahbereichskommunikation 

NFC-Geräte nutzen vom Prinzip her die 

gleiche, mit einer Frequenz von 13,56 MHz 

arbeitende Technik wie RFID-Tags und kontaktlose 

Smartcards. Die NFC-Technik ist 

von der ISO/IEC (International Organization 

for Standardization / International Electrotechnical 

Commission), dem ETSI (European 

Telecommunications Standards Institute) 

und der ECMA (europäischer Verband 

zur Normung von Informations- und Computersystemen) 

anerkannt. Für die Kommunikation 

mit dem Tag benötigt die NFC- 

Technik eine Distanz von 4 cm oder weniger. 

Sie ermöglicht die Übertragung von 

Nutzdaten entweder zwischen einem Tag 

und dem NFC-Schreib-Lesegerät oder aber 

zwischen zwei NFC-Schreib-Lesegeräten. 

infoDIREKT 

501ei0313 

befindlichen Schalters von den angeschlossenen 

Stromkreisen getrennt. Das Board 

verhält sich daraufhin wie ein kontaktloses, 

passives RFID-Tag und nutzt seine induktive 

Antenne für die drahtlose Kommunikation. 

Die Energieübertragung vom 

RFID-Leser CR95HF an das EEPROM erfolgt 

per Hochfrequenz (13,56 MHz) unter 

Verwendung von Kopplungsantennen, mit 

denen sowohl das Lesegerät als auch das 

EEPROM ausgestattet ist. 

Der RFID-Leser strahlt mit seinem 

hochfrequenten elektromagnetischen Feld 

Energie aus, die von der Antenne des EE- 

PROMs aufgefangen und für dessen 

Stromversorgung genutzt wird. Das Lesegerät 

kann mit einer unter Android laufenden 

Applikation oder einer PC-basierten 

GUI drahtlos Befehle an das EEPROM 

senden und auf sämtliche Daten zugreifen, 

die im EEPROM hinterlegt sind. Auch die 

Visualisierung dieser Daten erfolgt mit der 

auf Windows oder Android basierenden 

grafischen Benutzeroberfläche. 

Die Software-Applikationen Android 

(Datalog V3) und Windows-Desktop bieten 

ermöglichen es, drahtlos auf die im EE- 

PROM gespeicherten Daten zuzugreifen. 

Die Android-Applikation Datalog V3 

Android ist ein Software-Stack für mobile 

Geräte. Es besteht aus dem eigentlichen 

Betriebssystem sowie Middleware und 

wichtigen Applikationen. Das Android 

SDK umfasst die Tools und APIs, die nötig 

sind, um mit der Programmiersprache Java 

Applikationen auf der Android-Plattform 

zu entwickeln. Die Anwendung, um die es 

in diesem Beitrag geht, wurde mit dem Android 

SDK 10.0.0 und der Android-Version 

2.3.3 geschrieben, die die NFC-APIs für 

den Datentransfer zwischen Telefon und 

Tag bereithält. Für die Kommunikation 

kommt die Variante NFCV der NFC-Technik 

zum Einsatz. 

Die Applikation Datalog V3 unterstützt 

alle auf dem Data Logger V3 vorhandenen 

Sensoren und macht darüber hinaus von 

den NFC-APIs des Android SDK Gebrauch 

(Bild 5). Eine unbedingte Voraussetzung 

ist, dass der Anwender über ein 

Mobiltelefon verfügt, das unter Android ab 

Version 2.3.3 läuft und mit NFC-Funktionen 

ausgestattet ist. Auf dem Mobiltelefon 

muss außerdem die Applikation Datalog 

V3 gestartet werden, die NFC-Tags (also 

auch das Board Data Logger V3) erkennt, 

wenn diese in die Nähe des Mobiltelefons 

kommen. Nach erfolgter Erkennung des 

Tag hat der Anwender die Wahl, entweder 

eine neue Datenerfassung zu starten oder 

Need Power 

Think 

GlobTek 

Smarte Batterie-Ladegeräte bieten 

Drei-Phasen-Betrieb 

Erhältlich in 4, 

2V, 8,4V oder 

12,6V-Versionen 

bei 1A für Einoder 

Mehrfach- 

Batterie-Konfigurationen, 

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GlobTeks 

GTM91128 Familie an Li-Ionen Batterie- 

Ladegeräten drei Ladeoptionen: Konditionierung, 

Konstantstrom sowie 

Konstantspannung. Die Universal-Eingangs-Geräte 

bieten eine Minimalstrom- 

Ladung mit Abschaltautomatik und 

Timer-Unterstützung sowie eine LED- 

Lampe, die den Ladezustand anzeigt. Ein 

weiteres Produktmerkmal 

...weitere Informationen unter www.globtek.de 

Medizintechnisch 

zugelassene 

Open-Frame 

Netzgeräte liefern 

bis zu 240W 

Geeignet für 

zahlreiche medizintechnische 

sowie ITE- und PoE-Anwendungen, 

liefert die GTM91110P240 

Famile an Open-Frame AC/DC Schaltnetzteilen 

von GlobTek bis zu 240W in 

einem 3 x 5 Inch Footprint. Die Geräte 

sind werkseitig mit Ausgängen von 12 bis 

55V (in 0,1V Schritten) ausgestattet. Erhältlich 

in Klasse I oder II Version, besitzen 

die 1,75 Hochspannungsnetzteile 

eine Effizienz von 85% bei Volllast und 

zeichnen sich durch Produktmerkmale 

wie Active PFC, eingebauter EMV-Filter, 


Akku-Pakete liefern Ladezustands-Daten 

Mit seiner wiederaufladbaren Stromversorgung 

für mobile und Remote-Geräte, 

eröffnet das BL3100C1865004S1PSQA 

Li-Ionen Akku-Pack von GlobTek die 

Möglichkeit, den 

Ladezustand des 

Gerätes jederzeit 

abzulesen. Das 

14,4V-Pack bietet 

eine Kapazität von 

3,1Ah sowie eingebaute 

Überstrom- 

Schutzschaltung. “Mittlerweile sollte jede 

Batterie, die in heutigen Geräten eingesetzt 

wird, Informationen über den 

Ladezustand liefern, da die Laufzeit eines 


www.globtek.de 



Bild 1: Blockschaltung des 

Datenlogger-Systems für 

Bild 3: Blockschaltung Datenlogger- 

System für Android. 

Bilder: STMicroelectronics 

Bild 2: Praktische 

Umsetzung des 

Datenlogger-System 

für Windows. 

Bild 4: Praktische Umsetzung 

des Datenlogger-Systems für 

Android. Hier ein Androidbasiertes 

Mobiltelefon mit 

NFC-Transceiver. 

Bild 5: Screenshots der auf dem Android-Mobiltelefon 

laufenden Datalog V3-Applikation. 

Bild 6: Screenshot der Windows-basierten 

Event-/Data Logger-Applikation. 

Bild 7: Screenshot der Daten/Event-Darstellung 

der Windows-basierten Applikation. 

die vom Data Logger V3 aufgezeichneten Daten abzurufen. Als 

Tag-Element dient auf der Karte der Baustein M24LR64, der außerdem 

ein EEPROM mit 8 KByte Speicherkapazität bereithält. 

Zum Ablegen der Daten, die von den verschiedenen Sensoren geliefert 

werden, ist der EEPROM-Speicher in einzelne Sektoren unterteilt. 

Als Referenz für den Benutzer enthält die Applikation DataLog 

V3 eine Help-Datei mit Bedienhinweisen. 

Windows-Applikation Event-/Data Logger 

Der Event and Data Logger ist eine unter Windows laufende Desktop-Anwendung, 

die auf Basis der WPF-Technologie entwickelt 

wurde und mit dem DEMO-CR95HF-Board und dem Data Logger 

V3-Board arbeitet. 

DEMO-CR95HF ist die Schreib-Lese-Platine, die per USB (unter 

Verwendung des HID-Profils) mit dem PC kommuniziert. Die 

Leiterplatte ist mit dem NFC-Transceiverbaustein CR95HF von ST 

bestückt. 

Als Tag dient das Board Data Logger V3, das wie erwähnt mit 

dem M24LR64 bestückt ist. Nachdem die Applikation gestartet ist, 

kann der Anwender sie mit dem DEMO-CR95HF-Board verbinden. 

Dabei stellt die Applikation dem Anwender Funktionen Data 

Logger und Event Logger zur Verfügung. Der Benutzer initialisiert 

in dieser Applikation das Data Logger V3-Board, um die Datenerfassung 

per NFC über das DEMO-CR95HF-Board zu starten. 

Während der Datenaufzeichnungs-Phase wird das Datenlogger- 

Board aus einer 3-V-Knopfzelle gespeist. Nach Abschluss der Datenaufzeichnung 

kann der Anwender die Knopfzelle entfernen, 

um anschließend die Daten mit dem RFID-Leser auslesen. Während 

der Lesephase erfolgt die Energieversorgung des EEPROM 

aus dem vom RFID-Lesegerät ausgestrahlten elektromagnetischen 

Feld. Die vom Leser erfassten Daten lassen sich für sämtliche auf 

dem Data Logger V3-Board vorhanden Sensoren grafisch darstellen 

(Bild 6). 

Diese Applikation gibt dem Anwender die Möglichkeit, Grenzwerte 

für die verschiedenen Sensoren zu definieren. Die Daten 

werden in diesem Fall nur dann aufgezeichnet, wenn die Sensorwerte 

das vorgegebene Limit passieren. Die Erfassung der Daten 

auf dem Board entspricht dem für die Data Logger-Applikation 

beschrieben Verfahren (Bild 7). Die Daten werden also mithilfe 

des DEMO-CR95HF-Board per NFC abgerufen und von der Applikation 

visualisiert. (jj) 

n 

Die Autoren: Nishant Omar und Raunaque Mujeeb Quaiser sind Design- 

Ingenieure bei STMicroelectronics in Indien. 



ANALOG- 

INTEGRATION – 

NICHT JEDER 

WILL SIE ... 

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Integrated logo are trademarks of Maxim Integrated Products, Inc., in the United States and other 

jurisdictions throughout the world.


Überspannungsschutz-IC 

Ideal-Diode an Ein- und Ausgang 

Der LTC4364 ist eine kompakte und vollständige Lösung zur Begrenzung und Stabilisierung von Spannung und 

Strom zum Schutz empfindlicher Lasten gegen gefährliche Transienten, einschließlich solcher über 100 V. Er ist 

eine einfach zu implementierende, leistungsfähige Alternative zu traditionellen unförmigen Schutzschaltungen in 

automobilen und industriellen Systemen. 

Autor: Zhizhong Hou 

Leistungssysteme in Automobilen und industriellen Applikationen 

müssen mit kurzen Spannungsspitzen fertig werden. 

Dies geschieht durch eine Lastregelung bei gleichzeitigem 

Schutz empfindlicher Schaltungen vor gefährlichen 

Transienten. Ein gebräuchlicher Schutz ist der Einsatz einer Serieninduktivität 

zusammen mit einem hochkapazitiven Elektrolytkondensator 

als Bypass, ergänzt durch einen Transienten-Überspannungsbegrenzer 

(TVS) und eine Sicherung. Dieser schwer zu 

handhabende Ansatz benötigt viel Fläche auf dem Board – die unförmige 

Spule und der Kondensator sind oft die größten Komponenten 

im System. Dieser Schutz hilft aber nicht gegen entgegen- 

gesetzte Spannung (Falschpolung) am Eingang oder Versorgungschwankungen 

– beides sind mögliche Szenarien in einer automobilen 

Umgebung. Um diesen Ereignissen vorzubeugen und 

die Ausgangsspannung aufrecht zu halten, setzen Designer eine 

Blockingdiode ein, deren Spannungsabfall aber zu zusätzlichen 

Leistungsverlusten führt. 

Linear Technology hat mit der Bezeichnung Ideal-Diode eine 

Reihe interessanter ICs für Stromversorgungen im Programm, die 

die als Blockingdiode verwendete Schottky-Diode ersetzen. Ein 

den MOSFET in diesem IC ansteuernder interner Controller 

macht es zum besonders verlustarmen Ersatz für Schottky-Dioden. 

Der LTC4364 ist eine komplette Lösung zum Schutz der Last 

und sorgt für einen konstanten Ausgang bei geringem Platzbedarf 

ohne unförmige Komponenten und unerwünschten Spannungsverlust. 

Bild 1 zeigt das Blockdiagramm des Überspannungsschutz-ICs. 

Er treibt zwei aufeinander folgende N-Kanal- 

Längstransistoren: der eine schützt gegen Spannungsspitzen und 

liefert einen geregelte Spannung an den Ausgang (M1 in Bild 1), 

während der andere als ideale Diode zum Verpolungsschutz und 

zur Aufrechterhaltung des Ausgangs agiert (M2 in Bild 1). Der 

Baustein schützt auch vor Überlast sowie Kurzschluss und übersteht 

Rückspannung am Ausgang, schaltet die MOSFETs bei Unterspannung 

am Eingang ab und verbietet Einschalten oder automatischen 

Neustart bei Überspannung. Ein Abschaltmode reduziert 

den Versorgungsstrom auf niedrige 10 µA. 

Bild: Alexander Kovalenko - Fotolia.com 

Spannungsschutz übersteht hohe Spannungen 

Bild 2 zeigt eine typische Applikation des Überspannungsschutz- 

ICs. Unter normalen Bedingungen treibt er den Überspannungsschutz 

N-Kanal-MOSFET (M1), der voll durchschaltet und V DS 

des Ideal-Diode N-Kanal-MOSFETs (M2) mit 30 mV, so dass der 

Spannungsabfall vom Eingang bis zur Last minimiert ist. Steigt V out 

auf 0,7 V unter V in 

, geht der EN out 

-Pin auf High und aktiviert den 

Lastschaltkreis. 

Während eines Spannungsanstiegs am Eingang reguliert der IC 

den HGate-Pin und klemmt die Ausgangsspannung mit dem 

MOSFET M1 und dem Widerstandsspannungsteiler so, dass die 

Spannung am FB-Pin 1,25 V bleibt. Der Lastschaltkeis arbeitet 

weiter mit etwas mehr Spannung als der moderate Anstieg der 

Versorgungsspannung wie in Bild 3 gezeigt. 

Im Falle einer Stromüberlast begrenzt der Baustein LTC4364 

den Ausgangsstrom mittels M1, so dass die Spannung über den 

Sense- und Out-Pins 50 mV bleibt (wenn Out >2,5 V). Bei massiven 

Kurzschlüssen, mit Out unter 1,5 V, regelt die Strombegrenzung 

zum zusätzlichen Schutz des MOSFETs die Spannung auf 25 

mV (Bild 4). 




Schutz empfindlicher Lasten 

Der im LTC4364 integrierte Ideal-Diode-Treiber hält bei Kurzschlüssen, 

Spannungseinbrüchen oder Falschpolung die Ausgangsspannung 

aufrecht, ohne die Verluste, die durch eine Blockingdiode verursacht 

würden. Der eingebaute Ausgangsschutz ist auch nützlich, wenn der 

IC-Ausgang direkt mit dem Steckverbinder des Systems verbunden 

ist. Die IC-Merkmale enthalten die Eingangsunter- und -überspannungserkennung 

sowie ein Abschaltmode mit geringem Strombedarf. 

Superior Solutions for 

Communications. 


500ei0313 

Bei jeder Strombegrenzung startet der Timerkondensator eine 

Rampe (entweder bei Überspannung wie in Bild 5 oder durch 

Überstrom). Dauert dieser Zustand am TMR-Pin lang genug an, 

um 1,25 V zu erreichen, geht er auf low, um eine Frühwarnung auf 

die bevorstehenden Leistungsverluste an nachfolgende Schaltkreise 

abzugeben. Bei 1,35 V schaltet der Timer den MOSFETs aus, 

und erst nach einer Abkühlphase erfolgt der Neustart. 

Der LTC4364 prüft die Spannung über dem MOSFET und verkürzt 

den Ausschaltintervall des Timers entsprechend der ansteigenden 

Differenz V cc 

– V out 

. Auf diese Weise ist der stressende Ausgangskurzschluss 

zeitlich verkürzt, und die geringe Überlast lässt 

den MOSFET im sicheren Arbeitsbereich operieren. Der Baustein 

bietet bei Überspannungs- und Überstrombedingungen ein sehr 

geringes Neustart-Tastverhältnis von 0,1 %, was ein Abkühlen des 

MOSFET vor dem Einschalten nach einer Fehlerabschaltung ermöglicht. 

Bild 5 zeigt die Einschalt-Timersequenz des ICs nach 

einem Überspannungsereignis. 

Ein wichtiges Merkmal des LTC4364 ist, dass ein strombegrenzendes 

Bauteil wie ein Widerstand (R 4 

in Bild 2) zwischen der Eingangsversorgung 

und dem Vcc-Pin platziert werden kann. Damit 

können Eingangstransienten am V cc 

-Pin entweder mit einem Kondensator 

gefiltert werden (C 1 

in Bild 2) oder mit einer Z-Diode (D1 

in Bild 2) geklemmt werden. Ist der passende MOSFET M1 ausgewählt, 

macht diese Lösung es möglich, Versorgungstransienten 

größer 100 V zu beherrschen. Die Schaltung in Bild 2 übersteht 

solche Transienten bis 200 V. 

Eingangsspannungsmonitoring 

Der LTC4364 erkennt mit dem UV-Pin Unterspannung wie beispielsweise 

geringe Batteriespannung und schaltet den MOSFET 

nicht ein, wenn die Spannung am UV-Pin unter 1,25 V ist. Er prüft 

auch Überspannungen am Eingang und schaltet den MOSFET bei 

Fehlern am Ausgang nicht ein, verhindert so ein Einschalten oder 

Neustart. Beim Einschalten bleibt der MOSFETs ausgeschaltet bis 

die Spannung am OV-Pin unter 1,25 V fällt, und die Spannung am 

OV-Pin höher als 1,25 V ist, bevor die 100 µs Verzögerung des 

Power-on-Reset abgelaufen sind oder bevor die Spannung am UV- 

Pin über 1,25 V ansteigt. Diese Funktion zusammen mit den zwei 

separaten Widerstandsteilern mit passenden Filterkondensatoren 

an den OV- und UV-Pins (Bild 6) verhindert ein Einschalten, 

wenn das Board an eine Überspannung angeschlossen wird. 

Nach Wiedereinschalten schaltet unter normalen Bedingungen 

eine nachfolgend auftretende Überspannung am Eingang den 

MOSFET nicht aus, verhindert aber einen automatischen Neustart 

bei einem Fehler am Ausgang. Ist die Spannung am OV-Pin am 

Ende der Abkühlphase über 1,25 V, bleibt der MOSFET ausgeschaltet 

bis die Eingangsüberspannungssituation geklärt ist. 

SAW filters and 

duplexers for all 

systems 

Cellular RF modules 

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SiP modules 

Multilayer 

RF chip 

components 

Isolators and 

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base stations 

Multilayer chip 

inductors 

MLCCs for all 

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Pressure sensors 

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Surge arresters 

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EMI/ESD filter 

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Common-mode 

filters for signal 

lines 

Transformers and 

chokes for DSL 

and base stations 

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all systems 


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Bilder: Linear Technology 

Bild 1: 

Vereinfachtes 

Blockdiagramm 

des 

LTC4364. 

Bild 2: 

Überspannungsschutz 

mit Verpolungsschutz 

schützt 

vor Eingangstransienten 

bis 

200 V/-24 V. 

Bild 3: Der LTC4364 liefert 27 V an die 

Last, auch wenn Spannungsspitzen bis 

92 V am Eingang auftreten. 

Bild 4: Die 2:1 rücklaufende Strombegrenzung 

verhindert Stress auf dem 

MOSFET bei Kurzschluss am Ausgang. 

Bild 5: Nach einem Überspannungsfehler liefert die 

Sequenz des LTC4364-2 Neustarttimers eine lange 

Abkühlphase (Tastverhältnis 0,1 %). 

Bild 6: Eingangs-UV- und OV-Monitore können so 

konfiguriert werden, dass sie bei Überspannung ein 

Wiedereinschalten verhindern. 

Bild 7a: Bei Eingangskurzschluss oder 

Spannungsaussetzern geht der DGate-Pin 

auf low, schaltet den Ideal-Diode-MOSFET 

ab und hält so die Ausgangsspannung. 

Bild 7b: Eingangsschutz am LTC4364. Bei 

Falschpolung geht der DGate-Pin auf Potenzial 

des Source-Pin, schaltet den Ideal-Diode-MOS- 

FET aus und unterbricht den Rückstrom. 

Falschpolung und Spannungseinbrüche 

Gegen Falschpolung am Eingang wird oft eine Schottky-Blockingdiode 

eingesetzt. Diese Diode verbraucht Leistung und reduziert 

die Betriebsspannung für den Lastkreis, dies besonders bei niedrigen 

Eingangsspannungen wie sie beim Kaltstart von Automobilen 

auftreten. Der LTC4364 eliminiert die konventionelle Schottky- 

Blockingdiode mit ihren Spannungs- und Leistungsverlusten 

durch Verwendung eines DGate-Pin zur Ansteuerung eines zweiten 

entgegengepolten MOSFETs (M2 in Bild 2). Im normalen Betrieb 

reguliert der IC die Durchlassspannung auf nur 30 mV (V DS 

von M2). Ist der Laststrom groß genug, um eine Durchlassspannung 

größer 30 mV zu erzeugen, wird M2 voll durchgeschaltet 

und sein V DS 

entspricht R DS(On) 

x I Load 

. 

Bei einem Kurzschluss am Eingang oder einem Ausfall der Versorgung 

fließt zeitweise ein Rückstrom durch M2. Der LTC4364 

erkennt den Rückwärtsspannungsabfall und schaltet sofort den 

M2 ab, minimiert die Entladung des Ausgangskondensators und 

hält die Ausgangsspannung aufrecht. Bild 7 zeigt einen Schluss der 

12 V Eingangsspannung auf Masse. Der LTC4364 reagiert auf dieses 

Ereignis durch Setzen des DGate-Pin auf low, unterbricht den 

Rückstrompfad und hält so die Ausgangsspannung aufrecht. 

Wird die Batterie falsch angeschlossen, verbindet der IC den 

DGate-Pin mit dem Source-Pin (der folgt der Eingangsspannung) 

ohne zusätzliche externe Komponenten. M2 bleibt ausgeschaltet 

und trennt den Lastschaltkreis vom Eingang wie in Bild 7b gezeigt. 

Die V cc 

-, /SHDN-, UV-, OV-, HGate-, Source- und DGate-Pins 

überstehen alle 100 V über und 40 V unter GND-Potenzial. 

Eingebauter Ausgangsschutz 

Ist der Ausgang des ICs direkt mit dem Steckverbinder verbunden 

(Bild 8), können Überspannung, Kurzschluss oder Rückspannungen 

auftreten. Da schützt der LTC4364 den Lastkreis und die Ein- 




Bild 8: LTC4364 bietet eingebauten Ausgangsschutz gegen Überspannung, 

Kurzschluss und Falschpolung. 

Bild 9a: LTC4364 Ausgangsschutz. 

Liegt der Ausgang über dem Eingang, 

geht der DGate-Pin auf low und 

unterbricht den Rückstrom. 

Bild 9b: Liegt der Ausgang unter 

GND-Potenzial, geht der HGate-Pin 

auf Source-Pin-Potenzial und 

unterbricht den Durchlassstrom. 

gangsversorgung mit verschiedenen Merkmalen gegen diese Beeinflussung: 

■■ 

Ist der Ausgang mit einer Versorgung verbunden, die höher 

liegt als der Eingang, schaltet die Ideal-Diode MOSFET M2 aus, 

um den Rückpfad, wie in Bild 9a gezeigt, zu unterbrechen. 

■■ 

Ist der Ausgang gegen Masse kurzgeschlossen, reguliert der 

HGate-Pin erst den Durchlassstrom bis zum Limit und schaltet 

dann, wenn der Fehler nicht mehr auftritt, MOSFET M1 ab. 

■■ 

Erscheint am Ausgang ein Rückstrom, schaltet der LTC4364 

den MOSFET M1 aus, wenn die Spannung am Out-Pin unter 

Massepotenzial sinkt, unterbricht damit den Durchlassstrompfad 

und verhindert so eine Batterieentleerung am Eingang. 

Bild 9b zeigt das Ergebnis, wenn -12 V am Ausgang anliegen. 

Der LTC4364 verbindet dann sofort den HGate-Pin mit dem 

Source-Pin (der folgt der Ausgangsspannung), das schaltet den 

MOSFET M1 ab, und der Eingang ist vom fehlerhaften Ausgang 

abgetrennt. Die Out- und Sense-Pins des Überspannungsschutz- 

ICs überstehen bis zu 100 V über und 20 V unter Massepotenzial. 

Bei Applikationen, bei denen der Ausgang Massepotenzial haben 

kann, können Keramik-Bypass-Kondensatoren mit passendem 

Spannungsbereich am Ausgang verwendet werden, um zur Minimierung 

des kapazitiven Durchgriffs auf Eingangstransienten die 

Spannung zu stabilisieren und den Strom zu begrenzen. Eine Diode 

mit geringem Leckstrom (D2 in Bild 8) sollte zum Schutz des 

FB-Pin verwendet werden. (jj) 

n 

Der Autor: Zhizhong Hou ist Design Engineer, Mixed Signal Products, bei der 

Linear Technology Corp./USA. 

Quarzlose 8-Bit USB PIC® Mikrocontroller senken Systemkosten 

und Stromverbrauch 

0,25% Taktgenauigkeit ermöglichen USB-Anbindung, und der externe Quarz erübrigt sich 

Microchips günstigste und kleinste USB-Mikrocontroller 

(MCUs) bieten 14 bis 100 Pins und sind die ersten 8-Bit-MCUs, 

die LCD-Ansteuerung, batteriegestützte RTCC und USB auf 

einem einzigen Chip unterstützen. 

Microchips neueste USB PIC® MCUs verfügen über integrierte 

Taktquellen mit 0,25% Genauigkeit und ermöglichen so eine USB- 

Anbindung ohne externen Quarz. Sie sind auch die ersten USB 

MCUs, die 14 bis 100 Anschlüsse bieten, mit zahlreicher Peripherie 

ausgestattet sind und bis zu 128 KB Flash enthalten. Die eXtreme 

Low Power (XLP) Technologie senkt den Stromverbrauch auf nur 

35 A/MHz im Aktivmodus und auf 20 nA im Sleep-Modus. 

Kostengünstig und klein 

Die PIC16F145X MCUs bieten USB-Anbindung und kapazitive 

Touch Sensorik, zusammen mit umfangreicher Peripherie auf einer 

Stellfläche bis hinab auf 4 mm x 4 mm. 

Hochleistungsfähige Touch-Sensorik mit USB 

Mit einer integrierten Charge Time Measurement Unit (CTMU) und 

1,8- bis 5-V-Betrieb sind die PIC18F2X/4XK50 MCUs pinkompatibel 

zu vorherigen PIC18 MCUs, was den Übergang zu mehr 

Leistungsfähigkeit vereinfacht. 

USB plus LCD-Ansteuerung und RTCC mit Vbat 

Die PIC18F97J94 Familie bietet USB-Anbindung, LCD-Ansteuerung 

und einen batteriegestützten Real-Time Clock Calendar (RTCC) – 

und das in einem einzigen 8-Bit PIC® Mikrocontroller. 

Weitere Informationen unter: 

www.microchip.com/get/eu8bitUSB 

EINFACHER START IN 3 SCHRITTEN: 

1. Wahl der Peripherie und Pinzahl für Ihre Anwendung 

2. Kostenlose USB-Stacks und Softwaretreiber für ein schnelleres 

Design nutzen 

3. Sofort mit der Entwicklung beginnen – mit kostengünstigen Tools 

Der Name und das Logo ‚Microchip‘, MPLAB und PIC sind eingetragene Marken der Microchip Technology Incorporated in den USA und in anderen Ländern. PICDEM ist eine Marke der Microchip Technology Incorporated in den USA und in 

anderen Ländern. Alle anderen hier erwähnten Marken sind im Besitz der jeweiligen Eigentümer. © 2013, Microchip Technology Incorporated. Alle Rechte vorbehalten. ME1056Ger01.13


Bild 1: Gewitter 

und Blitze sind 

faszinierend 

– aber sie sind 

gefährlich für 

Leib und Gut. 

Bild: Siemens/BLIDS 

Sense the storm 

Blitzdetektoren schützen Menschenleben 

Gewitter und Blitze sind faszinierend – aber sie sind gefährlich für Leib und Gut. Deshalb ist es sinnvoll, sie 

rechtzeitig zu erkennen, um sich zu schützen und für Geräte und Anlagen entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. 

Ein winziger Gewittersensor-IC bietet jetzt völlig neue Einsatzmöglichkeiten. Autor: Siegfried W. Best 

Innerhalb von Wolken findet eine Verschiebung der elektrischen 

Ladungen statt. Damit baut sich je nach Wetterlage ein 

Spannungspotenzial auf. Ist dieses hoch genug, wird es ausgeglichen 

und es blitzt. Dabei gibt es Blitze zwischen Wolken 

und zur Erde. Ein Wolke-zu-Erde-Blitz entsteht ab einer Mindestspannung 

von einigen 100 Millionen Volt bis 1 GV. Die Erd-Blitzströme 

erreichen Werte bis zu einigen kA, die Blitzdauer liegt im 

Mikrosekundenbereich. Wolke-zu-Wolke-Blitze entstehen bei 

niedrigeren Spannungen, der Blitzstrom erreicht hier nur einige 

100 A. Blitze senden neben akustischen Schallwellen, dem Donner, 

auch elektromagnetische Signale in Form von Licht und Radiowellen 

aus. Diese elektromagnetischen Wellen können mit entsprechenden 

Sensoren, auf die im Folgenden eingegangen wird, detektiert 

und für Gewitterwarnungen herangezogen werden. Die Anzahl 

der Blitze, die in Deutschland niedergehen und die von Wolke 

zu Wolke springen, lag 2010 bei exakt 1.349.049. Dabei war der 

blitzreichste Monat der Juli mit 686.000 Blitzen (Bilder 1 und 2). 

Die Zahlen stammen von BLIDS, dem kommerziellen Blitz-Informationsdienst 

von Siemens. 

Kommerzielle Blitz-Detektion 

In Deutschland und der Schweiz gibt es das Blitzortungssystem 

von Siemens, das BLIDS. Der Blitz-Informationsdienst von Sie- 

mens nutzt über 145 verbundene Messstationen in Europa. Auf 

Basis des 1999 gegründeten zentraleuropäischen, und weltweit 

einzigartigen, Netzwerkverbundes Euclid, zu dem BLIDS gehört, 

werden Gewitterblitze landesweit auf bis zu 200 m genau geortet. 

Der Auswertebereich von Euclid gehtvon 5,5 bis 15,5° Ost (von der 

Biscaya bis Warschau) und von 47 bis 55° Nord (von Sizilien bis 

Nordnorwegen). Um Mensch und Maschine vor Gewittern zu 

schützen, werden die registrierten Blitze sofort analysiert und umgehend 

Warnhinweise an sogenannte „Gewitteralarm-Kunden“ 

gesendet, zum Beispiel: „Gewitter in 15 km Umkreis“. 

Ein Gewitterdetektor misst die Amplitude von Hochfrequenzwellen 

einer bestimmten Frequenz. Aufgrund einer schnellen 

und intensiven Änderung des Messwertes kann durch entsprechende 

Signalaufbereitung auf einen Blitz geschlossen werden. Ein 

Blitz sendet ein breites Spektrum an Frequenzen aus. Gemessen 

wird normalerweise unter 1 MHz, da dort die erzeugten Feldstärken 

am größten sind. Beim Siemenssystem liegt die Messfrequenz 

zwischen 200 bis 500 kHz bei Frequenzen, die nicht von Funkdiensten 

belegt sind (Rundfunk, Flugfunk). Der Siemens-Dienst 

ist kostenpflichtig, gratis dagegen die Website www.blitzortung. 

org, ein von Amateuren betriebenes Blitzortungssystem. Für die 

kommerzielle Erfassung und Auswertung von Blitzeinschlägen 

steht neuerdings das Lightning-Monitoring-System LM-S von 



Bild: BLIDS 

Bild: BLIDS 

Bild 2: BLIDS-Blitzstatistik 2010, der blitzreichste 

Monat ist der Juli. 

Bild 3: Blitzstatistik 2011, seit Juli 2011 arbeitet 

BLIDS mit einer verbesserten Wolke-zu-Wolke- 

Blitz-Registrierung. Die Zahlen in den violetten 

Balken sind mit den Vorjahren vergleichbar. 

Phoenix Contact zur Verfügung. Es besteht 

im Wesentlichen aus einer Auswerteeinheit 

und einem Sensor, der auf die Ableitung 

einer Blitzschutzanlage montiert ist. Das 

LM-S nutzt den Faraday-Effekt beziehungsweise 

den magneto-optischen Effekt, 

um Größe und Flussrichtung von Blitzstoßströmen 

zu analysieren, die in der 

Blitzableitung auftreten. Die Signalübertragung 

zwischen Sensor und Auswerteeinheit 

erfolgt störungsfrei mit einem Lichtwellenleiter. 

Damit steht an der Elektronik 

der Auswerteeinheit ein verlässliches und 


Zusätzliche Sicherheiten 

Der AS3935 im 16LD MLPQ mit nur 4 mm 2 

bietet aufgrund des winzigen Gehäuses 

(linker IC auf dem Sensorboard, Bild 6) und 

der Flexibilität bei der Parameterfestlegung 

neue Anwendungsgebiete. Damit ermöglicht 

er zusätzliche Sicherheit in Geräten, 

die für sportliche Tätigkeiten im Freien genutzt 

werden und wo Personen Blitzgefahren 

ausgesetzt sind, wie im Handy, in 

Sportuhren, Navigationsgeräten, Golfausrüstungen 

und so weiter. Auch geben Wetterstationen 

für den Hausgebrauch künftig 

eine Blitzwarnung ab und in kommerziellen 

Geräten wie Empfangsanlagen/Kopfstationen, 

in USVs macht der Einsatz Sinn. 

infoDIREKT 


400ei0313 

unter EMV-Gesichtspunkten unbedenkliches 

Signal zur Verfügung. 

Einfache Blitzdetektoren 

Um herannahende Gewitter zu erkennen, 

reicht es im einfachsten Fall den Langwellenbereich 

eines Radios einzuschalten. 

Blitze erzeugen ein breites Frequenzspektrum. 

Geht man auf eine nicht von einem 

Rundfunksender belegte Frequenz, ist das 

charakteristische Knacken zu hören. Die 

Annäherung des Gewitters lässt sich auf 

diese Weise nicht gut beurteilen, da die automatische 

Verstärkungsregelung des Radios 

(AGC) das Knacken in gleichbleibender 

Lautstärke wiedergibt. Geht man allerdings 

auf die Frequenz eines Rundfunksenders, 

und das Knacken übertönt diesen, 

ist das Gewitter bereits sehr nahe. 

Da aber das Radio nicht immer eingeschaltet 

ist, wurden einfache Gewitterdetektoren 

entwickelt, die eine akustische 

oder optische Warnung ausgeben, wenn 

das Gewitter mit den menschlichen Sinnen 

noch nicht direkt wahrgenommen werden 

kann. Im einfachsten Fall ist das ein Dipol 

mit symmetrischer Ableitung gegen Erde. 

Eine Glimmlampe zwischen den beiden 

Drähten der Ableitung zeigt herannahende 

Gewitter an, ein Piezo-Lautsprecher unterstützt 

dies akustisch. Je länger die Dipolhälften 

sind, umso früher wird ein Gewitter 

signalisiert. 

Ein DMM kann auch zur Gewitterwarnung 

herangezogen werden. Die meisten 

Multimeter haben einen kleinsten Messbereich 

von 100 oder 200 mV bei einem Eingangswiderstand 

von 10 MOhm. Somit 

fließt bei Endausschlag ein Strom von 10 

oder 20 nA. Wird das Potenzial gegen Erde 

aus etwa 5 Meter Höhe gemessen, erfolgt 

bei Annäherung einer Gewitterfront eine 

Anzeige. Hat das DMM zusätzlich eine 

Analogskala, lässt sich der entsprechende 

Zeigerausschlag als Indiz für ein nahendes 

Gewitter heranziehen. 

Aktive Blitzdetektoren 

Empfindlicher als die einfachen Blitzdetektoren 

sind jedoch aktive Empfänger wie 

der in Bild 3 gezeigte Geradeausempfänger, 

abgestimmt auf 335 kHz und mit einem 

dreistufigen Impulsverstärker. Nahende 

Gewitter werden mittels einer Glühbirne 

oder einer High-Brightness-LED angezeigt. 

Der im Bild 4 dargestellte Gewittermelder 

unterscheidet Spannungen bis 1,3 

kV/m und solche bis 13 kV/m und zeigt 

diese mittels zweier LEDs an. So ist es möglich, 

auf ferne oder nahe Gewitter zu 

schließen. Für den Privatgebrauch gibt es 

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Bild 4 (oben): Geradeausempfänger für 355 

kHz. Bei La1 und La2 angeschlossene HB-LED 

oder 2,5 V- Glühbirne zeigen je nach Helligkeit 

herannahende Gewitter. 

Bild 5 (rechts): Die vom Spannungsteiler R2 bis 

R5 geteilten Spannungen am Eingang dieses 

Gewittermelders schalten je nach Höhe die 

Flip-Flops, deren Ausgang LEDs ansteuern, die 

die Entfernung zum Gewitter angeben. 

Bild: Frank Sichla, ABC der Schwingkreis-Praxis 2008 

Bild: Elektor 6/2003 

Bild: AMS 

Bild 6: Blockschaltbild des AS3935 mit dem Analog 

Frontend, dem Register, dem Lightning Algorithmus, 

der Takterzeugung und der digitalen Kommunikation. 

Bild: S.Best 

auch komplette Geräte wie den Personal Lightning Detector Strike 

Alert (erfasst Gewitter ab 40 km mit Peilung) oder von Boltek die 

Modelle LD-250 und LD-350 sowie den Storm Tracker, der in Verbindung 

mit einem PC arbeitet. Die Boltekgeräte erfassen Gewitter 

ab 300 Meilen (etwa 200 km) und geben eine genaue Peilung an. 

Bild 7: Links das Lightning-Emulator-Board mit Sendeantenne (Spule) und 

rechts das Franklin-Lightning-Sensor-Board mit der SMD-Empfangsantenne 

(weiß), daneben der winzige Blitzsensor-IC AS3935. Das Display zeigt eine 

herannahende Gewitterfront in 6 km Entfernung. 

Der Lightning-Sensor-IC AS3935 

Der IC AS3935 von AMS ist ein programmierbarer Blitzsensor-IC, 

der Blitze und deren Annäherung ab einer Entfernung von 40 km 

detektiert. Er misst die Strecke zur Blitzfront ab 40 km bis 1 km in 

14 Stufen und erkennt auch Wetterleuchten. Um man-made-Noise 

zu unterdrücken, prüft der Embedded-Lightning-Algorithmus im 

IC das empfangene Signalmuster. Damit ist der IC in der Lage, Interferenzen 

und Störaussendungen zum Beispiel von Neonröhren, 

Sparlampen, Motoren, Mikrowellenherden oder Schaltern und so 

weiter zu unterdrücken. 

Der AS3935, dessen Blockschaltbild in Bild 5 gezeigt wird, liefert 

auch Informationen über den Rauschpegel und kann diese an eine 

externe Einheit (zum Beispiel einen Mikrocontroller) weitergeben. 

Der über 4-Draht-Standard-SPI oder I²C (vier verschiedene Adressen 

sind möglich) steuerbare IC ermöglicht die Konfiguration 

für den Betrieb im Freien oder in geschlossenen Räumen. Hierzu 

muss lediglich die entsprechende Verstärkung in einem Register 

geändert werden. Die Abstimmung der Resonanzfrequenz der erforderlichen 

externen Antenne erfolgt automatisch durch den „automatic 

antenna tuning“-Algorithmus, um den Einfluss externer 

Komponenten beziehungsweise Umwelteinflüsse, wie Temperaturschwankungen, 

zu kompensieren. Die Versorgung des ICs im Bereich 

2,4 bis 5,5 V erfolgt über einen internen Spannungsregler 

oder direkt über V DD 

. Folgende Betriebsarten sind möglich: Powerdown, 

Lauschen und aktiv. 

Evaluationboards unterstützen Design-In 

Für die Evaluation des Bausteins gibt es zwei Boards (Bild 6): Das 

Franklin-Lightning-Sensor-Board (mit dem IC, einer Antenne, 

dem LC-Display, einem USB-Anschluss und einer Knopfzelle als 

Stromversorgung) und das Lightning-Emulator-Board, ein Sender 

für die Simulation von Blitzereignissen. 

Auf dem Lightning-Emulator-Board gibt es drei Taster für drei 

Entfernungsstufen „Far Strike“, „Mid Strike“ und „Close Strike“, 

die Blitze emulieren, die vom Sensorboard erkannt, ausgewertet 

und angezeigt werden. Zusätzlich ertönt ein akustischer Alarm. 

Der Lighting-Emulator kann auch einen Störer sowie Rauschen 

emulieren, dies wird ebenfalls vom Sensor erkannt und angezeigt. 

Auf dem Emulator befindet sich für die Signalerzeugung ein 

16-Bit-Flash-µC-PIC24FJ16 und der 8-Kanal-8-Bit ADC AS1504 

von AMS. Die Sendeantenne ist eine 40-µH-Spule auf Ferritkern. 

Das Sensorboard mit dem AS3935, dem PIC16 16-Bit-Flash-µC, 

der winzigen Coilcraft-SMD-Antenne MA5532-AE für den Empfang, 

dem Buzzer und Taster sowie einem Einschalter kann über 

USB an einen PC angeschlossen werden. Mit einer Knopfzelle arbeitet 

das Board auch autonom. 

Für erste Versuche sind Lightning-Emulator-Board und Franklin- 

Lightning-Sensor-Board im Abstand von etwa 10 cm und Antenne 

zu Antenne zu platzieren. Nach dem Einschalten des Boards wird 

die Antenne mittels internem Kapazitätsarray automatisch auf 500 

kHz abgestimmt und Resonanzfrequenz sowie Kapazitätswert werden 

am LCD angezeigt. Mittels Software sind über den PC folgende 

Parameter einstellbar: LNA (Empfindlichkeitspegel), Power down, 

Noise floor, Disturber, Disturber Rejection, Minimum Number of 

Strikes (zum Beispiel minimale Anzahl der Blitze im 15-Minutenzeitraum 

um Alarm auszulösen), Oszillator (Antenne abstimmen 

auf 500 kHz) und mehr. Das Sensorboard erkennt Rauschen und 

Störer, macht auch darauf aufmerksam, da bei deren Auftreten Gewitterfronten 

nicht zuverlässig erkannt werden. (ah) 

n 

Der Autor: Siegfried W. Best ist freier Autor. 




Grafik-Controller für QVGA- und WQVGA-TFTs 

GUI-Systeme mit Display-, Audio- und Berührungsfunktion 

Bild: FTDI 

Mit dem Grafikbaustein FT800 eröffnet FTDI ein 

neues Betätigungsfeld. 

FTDI expandiert in einen neuen Anwendungsbereich: 

Um die Nachfrage nach 

fortschrittlicheren Mensch-Maschine- 

Schnittstellen zu erfüllen, bietet das Unternehmen 

jetzt mit dem FT800 den ersten 

Baustein seiner EVE-Reihe (Embedded 

Video Engine) an. Er ist für kosteneffizien- 

stützt 24 Bit (True Colour) auf einer 18-Bit- 

Schnittstelle. Vorinstalliert auf dem ROM 

sind Schriften und Sounds, um die Entwicklung 

schneller und einfacher zu machen. 

Anti-Aliasing verbessert die Bildwiedergabe 

auf dem Display, wenn Zeilen und 

komplexe Formen gerendert werden, oder 

wenn auf resistiven Touchscreens unterschrieben 

wird. Integrierte Widgets sorgen 

dafür, dass sich selbst komplexe Objekte 

(wie Analog-Uhren) einfach und mit hoher 

Bildqualität einfügen lassen. Das Bauelement 

benötigt nur 35 mA (typisch) im 

Aktivmodus und 25 µA im Sleep-Modus. 

Der Betriebstemperaturbereich reicht von 

-40 bis 85 °C; es wird im 48-poligen 7 x 7 x 

0,9 mm 3 VQFN-Gehäuse ausgeliefert. (jj)n 

infoDIREKT 

504ei0313 

Störunempfindliche Touch-Controller 

In-Cell Stackups und auch bei Regen, Kondensation oder Schweiß 

Bild: Cypress Semiconductor 

Der Gen-5-Controller ist mit einem neuen 

analogen Frontend ausgestattet und besonders 

störunempfindlich. 

Cypress Semiconductor hat die True- 

Touch-Controller der Serie Gen 5 vorgestellt, 

die jetzt Touchscreen-Steuerungen 

mit einer Störfestigkeit gegenüber Störspannungen 

des Ladegeräts von 40 V ss 

bieten, 

gemessen von 1 bis 500 kHz, mit einer 

ultradünnen Frontabdeckung von nur 0,5 

te, intelligente QVGA- und WQVGA-TFT- 

Displays ausgelegt. Der objektorientierte 

Ansatz rendert Bilder zeilenweise mit 1/16 

Pixel-Auflösung. Der Controller unterstützt 

resistive 4-Draht-Touchpanels mit 

integrierter Berührungserkennung und einem 

Embedded-Audio-Prozessor. Dieser 

ermöglicht Midi-ähnlichen Sound und 

Puls-Code-Modulation (PCM) für Audio- 

Wiedergabe. Die Kombination aus Display, 

Audio und Touch auf einem einzigen Chip 

ermöglicht grafische Benutzeroberflächen 

(GUI) mit hoher Benutzerfreundlichkeit. 

Um die gewünschte GUI zu erhalten, 

ini tialisiert der Entwickler den Objektspeicher 

(bis zu 256 KByte) und steuert dann 

die Objekte und ihre Attribute durch das 

Erstellen und die Interaktion eines kleinen 

Display-Listenpuffers. Der FT800Q untermm 

und einer Fingergröße bis zu 22 mm. 

Die Gen-5-Controller sindmit einem neuen 

analogen Frontend ausgestattet, das den 

Touchscreen mit 10 V bei einer hohen Frequenz 

mit schmalbandigem Single-Pass- 

Scanning und einer fortschrittlichen Hardware-DSP-Filterung 

ansteuert. Die bisher 

unerreichte Störfestigkeit ermöglicht es 

den Entwicklern, bei den Handgeräten der 

nächsten Generation besonders dünne, in 

das Display integrierte Stackups, einschließlich 

In-Cell, On-Cell und dem direkten 

Laminieren auf einem Display mit 

hoher Störspannung, vorzusehen. So entstehen 

dünnere und schlankere Endprodukte 

mit hoher Treffsicherheit, Genauigkeit 

und geringem Jitter (unter 0,5 mm). 

Durch die patentierte Fähigkeit der Controller 

auf demselben Chip Eigenkapazität 

und gegenseitige Kapazität zu erkennen, ist 

der Gen 5 unempfindlich gegenüber Wasser 

für eine einwandfreie Funktion unter 

Praxisbedingungen, auch bei Regen, Kondensation 

oder Schweiß. Durch die Kombination 

aus leistungsfähiger Architektur 

und ARM M-Core wird eine Refreshrate 

von 120 Hz und eine Leistungsaufnahme 

im Deep-Sleep-Modus von 4,5 µW erreicht. 

Die Controller haben bis zu 36 kapazitive 

Sensorein- und -ausgänge für einen 

idealen Sensorabstand bei Bildschirmen 

bis fünf Zoll und unterstützen berührungsempfindliche 

Capsense-Tasten. Es 

sind dfl gende Bauformen sind lieferbar: 

44-poliges 5 x 5 mm 2 QFN mit 28 Sensor-I/ 

Os, 44-poliges 5 x 5 mm 2 QFN mit 33 Sensor-I/Os 

und 48 Anschlüsse im 6 x 6 mm 2 

QFN mit 36 Sensor-I/Os. (jj) 

n 

infoDIREKT 

506ei0313 




IC auf Basis der Qualcomm 

WiPower-Technologie 

Integrated Device Technology und Qualcomm arbeiten 

zusammen, um IDTs Entwicklung eines ICs für Consumerelektronikgeräte 

auf Basis der Qualcomm WiPower- 

Technologie voranzutreiben. Der Baustein erfüllt die Anforderungen 

dieser drahtlosen Ladetechnik auf Basis der 

Nahfeld-Magnetresonanz. Damit ist räumliche Freiheit 

beziehungsweise beliebiges Platzieren beim Laden von 

Mobiltelefonen und anderen batteriebetriebenen Geräten 

für die Low-Power-Direktaufl adung möglich. 


603ei0313 

Drahtloses Laden 

Magnetische Induktion 

oder magnetische Resonanz 

Neuerungen bei drahtlosen Ladetechniken (Wireless 

Power) werfen die Frage auf, welche Technik die 

optimale Lösung darstellt. Für den Consumermarkt 

eignen sich sowohl die magnetische Induktion (MI) als 

auch die magnetische Resonanz (MR). Im Folgenden 

werden die Unterschiede zwischen MI- und MR-Technik 

näher erläutert. Autor: Siamak Bastami 

Unabhängig davon, welche Richtung der Consumermarkt 

einschlägt, ist klar, dass drahtloses Laden im Kommen ist. 

In den nächsten Jahren wird sich ein Ecosystem rund um 

den Mobiltelefonmarkt aufbauen, das vor allem durch die 

Hersteller getrieben ist. Der Computerbereich mit seinem umfangreichen 

Ecosystem leitet die nächste Phase des Wachstums ein. 

Von da an wird das drahtlose Laden dann in Infrastrukturen Einzug 

halten, die Mobilfunk-und Computerlösungen gemeinsam abdecken. 

Dies wird nur der Anfang dessen sein, wie drahtlose Ladetechniken 

in zukünftigen Architekturen und Lösungen zum Einsatz 

kommen. 

Zahlreiche Studien über die Akzeptanz und das Marktpotenzial 

(TAM; Total Available Market) drahtloser Ladetechniken liegen 

bereits vor. Genaue Marktinformationen bereitzustellen, ist hier 

eine Herausforderung, da die Akzeptanz und die Wahl der Technologie 

wichtige Parameter in diesen Prognosen sind. Bei der MI- 

Technik gibt es zwei vorherrschende Standards: das Wireless Power 

Consortium (WPC) und die Power Matters Alliance (PMA). 

Beide Standards sind ziemlich ausgereift, mit bereits vielen Produkten 

im Consumermarkt. Die Alliance for Wireless Power 

(A4WP) ist der erste Standard auf MR-Basis. Zu beachten ist, dass 

Intels Wireless Charging Technology, die auf magnetischer Resonanz 

basiert, auf den Ultrabook-Markt ausgerichtet ist und ihr eigenes 

Ecosystem umfasst. Andere Techniken wie Power by Proxy 

und WiTricity, die bereits in industriellen und militärischen Anwendungen 

zum Einsatz kommen, sind ebenfalls auf dem Weg in 

den Consumermarkt. Die verschiedenen Standards und Lösungen 

werfen die Frage auf, welche Richtung das drahtlose Laden einschlägt 

und welche Lösungen sich am besten dafür eignen. Dazu 

werden im Folgenden die Unterschiede zwischen der MI- und 

MR-Technik näher erläutert. Basierend auf den Ergebnissen und 

den Applikations-/Systemanforderungen lässt sich dann die richtige 

Lösung für eine bestimmte Anwendung auswählen. 

Mobile Geräte haben die drahtlose Ladetechnik zuerst im Consumermarkt 

etabliert. Mit LTE, hoher Kommunikationsgeschwindigkeit 

und Bandbreite werden sich hier in den nächsten Jahren 

keine Einschränkungen ergeben. Komfort ist einer der wichtigsten 

Gründe, warum mobile Consumergeräte zu den ersten Anwendungsbereichen 

für drahtlose Ladetechniken (Wireless Power) 

zählen. Geräte wie Smartphones, Tablets, Media-Player und Mobil-TVs 

erfordern verschiedene Ladeadapter mit unterschiedli- 




chen Schnittstellen-Steckern. Man braucht viele verschiedene Stecker 

und Adapter, um den gemeinsamen Zweck des Aufladens zu 

erfüllen. Ein universeller drahtloser Adapter mit einer leistungsfähigen 

Infrastruktur und einem Ecosystem kann dieses Problem 

beseitigen. Steht eine solche Lösung in Autos, Cafés, Restaurants, 

Zügen, und so weiter zur Verfügung, erhöht dies den Komfort. 

Lösungen für mobile Geräte 

Alle paar Jahre werden mobile Geräte aufgerüstet, um deren äußeres 

Erscheinungsbild, die Leistungsfähigkeit und Funktion zu verbessern. 

Dies erfordert Änderungen beim Strombedarf, bei Anschlüssen 

und Schnittstellen. Darum sind meist auch neue Adapter 

erforderlich; die veralteten werden verschwenderisch entsorgt. Das 

Verschwinden verschiedener Adapter und Anschlüsse und der 

Einsatz von drahtlosen Ladetechniken würden dazu beitragen, die 

Elektronikschrottmenge zu verringern und die Umweltfreundlichkeit 

mobiler Geräte zu erhöhen. 

Zur technologischen Weiterentwicklung mobiler Geräte zählen 

auch Displays mit 1080p Auflösung und 3D-Funktion: Die Geräte 

sind zunehmend mit hochauflösenden Displays ausgestattet, die 

durch hochleistungsfähige Grafik-Controller mit Multicore-CPUs 

unterstützt werden, um die erforderliche Leistungsfähigkeit zu bieten. 

Die Integration von 3D-GPS-Funktionen, HD-Video und Audiotechnik, 

NFC, TV und Spielen sind weitere Beispiele, wie sich 

mobile Geräte weiterentwickeln. Die meisten dieser Funktionen 

verlangen nach mehr Strom aus der Batterie des Geräts. 

Die Energiequelle in mobilen Geräten ist meist eine Li+/Polymer-Batterie, 

deren Energiedichte bereits seit Jahren das Maximum 

erreicht hat. Technische Verbesserungen und verschiedene 

Metalle in Li+-Batterien erhöhen zwar die Kapazität und Langlebigkeit, 

reichen aber nicht aus, um die hohen Energieanforderungen 

zu erfüllen. Die Batterien müssen auch klein sein, um den Applikationsanforderungen 

mobiler Geräte gerecht zu werden. Da 

die Batteriekapazität pro Volumeneinheit ihre Grenze erreicht hat, 

ist entweder eine höhere Batteriekapazität oder häufigeres Aufladen 

erforderlich. Größere Batterien würden jedoch Baugröße und 

Gesamtkosten der immer kleiner werdenden Geräte erhöhen. Zudem 

erfordern größere Batteriekapazitäten auch ein schnelleres 

Aufladen, was eine neue chemische Zusammensetzung verlangt, 

um die Lebensdauer zu erhalten. Häufigeres Aufladen scheint also 

die bessere Alternative zu sein. 

Die MI- und MR-Techniken verwenden beide ein Magnetfeld, 

um Energie zu übertragen. Bei beiden Techniken wird ein Strom in 

einen Resonanzkreis induziert, was ein Magnetfeld erzeugt, um 

Energie zu übertragen. Die magnetische Spezifikation hat großen 

Einfluss darauf, wie das elektromagnetische Feld geformt ist. Der 

Magnetfluss kann eingebunden und/oder mit elektromagnetischen 

Schilden ausgerichtet sein. Auch die Gestaltung des Magnetkerns 

kann eine Rolle spielen. Flussdichte und Eindämmung verbessern 

sich mit steigender Permeabilität des elektromagnetischen 

Schildes. Kosten und Dicke sind entscheidend bei der Auswahl des 

geeigneten Schildes. Die Ausrichtung der Empfangs- und Sendespulen 

im Magnetfeld sowie der Abstand zwischen beiden legt 

fest, wie effizient die Energie übertragen wird. Ein größerer Abstand 

zwischen Sende- und Empfangsspulen führt zu einer weniger 

effizienteren Energieübertragung. Die Resonanzfrequenz, das 

Verhältnis der Sende-zu-Empfangsspulen-Abmessungen, der 

Kopplungsfaktor, die Spulenimpedanz, der Skineffekt, die AC- und 

DC-Bauteile und die parasitären Verluste der Spule sind weitere 

Faktoren, die einen großen Einfluss darauf haben, wie effizient die 

Energie übertragen wird. 

Effiziente Übertragung 

Wird die X-, Y- und Z-Ausrichtung und der proportionale Winkel 

zwischen den Sende- und Empfangsspulen erhöht, beeinflusst dies 

die Verluste und den Wirkungsgrad. 

Die WPC-Spezifikation schreibt vor, wie die Empfängerspulen 

auf dem Sender positioniert sein müssen, damit eine effiziente 

Übertragung stattfindet. Anschließend muss der Nutzer eine Ausrichtung 

vornehmen, um den Kopplungsfaktor zwischen den beiden 

Spulen zu maximieren. Bei der MR-Technik sind eine freie 

Positionierung und die Möglichkeit, einzelne oder mehrere Geräte 

in das Magnetfeld zu legen, wesentlich nutzerfreundlicher. Nimmt 

allerdings der Abstand zwischen den gekoppelten Geräten zu, beeinträchtigt 

dies wiederum den Wirkungsgrad der Energieübertragung. 

Je nach den gegebenen Anforderung, den Kosten und Größenüberlegungen, 

kann sowohl mit der MI- als auch der MR-Technik 

eine Lösung mit einer oder mit mehreren Spulen in Betracht 

kommen. 

In WPC- und PMA-basierten MI-Techniken kann die Energie 

über einen großen Frequenzbereich übertragen werden. Die Resonanzfrequenz, 

bei der die Energieübertragung stattfindet, wird dabei 

auf Basis der Lastimpedanz ausgewählt. Die Güte Q ist damit 

im Vergleich zu MR-Lösungen relativ gering. Der optimale Wirkungsgrad 

wird nur bei ausgewählten Frequenzen und Lastimpedanzen 

erzielt. 

Drahtloses 

Ladesystem mit 

Sender- und 

Empfänger- 

Blockdiagramm. 



Darstellung des 

Kopplungsversatzes 

(links). 

Die Prozentanteile 

des Q-Faktors (rechts). 

Bilder: Integrated Device Technology 

Bei der MR-Technik wird die Energie nur bei einer bestimmten 

Resonanzfrequenz übertragen. Die Güte Q ist größer und erfordert 

eine sehr genaue Impedanz-Netzwerkanpassung beim Empfänger 

und Sender. Sowohl bei der MR- als auch MI-Technik muss die 

Abweichung der Anpassungsnetzwerk-Parameter genau geregelt 

werden, da sich dies direkt auf die übertragene Energie auswirkt. 

Bei WPC 1.1 ist die Resonanzfrequenz über einen weiten Bereich 

von 100 bis 205 kHz wählbar; ähnlich wie bei PMA mit dem 

Frequenzbereich von 277 bis 357 kHz. Die Frequenzbereiche haben 

sich jedoch kürzlich geändert und hängen nun von der Eingangs-Versorgungsspannung 

ab. Eine typische Güte Q für diese 

Lösungen liegt im Bereich 30 bis 50. In A4WP-Lösungen müssen 

die Resonanzfrequenz und die Impedanz-Netzwerke zwischen 

Empfänger und Sender angepasst sein, da die Frequenz fest ist. Typische 

MR-Lösungen erfordern hier höhere Q-Werte (50 bis 100) 

als MI-Lösungen. 

Power-Management-Architekturen 

Die Entwicklung hochleistungsfähiger Power-Management-Architekturen 

hat großen Einfluss auf die Umsetzung erfolgreicher 

MI- und MR-Lösungen. Um auf der Senderseite einen Strom in 

den Resonanzkreis zu induzieren, muss eine DC-zu-AC-Wandlung 

erfolgen. Bei der MI-Technik wird dafür ein Halb- oder Vollbrücken-Wechselrichter 

verwendet; bei der MR-Technik wird 

Strom über einen Leistungsverstärker induziert. Die Leistungsverstärker-Architektur 

und Klassifizierung kann je nach Frequenz, 

Die ICs erfüllen die Anforderungen der drahtlosen Ladetechnik auf Basis der 

Nahfeld-Magnetresonanz. 

Standby-Strom, Wirkungsgrad, Größe, Kosten und Integrationsanforderungen 

der Anwendung variieren. Während der Wandlung 

muss darauf geachtet werden, die Verluste in den Gate-Treibern, 

beim Schalten, der Durchleitung, dem Biasing, der Body-Dioden 

und parasitäre Verluste, wie zum Beispiel den äquivalenten Serienwiderstand 

(ESR) und die äquivalente Serieninduktivität (ESL) 

externer Bauelemente, zu verringern. Dies sind die wesentlichen 

Herausforderungen bei der Entwicklung hochleistungsfähiger, integrierter 

Lösungen. 

Je nach Eingangsspannung und Design hat die Prozessauswahl 

großen Einfluss auf die Optimierung integrierter Lösungen. Es 

gibt mehrere Regelkreise im System, auf die die Stabilität des gesamten 

Regelkreises einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit 

der Gesamtlösung hat. Sowohl bei der MI- als auch MR-Technik 

lässt sich eine ähnliche Performance und Effizienz durch effektives 

Power-Management erzielen. 

Um die Energieübertragung erfolgreich durchzuführen, muss 

der Sender einen korrekt gekoppelten Empfänger erkennen können. 

In WPC- und PMA-Lösungen gibt der Sender regelmäßig 

„Pings“ aus, um nach einem Empfänger zu suchen. Wird dieser 

erkannt, beginnt die Energieübertragung. Diese Lösungen verwenden 

Festfrequenzmodulation für die Kommunikation. Andere 

Methoden sind Amplituden-, Leistungs-, Strom- und Pulsweitenmodulation 

(PWM). Alle diese Optionen lassen sich nutzen, wenn 

das Anpassungsnetzwerk zwischen Sender und Empfänger größere 

Frequenzschwankungen tolerieren kann. 

Da die Anpassungsnetzwerke in A4WP-MR-Lösungen eng aufeinander 

abgestimmt sind, kann hier keine Frequenzmodulation 

verwendet werden. Ist die Last jedoch fest, lässt sich die Amplitudenmodulation 

anwenden. Leistungs- und Strommodulation wird 

verwendet, wenn die Empfängerleistung nicht beeinträchtigt wird. 

Da bei mobilen Anwendungen die Last in Abhängigkeit von den 

verwendeten Funktionen variiert, wäre es schwierig und zudem 

auch nicht Größen- beziehungsweise Kosten-effektiv, eine Lösung 

mit den oben genannten Modulationsverfahren zu entwickeln. 

A4WP nutzt Bluetooth oder ZigBee als Kommunikationsstandard. 

Diese Funkübertragungsarten existieren bereits für mobile Lösungen. 

Von Vorteil für den Sender ist es außerdem, die Energie an 

mehrere Geräte zu übertragen, indem verschiedene Empfänger 

erkannt werden. Andere ähnliche Methoden stehen ebenfalls zur 

Verfügung. 

Kommunikation wird auch verwendet, um über den Status der 

Energieübertragung zu informieren. Zum Beispiel ob sich fremde 

Objekte im Ladefeld befinden (FOD; Foreign Object Detection) 



Ihre 

Innovation 

fängt mit 

unseren 

Sensoren an. 

Die Magnetfelder der MI- und MR-Technologie. 


und wie der Kopplungsstatus und die Ausrichtung 

(AGI; Alignment Guidance Information) 

ist. Fremde Objekte wie Metall in 

einem elektromagnetischen Feld können 

zu Temperaturerhöhungen führen – je 

nach Leitfähigkeit des Materials. Dieses 

Problem tritt sowohl bei der MI- als auch 

bei der MR-Technik auf. 

Die genaue Überwachung von Spannung 

und Strom auf der Sender- und Empfängerseite 

ist erforderlich, um den Wirkungsgrad 

magnetischer Induktionstechniken 

zu maximieren. Andere Funktionen 

wie die Auswirkungen von Lastreflektionen, 

Strominduktion und das Timing der 

Modulation und Demodulation sowie deren 

Einfluss auf die Regelung sind entscheidend, 

um die Stabilität des Systems zu 

erhalten und eine erfolgreiche Kommunikation 

zu gewährleisten. Zu den weiteren 

Anforderungen zählt die Einhaltung von 

Regularien der California Environmental 

Association (CEA) und Federal Communication 

Commission (FCC) Teil 15 und 

18, was den Gesamtwirkungsgrad des Systems 

beeinflussen kann. 

Die beste Lösung für eine bestimmte 

Anwendung basiert stets auf den gewünschten 

Funktionen und der gewünschten 

Leistungsfähigkeit. Ist eine beliebige 

Positionierung des Geräts oder das Laden 

mehrerer Geräte in X-, Y- und Z-Richtung 

erwünscht, bietet sich die Magnetresonanztechnik 

an. Ist ein hoher Wirkungsgrad 

und die Einhaltung von Standards erforderlich, 

bieten WPC-konforme Lösungen 

die optimale Wahl. Zweifellos stellt 

aber eine Multimode-Lösung, die automatisch 

die magnetisch gekoppelte Induktion 

oder resonanzbasierte Energieübertragung 

erkennt, die ideale Lösung bereit. 

Integrierte Lösungen 

IDT bietet Lösungen für die MI- als auch für 

die MR-Technik. Die hochintegrierte MI- 

Lösung erfüllt und übertrifft die WPC-(Qi-) 

Anforderungen. Beide Lösungen basieren 

auf fortschrittlichen Prozesstechnologien 

und vereinen Leistungselektronik mit Intelligenz, 

um die Funktion zwischen Empfänger 

und Sender effektiv zu regeln. IDTs 

IDTP9020, IDTP9030, IDTP9035 und 

IDTP9036 erfüllen die WPC-Anforderungen. 

Diese integrierten Lösungen benötigen 

nur eine minimale Anzahl externer Bauteile, 

was die Stückliste und den Platzbedarf 

auf der Leiterplatte niedrig hält. 

IDTs MR-Lösungen werden in Zukunft 

um Empfänger- und Senderlösungen auf 

Basis von Intels Technologie für das Ultrabook-Ecosystem 

erweitert. Intel und 

IDT arbeiten zusammen, um ICs für das 

drahtlose Laden zu entwickeln. Intel hat 

IDT ausgewählt, um ein integriertes Sender-/Empfänger-Chipset 

für seine drahtlose 

Ladetechnik auf Basis der Resonanztechnik 

zu entwickeln. Intel und IDT wollen 

validierte Referenzdesigns bereitstellen, 

die Ladeeinrichtungen für Ultrabooks, 

All-in-One (AiO) -PCs, Smartphones als 

auch unabhängige Ladeeinrichtungen abdecken. 

(ah) 

n 

Der Autor: Siamak Bastami ist 

Technical Marketing Director, Analog 

and Power Division bei Integrated 

Device Technology. 

• Kompetente Beratung 

• Fundierte Design-In Unterstützung 

• Kundenspezifische Entwicklung 

• Umfassender Service 

IS-LINE GmbH 

Tel.: 089 / 374 288 87-0 

E-Mail: info@is-line.de 

www.is-line.de


Wahl der richtigen Gehäusetechnik 

Komplexe Systeme mit Investitionssicherheit umsetzen 

Bei Systementwicklung und -fertigung ergeben sich von der Produktidee bis hin zur Auslieferung vielfältige und 

anspruchsvolle Herausforderungen. Schon die Wahl der richtigen Gehäusetechnik ist die Basis für ein effizientes 

Endprodukt. Nachfolgendes Beispiel veranschaulicht Umsetzung und Optimierung komplexer Lösungen. 

 

Autor: Christoph Adam 

Bei der Umsetzung komplexer Systeme mithilfe einer sukzessiven 

Integration von Level 1 (Gehäuse-Einzelteile wie 

Seitenwände, Flansche und Verbindungschienen) bis hin 

zu Level 5 (integriertes System für die Auslieferung zum 

Endkunden) sowie der Optimierung technologischer Lösungen 

kann ein erfahrener Outsourcing-Partner einiges bewirken. Im 

vorliegenden Fall wurde vom Kunden ein 19-Zoll-Standard-Baugruppenträger 

angefragt, als Aufbausatz für ein CPCI-System, der 

von Heitec „off the shelf “ geliefert werden sollte. Die Integration 

der Elektronik für das Laser-Direct-Imaging (LDI)-System sollte 

durch den Hersteller erfolgen. 

Systeme zur Laserdirektbelichtung kommen bei der Bestückung 

von Leiterplatten zum Einsatz. Äußerst hohe Präzision, Feinheit 

und sehr gute Bildergebnisse sind ihre besonderen Eigenschaften. 

Ein Laserstrahl wird auf eine mit Lack überzogene Platine fokussiert 

und belichtet diese. Der Laser wird bewegt und zeichnet die 

Leiterbahnen auf. Sinnvoll ist das Verfahren vor allem bei der Bestückung 

von kleinen Stückzahlen und Boards mit hoher Dichte. 

An diese Systeme werden sehr hohe Anforderungen gestellt, wie 

beispielsweise Reinraumvorgaben, weiterhin müssen sie genauestens 

funktionieren und extrem ausfallsicher sein. Temperaturmanagement 

im Hinblick auf hohe Ströme, Belüftung und elektromagnetische 

Verträglichkeit (EMV) sind daher wichtige Aspekte. Eine 

äußerst komplexe Elektronik mit verschiedenen Architekturen, 

Bussystemen, Schnittstellen und die Adaption auf eine hoch auflösende 

Optik mit einem komplizierten Linsensystem gilt es dabei so 

vorteilhaft im Gehäuse unterzubringen, dass bei möglichst geringem 

Fertigungsaufwand ein einwandfreier Betrieb möglich ist. Um 

ein optimales maßgeschneidertes Ergebnis zu erzielen, sollte deshalb 

bei jedem Teilaspekt der Systemkonzeption die Gesamtanforderung 

der Zielapplikation präsent sein. 

Die Standardkomponenten lieferte Heitec sofort aus, bei näherer 

Analyse des Set-ups stellte sich jedoch heraus, dass die mechanische 

Konstruktion nicht 100-prozentig zur Elektronik passte. Da es 

Probleme an der Verbindung zur Backplane gab, war es erforderlich, 

das zugekaufte Standard-CPCI-CPU-Board an die Kundenanforderungen 

anzupassen, was zeitintensiv und technologisch 

aufwändig war. Nachteilig an kundenspezifischen Boards sind die 

höheren Kosten sowie oftmals auch die längeren Lieferzeiten. Zudem 

erfordern sie einen zusätzlichen internen Verwaltungsaufwand 

während des gesamten Lifecycles. Kommt es zu Änderungen 

bei den Standardboards, muss der Hersteller die modifizierten 

Boards nachrüsten, wodurch zusätzliche Kosten entstehen. 

Heitec schlug daher vor, eine neue angepasste Backplane-Lösuung 

einzubauen und rüstete den Baugruppenträger damit aus. Anstelle 

einer individuell konzipierten und bestückten CPU konnte 

dadurch ein erheblich kostengünstigeres und einfacher zu beschaffendes 

Standard-CPU-Board eingesetzt werden. 




Bild 1: Die 

Systemintegration 

des komplexen 

LDI-Systems 

wurde von Level 1 

bis 5 realisiert. 

Bilder: Heitec 

Bild 2: Das System, bestehend aus kundeneigenen Designs und neuen 

Standardlösungen wurde in sehr kurzer Zeit kostengünstig umgesetzt. 

Eine weitere Herausforderung stellten die vom Kunden entwickelten 

Busse dar, sowie die drei, für die verschiedenen Stromversorgungen 

zuständigen Netzteile, um diese mit ihren unterschiedlichen 

Spezifikationen homogen in das System zu integrieren. Gerade 

in dieser Phase erwies es sich als besonders wichtig, alle Möglichkeiten 

des Hardware-Spektrums genau zu kennen und auf die 

Erfordernisse des „Innenlebens“ abzustimmen. Heitec, spezialisiert 

auf Gehäusetechnik und Elektronik, übernahm daher auch 

die Beschaffung der Netzteile, Lüfter und so weiter. Um die jeweils 

bestmögliche und kosteneffizienteste Ressource anbieten zu können, 

war gerade auch bei dieser Anwendung das weitreichende 

Ökosystem an Partnern und das umfangreiche Angebot an Gehäusetechnik 

von großem Vorteil. Außerdem spielte bei dieser Integration 

die jahrzehntelange Entwicklungserfahrung in der Elektronik 

quer durch alle Marktbereiche eine wichtige Rolle, um abschätzen 

zu können, was machbar und sinnvoll ist und wo das System- 

Layout verbessert werden kann. 

Im Hinblick auf den spezifizierten Einbau des LDI-Systems in 

die Zielapplikation und den Einsatz in der Reinraum-Technologie 

wurde das System beispielsweise mit einem speziellen Belüftungskonzept 

versehen, bei dem die Kühlluft umgeleitet wird, um bei 

der hohen Packungsdichte und dem Verlustleistungsaufkommen 

bessere Temperaturwerte zu erreichen und so Zuverlässigkeit und 

Lebensdauer zu erhöhen. 

Bessere Temperaturwerte erreichen 

In enger Absprache mit dem Kunden wurde das Integrations-Level 

sukzessive von Level 1 auf Level 4 erhöht und alle Elektronikbaugruppen 

in das Gehäuse integriert. Dies umfasste auch das Bundling 

mit der Software: Das System wurde mit dem Windows XP- 

Betriebssystem sowie die CPU mit der Image-Anwendungs-Software 

ausgestattet. Im Auftrag des Kunden wurden Prototypen erstellt, 

die nach einem Kompatibilitätstest in Serie gehen sollten. 

Heitec übernahm hierbei das komplette Handling, die Produktpflege 

sowie die Logistik. 

Bei den Tests lag ein besonderes Augenmerk auf Temperaturmanagement, 

Spannung, Funktionalität und EMV. Zur Überprüfung 

baute das Eckentaler Unternehmen ein komplettes Prüfsystem auf 

und stellte eine Prüfroutine der Elektrik zur Verfügung. In Zusammenarbeit 

wurden Thermosimulationstests durchgeführt. Durch 

eine neue Kabelführung ließ sich eine bessere Kabelabschirmung 

erzielen und damit ein günstigeres EMV-Verhalten. 

Dafür wurden Kabelbäume entwickelt, die von einem Partner 

kostengünstig in Serie gefertigt werden konnten. Auch hier erwiesen 

sich die vielfältigen Erfahrungen in Bereichen mit hohen 

EMV-Vorgaben von großem Vorteil, um Störungen zwischen Packaging 

und Elektronik von vorne herein auszuschließen. 

Nach einer umfassenden Systemprüfung erhielt der Kunde ein 

betriebsbereites und lauffähiges System zur Integration in die 

Endanwendung. Bei der Prototypisierung bis zur Serienreife – von 

der Komponente über die Montage bis hin zur vollständigen Integration 

– wurde eine Zeitersparnis von ungefähr einem halben 

Jahr erzielt. 

Zeitersparnis von einem halben Jahr 

Grundlage des Erfolgs war und ist die enge, vertrauensvolle und 

partnerschaftliche Kooperation mit dem Kunden sowie der kontinuierliche 

Dialog zwischen dem Kunden und dem dedizierten 

Heitec-Team. Durch beständiges Hinterfragen sämtlicher Prozesse 

ließen sich schnell Verbesserungen erreichen – Feedback wurde 

sofort verarbeitet und zur Optimierung der weiteren Schritte eingesetzt. 

Das Resultat war ein System, bestehend aus kundeneigenen 

Designs und neuen Standardlösungen, das in sehr kurzer Zeit 

kostengünstig umgesetzt wurde. Das Packaging wurde dabei als 

integraler Bestandteil der Systemlösung begriffen. Immer im Blick 

blieb dabei zudem der Fertigungsaspekt. (ah) 

n 

Der Autor: Christoph Adam ist Leiter Produktmanagement 

Geschäftsgebiet Elektronik bei Heitec. 

Standardmäßige und 

modifizierte Gehäuse aus 

Aluminium-Druckguss, 

Metall oder Kunststoff. 

sales@hammondmfg.eu 

www.hammondmfg.com 



Bild 1: Die Leitung Ölflex 

Smart108 wurde vor 

ihrer Markteinführung 

mechanischen 

Prüfungen, Hochspannungs- 

und Isolationswiderstandsprüfungen 

unterzogen. 

Bild 2: Umfangreiche 

Testverfahren 

garantieren einen 

reibungslosen Ablauf 

ohne Ausfälle, 

Langlebigkeit sowie 

Sicherheit. 

Bilder: Lapp 

Steuer- und Anschlussleitungen 

Tests für reibungslosen Ablauf 

Steuer- und Anschlussleitungen haben in vielen Maschinen eine tragende Rolle und müssen daher über lange 

Zeiträume reibungslos funktionieren, um weder die Wirtschaftlichkeit noch die Sicherheit von Anlagen zu gefährden. 

Eine nachhaltige Qualitätssicherung anhand umfangreicher Tests im gesamten Entwicklungs- und Fertigungsprozess 

ist daher von sehr hoher Wichtigkeit. 

Autor: Jürgen Beck 

In Industrierobotern oder Windkraftanlagen, in großen Papierherstellungsmaschinen 

oder Achterbahnen – Steuer- und Anschlussleitungen 

sorgen für den Betrieb unterschiedlichster 

Produktions-, Energieerzeugungs- oder Freizeitanlagen. Ein 

reibungsloser Ablauf ohne Ausfälle, Langlebigkeit sowie Sicherheit 

sind in allen Fällen unabdingbar, denn ein Versagen der Leitung 

kostet unter Umständen viel Geld. Aus diesem Grund sind umfassende 

Tests in der Entwicklungsphase sowie kontinuierliche Qualitätskontrollen 

in der Fertigung wichtige Bestandteile des Entwicklungs- 

und Produktionsprozesses. 

Um Maschinenkomponenten ständig zu optimieren und weiter zu 

entwickeln, sind Versuchs- und Testanlagen notwendig, welche unter 

Beweis stellen, dass sich die gewünschten Leistungseigenschaften 

auch unter hoher Belastung bewähren. Die Stuttgarter Lapp-Gruppe 

verfügt über ein Versuchs- und Testzentrum mit Testanlagen für die 

Durchführung anwendungsnaher Tests sowie elektrischer Prüfungen. 

Dort werden Entwicklungsversuche, Produktüberwachungen, 

Erstbemusterungen und Vergleichstests durchgeführt. 

Anwendungsnahe Prüfanlagen erlauben unterschiedliche Tests 

von Leitungen in Energieführungsketten mit Beschleunigungen 

bis zu 50 m/s 2 (entspricht dem fünffachen der Erdbeschleunigung). 

Des Weiteren können Wechselbiegetests und Biege-Knick-Prüfungen, 

Torsions-Biegetests und verschiedene Arten von Torsionsprüfungen 

durchgeführt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, 

trommelbare Leitungen auf einer speziellen Anlage zu testen sowie 

alle relevanten elektrischen Tests durchzuführen. 

Auch die beiden neuen Leitungen Ölflex Classic 110 und Ölflex 

Smart 108 wurden vor der Markteinführung im hauseigenen Testlabor 

ausgiebig getestet und geprüft. Um die Classic-Leitung für 

eine noch größere Bandbreite von Einsatzgebieten zu qualifizieren, 

wurden einige weitere Leistungsmerkmale ergänzt. Die Smart-Variante 

hingegen wurde auf das Wesentliche reduziert. Ihre Grundeigenschaften 

sind für eine Vielzahl von Anwendungen ausreichend, 

auf einige technische Merkmale wird zugunsten eines 

Preisvorteils verzichtet. In Bezug auf Maße, Gewicht und elektrische 

Eigenschaften ist die Leitung mit der Classic 110 identisch. 

Ölflex Smart 108 wurde mechanischen Prüfungen, Hochspannungs- 

und Isolationswiderstandsprüfungen unterzogen. In der 

Wechselbiegetestanlage wurde die Leitung bei einem Verfahrweg 

von einem Meter und einer Verfahrgeschwindigkeit von bis zu ei- 


Garantierte Leistungseigenschaften 

In der Produktentwicklung sind Versuche notwendig, um die Leistungseigenschaften 

auch unter den gewünschten Einsatzbedingungen 

über lange Nutzungszeiträume garantieren zu können. Prüfkriterien, 

welche die Anforderungen von Normen und Standards übertreffen, 

gewähren, dass viel beanspruchte Komponenten auch bei hoher 

Belastung lange Zeit ausfallsicher funktionieren. 


659ei0313 




nem Meter pro Sekunde 30.000 Zyklen lang unter elektrischer 

Spannung und Strombelastung bewegt. So ist ein Mindestbiegeradius 

garantiert, der bei gelegentlicher Bewegung dem Fünfzehnfachen 

und bei fester Verlegung dem Vierfachen des Leitungsdurchmessers 

entspricht. Höhere Anforderungen als normativ 

vorgeschrieben, setzte man bei der Hochspannungsprüfung an. So 

wurden die Adern im Wasserbad eine Minute Spannungen von bis 

zu 4000 Volt statt der vorgeschriebenen 2000 Volt ausgesetzt. 

Bei der Classic 110-Ausführung führte das Unternehmen zusätzliche 

Tests durch, um die erweiterten Leistungseigenschaften 

in die Spezifikation aufnehmen zu können. So ist die Leitung im 

Abmessungsbereich von zwei bis sieben Adern mit Leiterquerschnitten 

von 0,5 bis 2,5 mm 2 für bestimmte Anwendungen in 

Energieführungsketten geeignet. Folgende Prüfparameter lagen 

zugrunde: Verfahrweg fünf Meter, Verfahrgeschwindigkeit bis zu 

sechs Meter pro Sekunde, 200.000 bis 1.000.000 Biegezyklen. 

In der Torsionstestanlage, die für typischerweise in Windenergieanlagen 

auftretende Torsionsbewegungen entwickelt wurde, 

wurde die Leitung auf ihre Torsionsbeständigkeit getestet. Hierbei 

ist zu beachten, dass sich die Torsionsbewegung in einer Windenergieanlage 

stark von jener beispielsweise bei Roboteranwendungen 

unterscheidet. So ist die Bewegung im Loop zwischen 

Gondel und Turm einer Windkraftanlage deutlich langsamer als 

die hochdynamischen Abläufe bei Robotern. Der Test erfolgt mit 

einem Torsionswinkel von maximal ± 720 ° und einer Drehgeschwindigkeit 

von bis zu fünf Umdrehungen pro Minute sowie einer 

Zugbelastung von maximal 700 N. Damit ist es möglich, auch 

größere Leitungslängen zu simulieren. Die Torsionsbeständigkeit 

dieser Leitung liegt bei einem Torsionswinkel von ± 150 °/m und 

einer Drehgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Minute bei 

5000 Zyklen bei Temperaturen von mindestens 5 ° C und 2000 Zyklen 

bei Temperaturen bis -20 ° C. 

Erweiterter Temperaturbereich 

Im Vergleich zu ihrer Vorgängerin weist die neue Classic 110 eine 

verbesserte Ölbeständigkeit und einen erweiterten Temperaturbereich 

von -15 bis 70 °C auf, bei fester Verlegung reicht dieser sogar 

von -40 bis 80 °C. Dies erlaubt die Installation auch in kalten Wintermonaten. 

Mit 145 Abmessungen und bis zu 100 Adern deckt 

diese Leitung die Bedürfnisse der unterschiedlichsten Branchen 

und Länder ab. 

Erhöhte Kosteneffizienz sowie die ständige Verfügbarkeit hießen 

die wichtigsten Entwicklungsziele bei der Smart-Leitung. Neben der 

Konzentration auf die Grundeigenschaften der Leitung sind es auch 

logistische Vereinfachungen, die zu einer besseren Wirtschaftlichkeit 

beitragen. Lieferlängen und Gebinde sind standardisiert, wodurch 

sich Einsparungen in den Bereichen Logistik und Verpackung 

ergeben, die an den Kunden weitergegeben werden. Einen weiteren 

Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leistet die Wiederverwendung von 

PVC für die innere Schicht des Außenmantels. Gearbeitet wurde mit 

der Methode des mechanischen Recyclings. Für diesen Prozess muss 

das Material sortenrein sein. Um sicherzustellen, dass das PVC die 

erforderliche Qualität besitzt, verwendet Lapp Kabel nur Reste aus 

eigener Produktion. Der Einsatz von regeneriertem PVC in der industriellen 

Produktion ist bereits bewährt, ohne dass es dabei zu 

Qualitätseinschränkungen kommt. (ah) 

n 

Der Autor: Jürgen Beck von U. I. Lapp. 

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Der Gehäusekorpus und das Profil des SE 

8-Einzelschranks sind aus einem Blech geformt. 

Sämtliche Komponenten aus dem umfangreichen 

Zubehörprogramm der TS 8-Anreihschränke 

passen auch in den neuen Einzelschrank. 

Bilder: Rittal 

Effiziente Montage als Kostenfaktor 

Ein System vom Einzel- über den Anreihschaltschrank bis zum IT-Rack 

Bei Schaltschränken ist die Montage des Systems ein nicht zu vernachlässigender Kostenfaktor. Rittal erhöht bei 

seinen neuen Systemen durch Standardisierung und durchdachte Detaillösungen die Effizienz bei der Montage 

und senkt damit die Total Cost of Ownership (TCO). Autoren: Hans-Robert Koch und Matthias Müller 

Ein Schaltschranksystem, das eine ganze Familie von 

Schränken und eine Vielfalt kompatiblen Zubehörs umfasst, 

hat bereits in der Konstruktionsphase einen großen 

Vorteil. Der Konstrukteur muss sich nicht schon zu Beginn 

für ein System oder einen Schaltschranktyp entscheiden, sondern 

kann diese Entscheidung im Prozess möglichst weit nach hinten 

verschieben. Mit dem SE 8 bietet Rittal einen neuen Einzelschaltschrank, 

der voll kompatibel zu seinem TS 8-Anreihschranksystem 

ist. So ist es möglich, ohne weiteren Aufwand vom Einzelschrank 

auf ein Anreihsystem umzudisponieren, sollte der Platz 

eines einzelnen Schrankes nicht ausreichen. 

Die Konstruktion wird vom Hersteller durch verschiedene Engineering-Tools 

unterstützt. Neben den 2D- und 3D-Bauteilbibliotheken 

für die CAD-Modellierung zählen dazu auch noch Softwarelösungen 

wie RiTherm zur Ermittlung der abführbaren Verlustleistung 

beziehungsweise der Klimatisierung sowie weiterhin 

Power Engineering, eine Planungssoftware für die sichere Energieverteilung 

von Schaltanlagen. Für einen sehr effizienten, integrierten 

Entwicklungsprozess sind diese Tools und Bibliotheken zum 

Beispiel mit der Software P8 verknüpft. Hier handelt es sich um 

eine Engineering-Lösung des Rittal Schwesterunternehmens Eplan 

Software und Service. 




In sich geschlossenes und zusammenpassendes System 

Im Unterschied zu Anreihschränken, die aus Rahmengestell und 

abnehmbaren Seitenwänden bestehen, werden beim Einzelschrank 

die Seitenwände und das Dach aus einem Stück gefertigt. Bestellung 

und Montage der Seitenwände entfallen somit. Der neue Einzelschrank 

SE 8 ist mit den Zubehörteilen des TS 8-Systems kompatibel 

und bildet so mit dem Anreihsystem TS 8 und dem neuen 

IT-Schrankportfolio TS IT ein komplettes, in sich geschlossenes 

und zusammenpassendes System. Damit vereinfachen sich Einkauf 

und Lagerhaltung, da unabhängig vom eingesetzten Schranktyp 

nur Teile aus einem Zubehörprogramm gekauft und gelagert 

werden müssen. Dabei umfasst das Systemzubehör praktisch alle 

Produkte, die im Schaltschrankbau benötigt werden, angefangen 

von der Schaltschrankleuchte bis hin zu Klimatisierungslösungen. 

Ebenso wie der Anreihschrank bietet auch der Einzelschrank, mit 

der Möglichkeit des Innenausbaus auf zwei Montageebenen, große 

Flexibilität und deutlich mehr Platz als konventionelle Einzelschränke. 

Innenausbau auf zwei Montageebenen 

Die Montageeffizienz der Systemplattform wurde zusätzlich mit 

einer Vielzahl von Neuerungen optimiert. Jetzt besitzen die TS 

8-Schaltschränke in den vertikalen Profilen im Abstand von 100 

mm spezielle Stanzbilder zur Befestigung von Einbauten mit 

selbstformenden M8-Schrauben ohne Vorbohren, für die einfache 

Befestigung von Einbaukomponenten in Breite und Tiefe. Zudem 


Ein kompatibles System 

Das mit Blick auf einfache, werkzeuglose Montage und Kompatibilität 

innerhalb des Baukastens entwickelte TS 8-System beschleunigt die 

Montage und hilft bei der Vermeidung von Fehlern beim Aufbau. Nicht 

zuletzt bietet der saubere und professionelle Aufbau des Schaltschranks 

auch eine hohe Produktqualität und Zuverlässigkeit. 


601ei0313 

lässt sich die Montageplatte nun auch von einer Person einbauen. 

Befestigung und Tiefenverstellung über Montageclips machen 

Werkzeuge überflüssig. Ein neues Lochbild im Türrahmen ermöglicht 

den Einbau von Systemzubehör im Schrankinneren. Einfache 

Montage und verringerte Lagerhaltungskosten sind die wichtigsten 

Vorteile, die sich daraus ergeben. Durch die neue Lochung lässt 

sich die Tür jetzt noch besser als vollwertige Montagefläche nutzen. 

Diese Möglichkeit erschließt eine neue Dimension im platzsparenden 

Innenausbau. 

Durch Aussparungen lassen sich die Erdungsbolzen vom Monteur 

von vorn in die Montageplatte einsetzen und verschrauben. 

Einfachere Montage wurde auch bei den Anreih-und Einzelschränken 

durch den automatischen Potenzialausgleich der Flachteile 

erreicht. Die Montageelemente drücken sich in die Oberflä- 

Bild oben links: Die TS 8-Schaltschränke besitzen jetzt in den vertikalen 

Profilen im Abstand von 100 mm spezielle Stanzbilder für das Befestigen von 

Einbauten mit M8-Schrauben ohne Vorbohren – für die einfache Befestigung 

von Einbaukomponenten in Breite und Tiefe. 

Bild oben: Das neue Sockelsystem Flex-Block lässt sich an Anreih- und 

Einzelschränke sowie an IT-Racks schnell und werkzeuglos montieren. 

Bild links: Die zeitaufwändige Montage entfällt beim neuen IT-Rack und 

seinen Accessoires komplett. Es kann mit Schnappverschlüssen, teilweise 

ganz ohne Werkzeug, vom Kunden schnell ergänzt oder umgebaut werden. 



Bild links: Werkzeugloser 

Einbau von Gleitschienen, 

Geräteböden, Teleskopschienen 

und mehr. 

Einfach in der hinteren 

Profilschiene einhängen, 

auf das benötigte Maß 

ausziehen und vorne 

fixieren. 

Bild rechts: Vorbereitet für 

Dynamic Rack Control oder 

für das Kabelmanagement. 

chenbeschichtung ein und stellen eine leitende Verbindung her. 

Zu den vielfältigen Vorteilen, die sich daraus ergeben, gehört zum 

einen die verkürzte Montagezeit, weiterhin kann der Potenzialausgleich 

nicht vergessen werden und oftmals müssen Erdungsbänder 

weder gekauft noch montiert werden. 

Sockelsystem ohne Werkzeuge zusammenbauen 

Benötigten übliche Sockel bisher etwa zehn Minuten Montagezeit 

für das Verschrauben einer Vielzahl von Einzelteilen, so lässt sich 

der Flex-Block, ein neuartiger Sockel-Funktionsraum, in weniger 

als einer Minute zusammenclipsen. Das Sockelsystem mit symmetrischen 

Kunststoff-Eckmodulen lässt sich dabei ohne Werkzeuge 

zusammenbauen. Blenden aus Stahlblech übernehmen die stabilisierende 

Funktion. Montageschienen für den Innenausbau auf 

zwei Montageebenen bieten hohe Flexibilität im Innenausbau für 

Kabelführung, -abfang sowie Einbau von Komponenten. Die 100 

Millimeter hohen, vollsymmetrischen Eckmodule aus Kunststoff 

lassen sich auf 200 Millimeter Höhe stapeln und sind mit Öffnungen 

für Adapterhülsen zur Aufnahme von Nivellierfüßen und 

Doppellenk-Rollen versehen. Nach dem Abnehmen der Blenden 

lässt sich der Schrank mit einem Hubwagen oder Gabelstapler 

transportieren und am Bestimmungsort absetzen. Dort clipst der 

Monteur die Blenden mit wenigen Handgriffen wieder an den Sockel. 

Trotz der Stapelbarkeit der 100er Flex-Blöcke bietet der Hersteller 

in Kürze auch eine 200 mm hohe Variante ab Lager an. 

Flex-Block-Sockel, werkzeuglose Montage und Systemkompatibilität 

zeichnen auch das neue Rack-System TS IT für Server- und 

Netzwerkinstallationen aus. Damit wird die volle Kompatibilität 

der Lösungen für IT- und Industrie-Anwendungen geschaffen. So 

lassen sich auch im IT-Rack alle Vorteile eines standardisierten, 

aufeinander abgestimmten Zubehörprogramms nutzen. Geteilte 

Seiten- und Rückwände mit Schnellverschluss, zwei flexible 

19-Zoll-Montageebenen, die sich auch auf eine Breite von 21, 23 

und 24 Zoll verstellen lassen, sind in der Grundausstattung enthalten. 

Die neue Schnellmontagetechnik ermöglicht es außerdem, 

Zubehörkomponenten wie beispielsweise Geräteböden und Gleitschienen 

werkzeuglos zu montieren. Zudem ermöglicht das 

Plug&Play-Zubehör eine einfache Planung und Auswahl sämtlicher 

Komponenten. 

Sämtliche installierten IT-Komponenten wie Server und Switches 

lassen sich über eine jederzeit einbaubare RFID-Antenne und 

über Tags in eine automatische Inventarisierung einbinden. Mit 

einer Belastbarkeit von insgesamt 1500 Kilogramm auf der 19-Zoll- 

Ebene ist das neue IT-Rack zudem ausgesprochen stabil. Neben 

geschlossenen Türen sind auch belüftete Racktüren erhältlich, die 

eine freie Belüftungsfläche von 85 Prozent bieten. Alle Türen sind 

mit 180-Grad-Scharnieren für bestmögliche Zugänglichkeit ausgestattet, 

wobei Schränke mit Sichttüren so dicht sind, dass die Installation 

einer Klimatisierung, aber auch einer Gas-Löschanlage 

möglich ist. (ah) 

n 

Die Autoren: Hans-Robert Koch (links), Abteilung 

Presse- und Öffentlichkeitsarbeit und Matthias Müller 

(rechts), Abteilungsleiter Produktmanagement 

Modular Enclosures, beide bei Rittal, Herborn. 

Wir stellen aus: Hannover Messe Halle C40 / Stand 11 




Für HPEC-Anwendungen 

Lüfterloses OpenVPX-System 

Das lüfterlose OpenVPX-System von Emerson Network Power inklusive 

Stromversorgung, Speicher- und Prozessorelementen wurde 

für die Luft- und Raumfahrt sowie militärische, kommerzielle 

und andere HPEC-Anwendungen (High Performance Embedded 

Computing) entwickelt. 

Bei diesen Anwendungen kommt es besonders auf minimale 

Größe, Gewicht und Leistungsaufnahme an. Im VPX3000 ist ein 

konfigurierbares I/O-Adapter-Board (IAB) integriert, das die Einund 

Ausgänge der Payload-Blades auf der Frontseite des Gehäuses 

zur Verfügung stellt. Dieses I/O- 

Adapter-Board arbeitet mit dem 

Prozessor-Blade iVPX7225 von 

Emerson Network Power zusammen, 

welches auf dem mobilen Intel-Core-Chipsatz 

der dritten Generation 

basiert. 

Bis zu drei Conductioncooled-3U-OpenVPX-Module 

kann das System enthalten und es 

Brandneu zur Hannover Messe 2013! 

verfügt über eine VITA-62-kompatible 

Wechsel- oder Gleichstromversorgung 

mit einem Stromanschluss 

nach MIL-38999 und 

frontseitigem Schalter. 

Zwei Fat Pipes der Data Plane 

von jedem Slot sind zu einer Full- 

Mesh-Konfiguration verbunden. 

Von jedem Slot werden zwei Ultra 

Thin Pipes der Control Plane als 

1000Base-T-Schnittstellen zum 

IAB geführt. 

Bei sämtlichen Varianten sind 

auch USB 2.0- und Display-Port- 

Schnittstellen mit dem IAB verbunden. 

VPX3000, eine zusätzliche 

robuste Variante für Militäranwendungen 

und für Luft- und Raumfahrtapplikationen 

enthält drei 

MIL-38999-Stecker, die mit dem 

I/O des jeweiligen Slots verbunden 

sind. Zusätzlich existiert noch eine 

Variante mit kommerziellen Anschlüssen 

am IAB. Diese Version 

ist schwerpunktmäßig für Industrieapplikationen 

und für den Bereich 

Entwicklung ausgelegt. 

Da die OpenVPX-Technologie 

immer breitere Anwendung findet, 

setzt das Unternehmen weiter auf 

die Bereitstellung innovativer Lösungen 

für OEMs. Dieser komplexe 

Markt verlangt Anpassung und 

integrierte Plattformen. (ah) n 

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Bild: Emerson Network Power 

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Das 

lüfterlose 

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Bild 1: Ein leitfähiger, 

geschirmter 

Wärmeschrumpfschlauch 

als Basis 

für eine effektive, 

leichtgewichtige 

Kabelschirmung. 

Wärmeschrumpfbare 

Kabelabschirmungen 

Ansatz für hochleistungsfähige Kabelbäume 

Abgeschirmte Kabel schützen die Elektronik vor externen Störungen. Herkömmliche Techniken führen aber zu 

großen schweren Kabeln und deren Anschließen gestaltet sich arbeitsintensiv. Chomerics zeigt, dass leitfähige 

wärmeschrumpfbare Abschirmungen eine robuste, leichte und günstige Alternative sind.Autor: Christophe Loret 

Militärische Anwendungen sind heute kommunikationsintensiv 

und benötigen schnelle Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten 

in Applikationen wie Handfunkgeräten, 

Hightech-Helmen, Waffensteuerungen, 

Flugkörperlenkung und Avionik. Sich gegen elektromagnetische 

Störungen (EMI, Electromagnetic Interference), Funkstörungen 

(RFI, Radio-Frequency Interference) und elektrostatische Störungen 

(ESI, Electrostatic Interference) zu schützen, ist sehr wichtig. 

Da Kabel anfällig gegen Störungen sein können, bieten die Hersteller 

verschiedene Techniken an, um eine ordnungsgemäße Abschirmung 

und den korrekten Anschluss der Kabelabschirmung 

sicherzustellen. Da in der Militärtechnik Einsparungen an Gewicht, 

Platz und Kosten eine zentrale Rolle spielen – genauso wie 

in der kommerziellen Avionik und in anderen Hightech-Bereichen 

wie der Medizintechnik – steigt die Nachfrage nach Alternativen 

mit geringem Gewicht, die sich einfacher und schneller montieren, 

warten oder überarbeiten lassen. 

Abschirmeffizienz umsetzen 

Geschirmte Kabel senden keine Störungen aus und schützen Signale 

gegen externe EMI-, RFI- und ESI-Einflüsse. Ein entsprechend 

entwickeltes Kabel umfasst viele unabhängige Komponen- 



ten und ist mittlerweile genauso wichtig wie jeder andere Aspekt 

eines Systemdesigns. Die Wirksamkeit der Abschirmung wird als 

Verhältnis der einfallenden Feldstärke zur zulässigen Feldstärke in 

Dezibel (dB) ausgedrückt. Die Abschirmung kann elektrische oder 

magnetische Felder entweder reflektieren oder absorbieren (Störströme 

leitet man im Kabelschirm zur Erde ab). 

Es gibt vier Arten von Signalstörungen: 

■ Statische Störungen treten auf, wenn ein elektrisches Feld das 

Signal verzerrt. 

■ Magnetische Störungen kommen von großen AC-Motoren 

oder Transformatoren, die einen entgegengesetzten Stromfluss 

verursachen können. 

■ Gleichtaktrauschen entsteht durch einen Stromfluss zwischen 

verschiedenen Massepotenzialen, die sich an verschiedenen 

Punkten innerhalb des Systems befinden. 

■ Übersprechen bezieht sich auf Standard-AC-Signale zwischen 

zwei oder mehreren nahe beieinander liegenden Leitungen 

oder Kabeln. 

Da problematische EMI und RFI entlang des gesamten Kabels und 

an der Verbindung zwischen einem abgeschirmten Kabel und seiner 

Anschlussvorrichtung auftreten können, ist die Qualität der 

Abschirmung und des Anschlusses wichtig. In der Praxis treten 

mehr Probleme an den Anschlussvorrichtungen auf als an jedem 

anderen Teil eines Kabels. 

Material und Anschlüsse wählen 

Gewöhnliche Abschirmungen und Anschlüsse enthalten einen 

metallischen oder metallisierten Kunststoff-Stecker, wobei die Kabelabschirmung 

mit dem Stecker verlötet wird. Alternativ lässt 

sich die Verbindung mit Kupferband umwickeln, das mit der Kabelabschirmung 

verlötet wird. Dieser Lösungsansatz funktioniert 

zwar, ist aber teuer, arbeitsintensiv und kann zu einer uneinheitlichen 

Abschirmleistung führen. 

Andere geschirmte Kabel weisen eine nach innen gerichtete 

Aluminium/Polyester- oder Aluminium/Kapton-Folie auf, welche 

die Leiter vollständig umschließt. Die Folie ist stets in Kontakt mit 

einem spiralförmig gewickelten, verzinnten Kupferdrahtgeflecht, 

das eine elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung und 

der Schaltkreiserde herstellt. Die Metallisierung der Folie ist dünn 

(zirka 0,75 mm) und ist, gegenüber anderen Abschirmungen wie 

Drahtgeflechten sehr robust. Ein Abschirmgeflecht findet Verwendung, 

wenn ein hoher Schutz erforderlich ist. Abschirmgeflechte 

bestehen aus einem Netz von Kupferdrähten, die über- und untereinander 

gewebt sind, um einen festen, aber flexiblen Zylinder zu 

bilden. Die Drähte können blank, verzinnt, versilbert oder vernickelt 

sein. Je nach Art des verwendeten Steckers kann es erforderlich 

sein, das Drahtgeflecht zu öffnen oder zu lockern, um die Ab- 


40...65 Prozent Gewicht einsparen und Arbeitskosten 

verringern 

Kabel brauchen Schutz gegen Störungen; keine Frage. Hier stellen 

wärmeschrumpfbare Kabelabschirmungen eine gute Alternative dar, 

denn sie haben viele Vorteile. Abgesehen von der leichten Montage 

sind sie leicht, platzsparend und nachbearbeitbar. Ein komplettes Abschirmsystem 

umfasst alle Komponenten, die für einen abgedichteten, 

abgeschirmten Kabelbaum erforderlich sind. 


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schirmung anzuschließen. Im Gegensatz dazu ist der Anschluss 

von Koaxialkabeln eher direkt und schont die Abschirmung 

durchgehend bis zum Steckergehäuse. Kabel mit Abschirmgeflecht 

sind hochwertig; ihre Abschirmeffizienz liegt bei mindestens 85 

Prozent. 

In einigen Kabeln wird das Schirmgeflecht geschichtet, um eine 

noch höhere Abschirmeffizienz zu erreichen. Das Schichten verhindert 

Öffnungen zwischen den einzelnen Geflecht-Elementen, 

da selbst kleine Durchlässe einen Ein-/Auslass für Störungen bei 

hohen Frequenzen darstellen. Der Nachteil solcher geschichteten 

Abschirmungen ist das höhere Gewicht und die geringere Flexibilität. 

Die Kabel mit einem Abschirmtuch, das mit Kupfer oder Nickel 

überzogen ist, lassen sich als dünne, leichte und sehr flexible 

Alternative verwenden. Sie schützen in rauen Umgebungen wie im 

Militär- und Luft-/Raumfahrtbereich . 

Begrenzungen von geschirmten Kabeln 

Herkömmliche geschirmte Leitungen sind anfällig gegen Reißkräfte 

während der Reparatur oder bei Nacharbeiten. Das kann dazu 

führen, dass das gesamte Kabel nutzlos wird. Viele geschirmte Kabel, 

beispielsweise in Flugzeugen oder Bodenfahrzeugen, können 

erheblich zum Gesamtgewicht beitragen. Das beeinträchtigt die 

Beweglichkeit und erhöht den Kraftstoffverbrauch. In zivilen oder 

militärischen Anwendungen ist dies ebenfalls nicht erwünscht und 

widerspricht anderen Gewichtseinsparungsmaßnahmen, wie dem 

zunehmenden Einsatz von Kohlefaser-Bauteilen. Große Mengen 

metallgeschirmter Kabel fügen unerwünscht Größe, Gewicht und 

Kosten hinzu – auch in anderen hochleistungsfähigen Anwendungen 

wie der Medizintechnik (MRI, CT). 

In Avioniksystemen sind HF-Störungen allgegenwärtig. Das erfordert 

Abschirmungen, die selbst bei extrem hohen Frequenzen 

funktionieren. 

Wärmeschrumpfbare Abschirmung 

Leitfähige, geschirmte Wärmeschrumpfschläuche (Bild 1) helfen 

dabei, die Anforderungen an Wartung, Gewicht und HF-Abschirmung 

zu erfüllen. Sie kombinieren eine leichte, vollständig umhüllende 

EMI-Abschirmung mit einem mechanischen, umgebungsbedingten 

Schutz für Drähte und Leitungsbündel. Im Gegensatz zu 

herkömmlichen Abschirmgeflechten kann dieser Ansatz 40 bis 65 

Prozent Gewicht einsparen und die Arbeitskosten verringern. 

Die wärmeschrumpfbare Polyolefin-Außenschicht des Schlauches 

widersteht Abrieb und Chemikalien. Eine innere Schicht aus 

silberleitender Tinte sorgt für EMI-Isolation und Erdung. Durch 

die verschiedenen Polyolefin-Grade haben die Schläuche unterschiedliche 

elektrische und einsatzabhängige Eigenschaften; sie 

eignen sich dadurch für verschiedenen Anwendungen. Der Einsatz 

von wärmeschrumpfenden Abschirmungen erfolgt meist während 

der anfänglichen Montage, er lässt sich aber auch beim Hinzufügen 

einer zweiten Isolierung (EMI-Schutz) umsetzen, um im Betrieb 

befindliche Systeme zu schützen. Der Einsatz erfolgt mit bekannten 

Techniken und Werkzeugen für Standard-Wärmeschrumpfschläuche. 

Für eine hochleistungsfähige, leichtgewichtige Abschirmung eines 

Kabelbaums eignet sich das wärmeschrumpfbare-EMI-Abschirmsystem 

Cho-Shrink 1061. Neben seinem nach MIL-R-46846 

Typ 5 qualifizierten, leitfähig beschichteten Schlauch, enthält das 

System auch Kontinuitäts- und Zwischenstücke, Ösen, Steckerschuhe 

und leitfähigen Heißkleber. Das System schützt in rauen 

Umgebungen; es hat eine Abdichtung und 360° EMI/RFI/ESI-Abschirmung, 

70...80 dB Dämpfung über 500 MHz und ist konform 

Bild 2: Abgeschirmter Kabelbaum – fertig für die Montage und den Anschluss 

an die Stecker. 

Bild 3: Übergangsstücke haben eine Außenmetallisierung; ihre Positionierung 

erfolgt zuerst. 

nach UL VW-1 und CSA OFT-Norm. Die Materialien erfüllen 

auch die NASA-Ausgasungsspezifikationen, was den Einsatz in 

Raumfahrtanwendungen wie Satelliten ermöglicht. 

Komplettes Abschirmsystem 

Entwickler können die Komponenten des Systems verwenden, um 

einen komplett abgeschirmten Kabelbaum zu fertigen, dessen Abschirmung 

an allen Steckern korrekt angeschlossen ist. Ein Verlöten 

ist nicht erforderlich. Es wird empfohlen, den Kabelbaum mit 

allen Abzweigungen offen zu legen und zu entscheiden, wo man 

Steckerschuhe oder Übergangsstücke auf das Kabel schrumpft. 

Anschließend bringt man die Kontinuitätsstücke genau dort in Position 

und schrumpft sie fest um den Kabelbaum (Bild 3). Diese 

Stücke sind an ihrer Außenseite metallisiert. 

Als nächstes erfolgt das Überschieben von vorgeschnittenen 

Längen des leitfähigen Schlauches. Diese sind auf der Innenseite 

metallisiert und lassen sich so über die Kontinuitätsstücke schieben, 

dass an jedem Ende ein kurzes Stück leitfähiger Oberfläche 

sichtbar bleibt. Durch Wärmeanwendung schrumpft der Schlauch. 

Danach zieht man die Übergangsstücke auf die Abzweigungen des 

Kabelbaums auf. Nun ist der Kabelbaum korrekt ausgerichtet und 

komplett mit der Schutzabschirmung umschlossen (Bild 2). 

Anschluss und Einbau der Stecker erfolgt mithilfe der Cho- 

Shrink-leitfähigen-Ösen und -Steckerschuhen. Die Steckerschuhe 

werden zuletzt angebracht und über die Gewinde des Endgehäuses 

(oder Adapters) am Steckerende und über die verbleibende freigelegte 

Metallisierung am Kabelende geschrumpft. Bei der Montage 

enthalten die Cho-Shrink Steckerschuhe einen vorher eingebrachten, 

leitfähigen Kleber an jeder Öffnung. Dieser verflüssigt sich 

während des Schrumpfprozesses und schafft eine wirksame Abdichtung 

gegen Umgebungseinflüsse. Die EMI-Abschirmeigenschaften 

erfahren keine Beeinträchtigung. Schrumpfschuh-Adapter 

mit gerändelter und gerillter Oberfläche sind ebenfalls erhältlich 

und erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen ein Drehmoment 

sowie Abbruch- und Abziehkräfte. (rao/jj) 

n 

Der Autor: Christophe Loret ist Conductive Compounds Product 

Manager bei der Chomerics Division Europe in High Wycombe, 

United Kingdom. 

Bilder: Chomerics 




19-Zoll-Einschub 

HF-abgeschirmte Ausführung 

Leistungssteller mit elektronischer Sicherung 

Zuverlässiger und störungsfreier Betrieb 

MTS Systemtechnik hat den 

19°-Einschub EGD6-4500-Klappe-CN 

entwickelt, um Prüflinge, 

Komponenten oder Geräte elektromagnetisch 

von der Umgebung 

abzuschirmen. Aus 4 mm starkem 

Aluminium ist das äußerst 

stabile und robuste Gehäuse gefertigt. 

Die Profilnuten in den Seitenwänden 

geben dem Anwender 

die Möglichkeit, verschiedene 

Komponenten zu befestigen. Einen 

schnellen und einfachen Zugriff 

auf den Innenraum gestattet 

die Klappe mit Drehverschluss. Im 

unteren Frequenzbereich von 200 

bis 1000 MHz wird eine Schirmdämpfung 

von 60 dB typ. erreicht. 

19 Zoll x 6 HE x 450 mm Tiefe 

betragen die Standardabmessungen. 

Auf Kundenwunsch werden 

verschiedene Höhen und Tiefen, 

eine andere Oberfläche sowie der 

Einbau diverser Schnittstellen, 

HF-Absorbermatten und Lüftungen 

angeboten. Spezielle Bohrungen, 

Ausbrüche und Beschriftungen 

sind möglich. Mitgeliefert 

werden können Antennen, Steckverbinder, 

Kabel und so weiter. 

infoDIREKT 

Bild: MTS Systemtechni 

639ei0313 

Bild: Gefran 

Oft werden Leistungssteller für 

die elektrische Beheizung industrieller 

Prozesse durch Halbleitersicherungen 

vor einer Schädigung 

im Fehlerfall geschützt. Die 

Leistungssteller vom Typ GFW adv 

von Gefran verfügen über eine 

integrierte elektronische Sicherung. 

Ersatzsicherung, Verdrahtung 

und die Vorhaltung des entsprechenden 

Platzes im Schaltschrank 

erübrigen sich damit. 

Nach einer Störung lässt sich die 

Sicherung auf Knopfdruck wieder 

in Betrieb nehmen. 

infoDIREKT 

Adressen und Parameter manuell einstellen 

Für schmale Gehäuse 

Hartmann Codier hat einen 

schmalen, reflowfähigen Drehradschalter 

eingeführt. Mit einer Baubreite 

von 6 mm (mit Bedienkranz) 

oder 5 mm (ohne Bedienkranz) ist 

der DH1 für schmale Hutschienengehäuse 

geeignet. Durch den Bedienkranz 

lassen sich Adressen in 

Bus- und Wirelessapplikationen 

620ei0313 

oder Geräteparameter einfach und 

ohne Werkzeug von Hand einstellen. 

Den Drehradschalter gibt es 

zur Montage auf der Leiterplatte 

rechts und links, dadurch ist eine 

zweistellige Anzeige mit der Leiterplatte 

in der Mitte realisierbar. 

infoDIREKT 

642ei0313 

Höchste Leistung bei höchsten Anforderungen! 

Als Spezialist für innovative Steckverbindungssysteme haben wir 

für Ihre schwierigsten Anforderungen die passende Lösung. 

– Marktspezifische und innovative Lösungen 

für Energieversorgung, Schwerindustrie, 

Medizintechnik und viele andere Bereiche 

– teilentladungsfreie Steckverbinder für bis zu 6,3 kV 

– Leistungskontakte für bis zu 5 000 A 

– bis zu 255-polig möglich 

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Standard-Systeme 

Zwischen 19 Zoll und COM 

Durch die Miniaturisierung in der Elektronik können immer mehr 

Funktionen auf einer Europakarte untergebracht werden. Brauchte 

man vor Jahren noch getrennte Karten für CPU, Grafik, Speicher, 

Ethernetcontroller und so weiter, sind heute diese Funktionen 

schon auf dem Single-Board-Computer untergebracht. Zum Aufbau 

eines kompletten industriellen Computersystems werden immer 

weniger Steckplätze benötigt. Anstelle von Systemen mit bis 

zu 21 Slots sind immer öfter Systeme mit drei bis fünf Steckplätzen 

gefragt. 

Ein 19 Zoll breites System ist oftmals überdimensioniert. Benötigt 

wird ein kleineres Gehäuse, das nicht in die 19-Zoll-Ebene eines 

Schaltschrankes eingebaut wird. Neben den 19-Zoll-Systemen 

gibt es Small-Form-Factor-Lösungen, die jedoch recht schnell an 

Leistungsgrenzen stoßen, bei hohen Rechner- oder Grafikleistungen, 

Modularität, Erweiterbarkeit oder Redundanz. 

Diese Lücke zwischen dem klassischen 19-Zoll-System und den 

Small-Form-Factor-Lösungen schließt Pentair Equipment Protection 

mit seiner Familie von Small Form Factor Modular Systems. 

Nach Kundenvorgabe können diese Systeme aus Standardteilen 

konfiguriert werden. Entweder basieren sie auf einem 1 HE hohen 

und 250 mm breiten AMC-Chassis oder einem kleinen, kompakten 

Schroff-Baugruppenträger, der 3 HE hoch, 205 mm tief und 28 

TE breit ist. Aus einem Schroff-multipacPRO-Einschub mit Platz 

für zwei horizontal eingebaute Steckkarten wurde das AMC-Chassis 

entwickelt. Mit beiden Chassis wurde eine Plattform geschaffen, 

um technologieunabhängige Standard-Systeme aufzubauen: der 

Einsatz von AMC-Modulen ist genauso möglich wie die Integration 

von Steckkarten im Europakartenformat für VMEbus, VPX, 

CompactPCI, CompactPCI Serial und weitere. 

Ein erstes Produkt dieser Familie ist ein 2-Slot-AMC-System 

zum Einbau von ein oder zwei Single-Full-Size- oder ein beziehungsweise 

zwei Mid-Size-Modulen. Um die Module gleichmäßig 

belüften zu können, befindet sich rechts neben den Modulen eine 

Einheit mit vier Lüftern und Luftfilter. Im hinteren Bereich ist ein 

Open Frame-Netzteil angebracht mit einer Leistung von 120 W, so 

dass die AdvancedMC-Boards mit bis zu 50 W pro Modul betrieben 

werden können. Durch kleine Mulden im Boden- und Deckblech 

sind mehrere dieser Systeme übereinander stapelbar. 

Das zweite Standard-Produkt basiert auf einem 28 TE breiten 

Schroff-Baugruppenträger. Ausgerüstet mit einer Backplane, Netzteil 

und einer von unten angeflanschten Lüftereinheit ist das System 

komplett. Für die verschiedenen Bussysteme werden Netzteile 

mit den spezifischen Ausgangsspannungen eingesetzt. (ah) n 

infoDIREKT 

636ei0312 

2-Slot-AMC-System 

für AMC-Module. 

Bild: Pentair Equipment Protection 



50 A-Printrelais für Solar-Wechselrichter 

Bis zu 30 Prozent weniger Leiterplattenfläche 

Bild: Finder 

Bei der Serie 67 von Finder handelt 

es sich um ein Relais mit 

zwei oder drei Schließern (Brückenkontakte) 

mit jeweils einem 

Kontaktöffnungsweg von > 3 mm. 

Der maximal zulässige Dauerstrom 

je Kontakt beträgt 50 A bei 

einer Kontaktnennspannung von 

400 V AC 

. Wechselrichter wandeln 

den von den Solarmodulen erzeugten 

Gleichstrom in Wechselstrom 

um. Die EN 62109 sieht vor, 

dass die Erzeugungsanlage (Photovoltaikanlage) 

wechselstromseitig 

mit zwei in Serie liegenden 

Schaltern mit einem Kontaktöffnungsweg 

von jeweils > 1,8 mm 

vom öffentlichen Niederspannungsnetz 

abtrennbar sein muss. 

Durch die zwei in Serie angeordneten 

Schalter ist mit hinreichender 

Sicherheit die Trennung vom 

Netz gegeben. In den meisten 

Fällen ist diese Trennfunktion, die 

Relais oder Schütze übernehmen, 

direkt im Solarwechselrichter integriert. 

Der Kontaktöffnungsweg 

ist 3 mm größer als in der Norm 

gefordert. Dadurch ist der Einsatz 

in größeren Höhen möglich, ohne 

hierfür Sonderlösungen entwickeln 

zu müssen. Mit allen gängigen 

Nennspannungen von 5 bis 

110 V DC 

können die Relais angesteuert 

werden. Gegenüber bislang 

am Markt angebotenen Relais 

spart der Anwender durch die 

kompakte Bauform mit Abmessungen 

von 51,5 x 33 x 57,7 mm 3 

(L x B x H) bis zu 30 Prozent an 

Leiterplattenfläche. Bei Standard- 

Ansteuerung und -Betrieb kann 

das Relais bei einer Umgebungstemperatur 

bis zu 70 °C bei maximalem 

Kontaktdauerstrom von 

50 A eingesetzt werden. Nach 

Ansteuerung im Ansteuerungsbereich 

und einer Absenkung der 

Halteleistung auf 170 mW ist es 

zulässig, das Relais bei einer Umgebungstemperatur 

bis 85 °C 

einzusetzen. 

infoDIREKT 

660ei0313 

Sicherheitsrelais ... 

... für höchste Schaltsicherheit auf 

kleinstem Raum 

In vielen sicherheitsrelevanten Applikationen, in denen Relais 

mit zwangsgeführten Kontakten zum Einsatz kommen, gilt 

ein besonderes Augenmerk der hohen Schaltsicherheit und 

der kompakten Bauform. Mit den Sicherheitsrelais OA5642, 

OA5643 und OA5644 bietet DOLD eine extrem flache 

Relais-Serie mit nur 10,3 mm Bauhöhe, in 2-, 3- und 4-poligen 

Ausführungen. 

Bild: Zettler 

Miniaturleistungsrelais 

Für sehr hohe Einschaltströme 

Speziell für Applikationen in denen 

mit äußerst hohen Einschaltströmen 

zu rechnen ist, eignet 

sich das Miniaturleistungsrelais, 

Serie AZ762T von Zettler. Das einpolige 

Relais verfügt über einen 

mechanisch voreilenden Wolframkontakt 

und einen dadurch 

zeitversetzt schließenden Silber- 

Zinnoxid-Kontakt, die als Schließer 

ausgeführt sind. Wolfram 

neigt durch seinen äußerst hohen 


Schmelzpunkt weniger zum Verschweißen 

und kann kurzzeitig 

Einschaltspitzen von bis zu 800 A 

für 200 µs beziehungsweise 165 

A für 20 ms verkraften. Danach 

übernimmt der Silber-Zinnoxid- 

Kontakt das Führen des Nennstromes 

von maximal 16 A. Die Abmaße 

betragen 29,3 x 13,0 x 16,0 

mm 3 . Die Prüfspannung zwischen 

Spule und Kontakt beträgt 5000 

VAC. Mit 30.000 Schaltzyklen in 

einem Temperaturbereich von -40 

bis +85 °C ist die Lebensdauer 

spezifiziert. Die Relais verfügen 

über VDE-, UL- und CUR-Zulassung. 

Hauptanwendungen sind 

Beleuchtungssteuerungen in der 

Gebäudetechnik. 

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661ei0313 

Ihre Vorteile 

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Derzeit flachstes Sicherheitsrelais mit nur 

10,3 mm Bauhöhe 

Auf Ihre Sicherheitsapplikation abgestimmte 

Kontaktausführungen 

Energieeffizient durch Absenkung der Halteleistung 

auf Rund ein Viertel der Anzugsleistung 

Hohe Flexibilität durch einheitliches 

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Tel. +49 7723 6540 • Fax +49 7723 654356 

dold-relays@dold.com • www.dold.com 

Unsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.


Neue Produkte 

Industrie-Steckverbinder 

Unverlierbare Dichtung 

Steckverbinder für sehr raue Umgebungen 

Einteiliges Zink-Druckgussgehäuse 

Walther-Werke hat das 

Design der Stecker- 

Kupplungs-Familie 

CEEtyp auf die 63-A- 

Modelle ausgeweitet. 

Die Steckvorrichtungen 

werden vor allem 

für Anwendungen im 

Handwerk, in der Industrie 

sowie im Baustellenbereich 

eingesetzt. Sowohl 

die IP44- als auch die IP67-Variante 

sind durch eine unverlierbare 

Dichtung rundum dicht. Ein 

abschließbarer Bajonettring sichert 

die IP67-Ausführung gegen 

Bild: Schneider Electric 

Niederspannungs-Leistungsschalter 

Höhere Schaltleistung 

Bild: Walther-Werke 

Schneider Electric hat die Schaltleistung 

der Niederspannungs- 

Leistungsschalter Compact NSX 

erhöht. Diese stehen ab sofort in 

verschiedenen Baugrößen mit 

maximalen Betriebsströmen von 

100 bis 630 A zur Verfügung. Mit 

modernen hochentwickelten 

Schutzfunktionen sorgen die Geräte 

für die Sicherheit von Perso- 

unbefugte Stromentnahme. 

Die beschleunigte 

Konfektion ermöglicht 

die außenliegende 

Verschraubung 

mit Zugentlastung und 

die dadurch vereinfachte 

Kabeleinführung. 

Durch die Zwei- 

Schrauben-Technik 

garantieren die Steckvorrichtungen 

eine vibrationssichere Verbindung 

bei gleichmäßigem, dauerhaftem 

Kontaktdruck. 

infoDIREKT 

nen und Anlagen sowie 

für eine hohe Betriebskontinuität 

in Niederspannungsnetzen. 

Speziell 

für den Schutz und 

eine hohe Ausfallsicherheit 

von Anwendungen 

mit hohem Energiebedarf 

sind die Leistungsschalter 

entwickelt. Das gesteigerte 

Schaltvermögen für 

Kurzschlussströme beträgt bis zu 

100 kA bei 690 V und 200 kA bei 

440 V. Ihre integrierte Fernbetätigung 

garantiert, dass ein Stromkreis 

schnell wieder hergestellt 

werden kann. 

infoDIREKT 

634ei0313 

626ei0313 

Bild: Omron Electronic Components Europe Bild: Conec 

Conec hat die speziell für extrem 

raue Umgebungen entwickelte 

Solid-Body-Steckverbinderserie 

um die Combination-High-Density-D-SUB-Steckverbinder 

erweitert. 

Das einteilige Zink-Druck- 

DC-Leistungsrelais 

Klein, leicht mit ungepolten Kontakten 

Das DC-Leistungsrelais G9EN von 

Omron Electronic Components 

Europe wurde speziell für Hybrid-, 

Brennstoffzellen- und andere 

Elektrofahrzeuge entwickelt und 

eignet sich auch sehr gut für 

Gleichstromanwendungen in erneuerbaren 

Energie- und industriellen 

Systemen. Es ist halb so 

groß (28 x 40 x 50 mm 3 ) und 

schwer (140 g) wie vorherige vergleichbare 

Omron-Relais. Erzielt 

gussgehäuse mit vernickelter 

Oberfläche schützt den Kontaktbereich 

auch unter extremen Bedingungen. 

Die Steckverbinder 

erfüllen Schutzart IP67 und können 

auch höheren kundenspezifischen 

Anforderungen angepasst 

werden. Anwendungen finden 

sich unter anderem im Maschinenbau, 

der Medizin- und der Telekommunikationstechnik. 

infoDIREKT 

wurde dies durch den Einsatz 

neu entwickelter proprietärer 

Dichtungstechnologien 

und neuer magnetischer 

Steuerungsverfahren. 

Sein ungepolter 

Kontaktstromkreis macht 

das Relais nicht nur kleiner 

und leichter, sondern 

vereinfacht auch Verdrahtung 

und Montage in Fahrzeugen 

und anderen Systemen. Zu den 

Anwendungen für die sich dieses 

Powerrelais ebenfalls eignet, gehören 

DC-Hauptstromkreise und 

Kondensatoren für Brennstoffzellen- 

und Solaranlagen sowie für 

DC-gespeiste Industrieausrüstungen 

wie Aufzüge, Industrieroboter 

und Prüfautomaten. 

infoDIREKT 

633ei0313 

624ei0313 

Einzelport-Anschlussbuchsen 

Einfache Implementierung von PoE Plus in PoE-Endgeräte 

Bild: Molex 

Die PDJack-Buchsen von Molex 

beinhalten die gesamte erforderliche 

Schaltung für die Steuerung 

und die Kommunikation 

über Ethernet und sind damit 

eine komplette, direkt einsatzbereite 

Lösung für PoE Plus- 

Endgeräte. Sie wurden gemeinsam 

mit Microsemi entwickelt, 

deren PD-Controller PD70200 in 

den Buchsen zum Einsatz 

kommt. Der PD-Controller entspricht 

den Standards für Endgeräte, 

zum Beispiel im Hinblick 

auf Erkennung, Klassifizierung, 

integrierten Trennschalter mit 

Einschaltstrombegrenzung so- 

wie Überstromschutz und Klassifizierung 

von zwei Ereignissen 

für die Stromversorgung über 

PoE Plus. Direkt auf der Leiterplatte 

des Kunden wird die 

Buchse montiert und übernimmt 

alle PoE-Funktionen: Erkennung, 

Klassifizierung der Leistungsgrenzwerte 

und sicheres 

Ein- und Ausschalten von Endgeräten 

wie IP-Telefonen, -Kameras, 

Wireless Access Points, 

Bedienfelder, Bildverarbeitungssysteme. 

Leistungen bis 25,5 

Watt bei 37 bis 57 Volt werden 

geliefert. Die Buchsen haben 

zwei Pins als Leistungsausgang 

und Standardsignalpins für die 

Ethernet-Verbindungen. Weitere 

Pins ermöglichen das Einschalten 

eines externen DC/DC- 

Wandlers. PoE Plus, entsprechend 

IEEE-Standard, erfordert 

ein Kabel Kat5 oder höher. 

infoDIREKT 

632ei0313 



Bild: Schukat 

Systemklemmen 

Push-in-Prinzip für starre und flexible Leiter 

Schukat hat seit kurzem PTR-Systemklemmen 

mit dem komfortablen Push-in-Prinzip für 

starre und flexible Leiter im Programm. Das 

PTR-Push-in-Prinzip bietet den Anschluss eines 

starren Leiters durch direktes Einstecken 

in die Systemklemme ohne Werkzeug und ohne 

Betätigung eines Drückers. Nur beim Stecken 

von flexiblen Leitern in die Systemklemme 

und zum Lösen muss die Feder mit einem 

Schraubendreher oder Betätigungshebel geöffnet 

werden. Durch den einfachen Aufbau 

der Klemme entsteht eine äußerst kompakte 

Bauform. Diese Anschlusstechnik eignet sich 

besonders für Anwendungen in der Daten- und 

Telekommunikationstechnik. Die Klemmen 

sind als Serie AKZ4951 im Raster 5,08 mm, 

AK4951 im Raster 5 mm und als AK4551 mit 

3,5 mm jeweils in 2- bis 10-poligen Ausführungen 

verfügbar. 

infoDIREKT 

628ei0313 

RELAY TECHNOLOGY 

COUNTS ON CONNECTIVITY 

RAST-konformer Leiterplatten-Steckverbinder 

Unterstützung gängiger Sicherheitsstandards 

Bild: TE Connectivity 

Bild: Hot Electronic 

TE Connectivity erweitert seine RAST-Steckverbinderfamilie 

für Leiterplatten und bietet 

Unterstützung für die gängigen Sicherheitsstandards 

im Industrie- und Hausgerätebereich. 

Verschiedene Größen, Farben, Rasterformate 

und Beschichtungsarten werden abge- 

Geschirmter High-Speed-Steckverbinder 

Größenreduzierung bis zu 60 Prozent 

Hirose Electric (Vertrieb: Hot Electronic) hat 

seinen High-Speed-D-Shape-Steckverbinder 

DH50 weiterentwickelt, um den gestiegenen 

Anforderungen in der Robotik, bei schnellen 

Industriesteuerungen oder visueller Daten- 


deckt. Insbesondere für Kabel-Platine-Verbindungen 

und für Steuereinheiten größerer 

Hausgeräte und anderer Anwendungen eignen 

sie sich. Die RAST-5-konformen Leiterplatten- 

Steckverbinder mit 5 mm Pitch sind 2- bis 

8-polig und bieten drei verschiedene Rasterformate. 

3- bis 15-polig mit einem Rasterformat 

und verschiedenen internen und externen 

Verriegelungsarten sind die RAST-2,5-konformen 

Leiterplatten-Steckverbinder mit 2,5 mm 

Pitch. Beide Modelle bieten die Wahl zwischen 

Zinn- und Silberbeschichtung, sowie verschiedene 

Tastungskonfigurationen, um individuelle 

Lösungen kostengünstig zu ermöglichen. 

infoDIREKT 

622ei0313 

übertragung entsprechen zu können. Eine Größenreduzierung 

im Vergleich zu 26-poligen 

SCSI-Steckern um bis zu 60 Prozent im Steckbereich 

ist erreichbar. Gleichzeitig sind High- 

Speed-Verbindungen mit bis zu 2,5 Gbit/s 

möglich. Das Rastermaß beträgt 1 mm am 

Stecker und 0,5 mm auf PCB. Über sehr gute 

EMI-Schirmeigenschaften in gestecktem Zustand 

verfügt der komplett geschirmte Stecker. 

Durch Rändelschrauben oder One- 

Touch-Lock erfolgt die mechanische Verbindung 

der Gehäuse. Spezifiziert ist die langlebige 

Steckverbindung für eine Steckhäufigkeit 

von 1000 Steckzyklen. 

infoDIREKT 

621ei0313 

THAT’S WHY LEADING 

INDUSTRY SUPPLIERS COUNT 

ON TE CONNECTIVITY 

Mit über 100 Jahren Erfahrung bieten wir 

Ihnen: 

• Erstklassige Relais für Anwendungen in 

Automobil, Computer, Kommunikation, 

Industrieautomatisierung, Gebäudeund 

Heizungstechnik sowie Haushaltsund 

Unterhaltungselektronik. 

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hohen Anforderungen gerecht werden. 

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TE’s einzige Verpflichtungen sind diejenigen, welche in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen 

Verkauf (http://www.te.com/aboutus/tandc.asp) dargelegt sind. TE lehnt ausdrücklich jede Haftung 

aufgrund stillschweigender Zusicherungen hinsichtlich der hier enthaltenen Informationen ab. 

TE Connectivity und TE connectivity (Logo) sind Marken.


Hochstabile Echtzeituhr 

Temperaturkompensiertes Timing-IC benötigt nur 0,8 µA 

Bild: ST Microelectronics 

ST Microelectronics hat einen hochpräzisen, 

temperaturkompensierten Echtzeituhr-Chip 

mit besonders niedriger Leistungsaufnahme 

vorgestellt. Die Single- 

Chip-Echtzeituhr M41TC8025 nimmt im 

vollen Betriebszustand mit Temperaturkompensation 

bei 3,0 V Betriebsspannung 

typisch 0,8 µA auf. Dies trägt dazu bei, die 

Betriebskosten elektronischer Verbrauchsmesser 

zu senken und die Betriebszeit batteriebetriebener 

Systeme zu verlängern. 

Die Temperaturkompensation garantiert 

eine maximale Abweichung von 2,5 Minuten 

(±5 ppm) pro Jahr über den spezifizierten 

Temperaturbereich von ‐40 bis +85 °C 

hinweg. In Verbrauchsmesser-Applikationen 

ermöglicht dies präzise Zeitstempel 

und Tarifumschaltungen auch in verschiedenen 

Jahreszeiten und Klimazonen. 

Tests mit einem Leitkunden haben einen 

weiteren Vorzug der Echtzeituhr offenbart, 

nämlich die überragende Korrosionsbeständigkeit 

des Bausteins. Der Kunde produziert 

elektronische Verbrauchsmesser 

für den Outdoor-Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen 

wie beispielsweise in 

Küstenregionen. Er führte aus diesem 

Grund Korrosionsprüfungen durch und 

stellte fest, dass die Single-Chip-Echtzeituhr 

von ST in dieser Hinsicht anderen 

funktional gleichwertigen Produkten überlegen 

ist. Zu verdanken ist dies der hohen 

Qualität seiner Konstruktion und den verwendeten 

Materialien. 

Der M41TC8025 liefert präzise Zeitund 

Datumsinformationen (Sekunde, Minute, 

Stunde, Wochentag, 

Datum, Monat, Jahr). Außerdem 

vereinfacht er das 

Systemdesign mit seinen zusätzlich 

integrierten Funktionen, 

wie zum Beispiel 

Alarm, Timer mit fester Zykluszeit, 

Time-Update-Interrupt und programmierbare 

Frequenzausgänge (1 Hz, 

1024 Hz und 32.768 Hz). In den Baustein 

ist auch ein temperaturkompensierter 

32,768-kHz-Quarzoszillator als präzises 

Zeitnormal integriert. Zu den weiteren Eigenschaften 

gehören ein 400 kHz I 2 C-Interface 

und ein oberflächenmontierbares 

SO-14-Gehäuse. (jj) 

n 

infoDIREKT 

Die Single-Chip-Echtzeituhr 

M41TC8025 ist für Verbrauchsmesser 

und anderes Equipment 

(zum Beispiel medizinische 

Geräte oder industrielle Systeme) 

vorgesehen. 

512ei0313 

Stromsparen voll im Trend 

Quarze für von 9,8 bis 60,0 MHz 

Gängigste Frequenzen von 5 bis 100 MHz 

14-Pin-DIL-Quarzoszillator 

Bild: Geyer Electronic 

Der Schutz unseres Klimas und 

die Wende hin zu erneuerbaren 

Energien ist eines der großen 

Themen unserer Zeit. Die angestrebten 

Einsparungen erfordern 

von uns allen einen sensibleren 

Umgang mit Energie. Zur Unterstützung 

von Entwicklungen und 

Produkten mit geringem Stromverbrauch 

bietet Geyer Electronic 

einen Schwingquarz mit der Modell-Bezeichnung 

KX-7 an. Dieses 

Bauteil ist zum Beispiel bei 

25.000 MHz mit einem maximalen 

Serienwiderstand von nur 20 

Ω lieferbar und somit für anspruchsvolle, 

Strom-sensible Anwendungen 

bestens geeignet. 

Der Frequenzbereich des KX-7 

reicht von 9,8 bis 60,0 MHz in einer 

Baugröße von 3,2 mm x 2,5 

mm x 0,8 mm. 

infoDIREKT 511ei0313 

IQOV-160, die OCXO-Serie 

von IQD bietet alle 

Leistungsvorteile eines 

Quarzoszillators in einem 

kleinen, branchenüblichen 

14-Pin-DIL-Gehäuse. 

Die neuen Modelle 

sind in einem weiten Frequenzbereich 

von 5 bis 100 MHz 

erhältlich. Die gängigsten Frequenzen 

sind 10 MHz, 20 MHz, 

12,8 MHz, 13 MHz, 15 MHz, 16,32 

MHz, 16,384 MHz, 18,432 MHz, 

19,20 MHz, 19,44 MHz, 20 MHz, 

25 MHz, 26 MHz, 30,72 MHz, 

32,768 MHz, 38,88 MHz, 40 MHz, 

50 MHz und 100 MHz. Die Oszillatoren 

verfügen über eine Frequenzstabilität 

von ±2,5 ppb über 

dem Temperaturbereich von -40 

bis +85 °C und die Alterung ist im 

ersten Jahr begrenzt auf ±0,1 

ppm. Der Lagertemperaturbereich 

liegt zwischen -55 bis +105 

°C. Als Ausgang stehen Sinus 

oder HCMOS zur Auswahl, mit einer 

Versorgungsspannung von 

3,3 V. Die Leistungsaufnahme in 

der Aufwärmphase beträgt 2 W, 

bei einer Aufwärmzeit von einer 

Minute, und in der ausgeglichenen 

Lage 0,6 W. Die typische Phasenrauschleistung 

für eine 

10-MHz-Ausführung ist -85 dBc/ 

Hz bei 10Hz, -130 dBc/Hz bei 100 

Hz, -150 dBc/Hz bei 1 kHz, -155 

dBc/Hz bei 10 kHz; -160 dBc/Hz 

bei 100 kHz und -160 dBc/Hz bei 

1 MHz. Der Oberwellenanteil ist 

kleiner als -40 dBc. 

infoDIREKT 

517ei0313 

Bild: IQD 




Mini-SMD-Quarze für USB 

48 MHz Grundtonquarz 

Bild: Petermann-Technik 

Bild: MSC/Micro Crystal 

Immer mehr USB-ICs können mit einem 48 

MHz Grundtonquarz anstatt einem Quarzoszillator 

getaktet werden. Im zwischenzeitlich 

günstigsten Mini-SMD-Keramikgehäuse mit 

den Abmessungen 3,2 mm x 2,5 mm bietet 

der Quarz- und Oszillatorspezialist Petermann- 

Für Betriebstemperaturen bis +125 °C 

RTC-Module im ultrakleinen HTCC-Gehäuse 

Geringe Abmessungen von lediglich 2,7 mm x 

2,5 mm x 0,9 mm haben die vier bei MSC verfügbaren 

Real-Time-Clock-Module im C3-Gehäuse 

von Micro Crystal. Die mit einem 

32,768-kHz-Quarz und integrierter Temperaturkompensation 

ausgestatteten RTCs RV- 

3029-C3 und RV-3049-C3 sind für Betriebs- 

Technik Grundtonquarze bis 60 MHz der Serie 

SMD03025/4 an. Die in Reinsträumen gefertigten 

Mini-SMD-Quarze verfügen über einen 

Keramikkörper mit verschweißtem Kovardeckel. 

Damit lassen sich Frequenztoleranzen 

ab ±8 ppm mit einer Alterung von ±1 ppm pro 

Jahr sehr günstig fertigen und sind mit Temperaturbereichen 

von bis zu -40 bis +125 °C 

lieferbar. Für Bluetooth-Applikationen können 

48 MHz Grundtonquarze mit den Standard- 

Lastkapazitäten von 10, 12, 18 und 20 pF oder 

anhand Kundenvorgaben geliefert werden. 

AECQ200-Qualifizierung ist für den Winzling 

kein Problem. 

infoDIREKT 

513ei2013 

temperaturen bis +125 °C spezifiziert, im Bereich 

zwischen -40 bis +85 °C ist eine Genauigkeit 

von ±6 ppm gewährleistet. Bei dem 

Low-Power-RTC-Modul RV-8564-C3 beträgt 

der Stromverbrauch bei 3 V Versorgungsspannung 

lediglich 250 nA, bei der Ultra-Low-Power-Version 

RV-8523-C3 sogar nur 130 nA. Wie 

die RTCs im größeren C2-High-Temperature- 

Cofired-Ceramics-(HTCC-)-Gehäuse lassen 

sich die kompakteren C3-Versionen mit Versorgungsspannungen 

zwischen 1,2 beziehungsweise 

1,3 und 5,5 V betreiben. Auch alle 

anderen elektrischen Parameter sind mit den 

Vorgängermodellen identisch. 

infoDIREKT 

514ei0313 

Schwingquarze 

Oszillatoren 

Resonatoren 

mit Schaltungsanalyse. 

Geyer Entwicklungsingenieure unterstützen 

Sie bei der Auslegung Ihrer 

Quarz-Schaltungen, analysieren und 

optimieren durch Simulation und 

Messungen. 

Dazu haben wir den passenden 

Geyer Taktgeber. Zu Ihrer Sicherheit. 

R f 

±25 ppm Stabilität über den gesamten Temperaturbereich 

Von -55 bis +125 °C einsetzbarer MEMS-Oszillator 

Bild: MSC/SiTime 

Eine gleichbleibend hohe Stabilität von ±25 

ppm über einen extrem weiten Betriebstemperaturbereich 

von -55 bis +125 °C und ein 

Stromverbrauch von unter 4 mA bieten die unter 

anderem von MSC erhältlichen Hochtemperatur-Oszillatoren 

SiT8920 von SiTime. Auch 

mit 50.000 g Stoß- beziehungsweise 70 g Vib- 


rationsfestigkeit, einer Vibrationsempfindlichkeit 

von 0,1 ppb/g und einer MTBF von 

500.000.000 Stunden (2 FIT) setzt der Baustein 

Maßstäbe in punkto Zuverlässigkeit. Eine 

spezielle Technologie zur Steuerung der Flankensteilheit 

ermöglicht außerdem ohne zusätzliche 

Maßnahmen eine deutliche Verringerung 

der EMI-Abstrahlung. Der gänzlilch ohne 

Einschränkungen als Ersatz für gängige 

Quarzoszillatoren einsetzbare SiT8920 ist in 

folgenden fünf Standard-Gehäusevarianten 

mit Abmessungen von 2,0 x 1,6 mm 2 , 2,5 x 2,0 

mm 2 , 3,2 x 2,5 mm 2 , 5,0 x 3,2 mm 2 und 7,0 x 

5,0 mm 2 verfügbar. 

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518ei0313 

GEYER ELECTRONIC e. K. 

D-82166 Gräfelfing/München 

Tel. 0 89 54 6868-0 

Fax 0 89 54 6868-91 

info@geyer-electronic.de 

www.geyer-electronic.de 

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SMD-Quarze für Bluetooth Low Energy 

Frequenzbereich von 12 bis 60 MHz im Grundton 


Petermann-Technik bietet die SMD-Quarze im 

Keramikgehäuse 3,2 mm x 2,5 mm mit sehr 

engen Frequenztoleranzen an. 

Für Bluetooth Low Energy Chipsätze aller 

Hersteller bietet Petermann-Technik sehr 

günstige Mini-SMD-Quarze im Keramikgehäuse 

mit den Abmessungen 3,2 mm x 

2,5 mm an. Die in Reinräumen gefertigten 

höchstqualitativen SMD-Quarze können 

im Frequenzbereich von 12 bis 60 MHz im 

Grundton und mit Frequenztoleranzen ab 

±10 ppm geliefert werden. Arbeitstemperaturbereiche 

sind von 0...+40 °C bis 

-40...+125 °C möglich. Die Quarze der Serie 

SMD03025/4 können nach Automotive 

Norm AECQ200 qualifiziert werden. Für 

das 32,768-kHz-Clocking von Bluetooth 

Low Engergy sind zum Beispiel 

32,768-kHz-Quarze im 3,2 x 1,5 mm Keramikgehäuse 

mit ±20 ppm und den Standardlastkapazitäten 

von 7, 9 und 12,5 pF 

im Programm. Die 32,768 kHz-Mini- 

Quarze sind auch mit Frequenztoleranzen 

ab ±10 ppm lieferbar. 

Werden noch kleinere Quarze benötigt, 

können das 2,0 mm x 1,6 mm x 0,45 mm 

Keramikgehäuse (Serie SMD02016/4 mit 

24...50 MHz Grundton) oder die Version 

mit 1,6 mm x 1,2 mm x 0,3 mm (Serie 

SMD01612/4 mit 32...52 MHz Grundton) 

verwendet werden. Die Pendants mit 32,768 

kHz können auch im 2,05 mm x 1,2 mm x 

0,6 mm der Serie SMD02015 geliefert werden. 

Für eine kürzere Time-to-Market bietet 

das Unternehmen Applikationsanalysen, 

Schaltungsanalysen, Schaltungsentwicklung 

und Schaltungssimulationen als technischen 

Mehrwert. Referenzdesigns stehen 

zur Verfügung. (jj) 

n 

infoDIREKT 

522ei0313 

Ausgangssignal von 1 MHz bis 150 MHz 

Ultra-Miniatur MEMS-Oszillatoren 

VCO-Rauschen nur‐116 dBc/Hz 

3,5 GHz bis 13,9 GHz VCOs 

Bild: WDI/DcCera 

Discera (Vertrieb: WDI) hat sein 

Sortiment um die Produktreihe 

DSC3001 erweitert. Damit können 

nun ultra-miniatur MEMS- 

Oszillatoren mit den Abmessungen 

1,6 mm x 1,2 mm x 0,5 mm 

angeboten werden. Erhältlich sind 

diese MEMS-Oszillatoren mit HC- 

MOS-Ausgangssignal von 1 MHz 

bis 150 MHz in Arbeitstemperaturbereichen 

ab -40 °C bis etwa 

105 °C und mit Frequenzstabilitäten 

von ±50, ±25 sowie ±10 

ppm. Der niedrige Stromverbrauch 

liegt bei 15 µA im Standby-Modus 

sowie 3 mA im Betrieb 

bei einer Betriebsspannung von 

1,7 bis 3,6 V. Die Oszillatoren sind 

AEC-Q100 qualifiziert und MIL- 

STD883 stoss- und vibrationsfest 

bis zu 30.000 g. 

infoDIREKT 

516ei0313 

Bild: Analog Devices 

Analog Devices präsentierte kürzlich 

die spannungsgesteuerten 

Oszillatoren der Serie ADF55xx, 

die für Anwendungen in Richtfunkstrecken, 

Instrumenten und 

Prüfausrüstungen sowie in der 

Satellitenkommunikation vorge- 

sehen sind. Die sechs Mikrowellen-ICs 

ADF5508, 09, 10, 30, 82 

und 84 decken zusammen den 

Frequenzbereich von 3,5 GHz bis 

13,9 GHz ab, lassen sich über einen 

weiten Frequenzbereich abstimmen 

und ergänzen somit das 

Angebot an PLL-Synthesizern. Die 

auf GaAs-MMIC-Technologie beruhenden 

VCOs besitzen eine 

Push-Push-VCO-Architektur, die 

neben dem Hauptausgang auch 

einen Ausgang mit der halben 

Frequenz generieren kann. 

infoDIREKT 

521ei0313 

Oszillatoren mit Frequenzen bis zu 600 MHz 

MEMS-Oszillatoren mit mehreren konfigurierbaren synchronen Ausgängen 

Bild: IDT 

IDT hat Vierfachfrequenz-Crystal- 

Free-MEMS-Oszillatoren mit 

mehreren synchronen Ausgängen 

vorgestellt. Die Bausteine besitzen 

konfigurierbare Ausgänge im 

Standardgehäuse. Die 4E-MEMS- 

Oszillatoren (±50 ppm) haben einen 

LVDS- oder LVPECL-Ausgang 

mit einem synchronen CMOS- 

Ausgang in einem Baustein. Damit 

erübrigt sich ein externer 

Quarz oder zweiter Oszillator. Die 

Oszillatoren sind mit Frequenzen 

bis 600 MHz erhältlich. Die Bau- 

elemente bieten auch zwei Steuerpins 

zur Auswahl zwischen vier 

ab Werk einstellbaren Ausgangsfrequenzen. 

Damit lassen sich 

vier Bauelemente durch einen 

einzigen ersetzen. Die Oszillatoren 

der 4E-Serie weisen die physikalischen 

Abmessungen und die 

Anschlussbelegung von Standard-6-Pin-CMOS-, 

LVDS- oder 

LVPECL-Oszillatoren auf – nur mit 

vier zusätzlichen Pins, die so platziert 

sind, dass die Rückwärtskompatibilität 

zu bestehenden 

6-Pin-Sockeln erhalten bleibt. Sie 

lassen sich damit in bestehende 

Sockel einsetzen und bieten so in 

neuen Designs zusätzliche Funktionen. 

Es gibt sie im Standard 

7 mm x 5 mm VFQFPN-Gehäuse. 

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520ei0313 



Quarze & Oszillatoren 

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> Crystals for Automotive Electronics 

> Crystal-Filters 

> Crystal-Oscillators 

> SAW-Resonators 

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> Ceramic-Traps 

> Ceramic-Discriminators 

> VCXO with PLL Multiplier IC 

> Crystal Oscillator (XO) ICs 

> PLL Multiplier Clocks (0.75 MHz - 1 GHz) 

> Analog Frequency Multiplier ICs (AFM) 

> PhasorV Frequency Multiplier ICs 

> VCXO-ICs 

> Clock Distribution ICs 

> Zero Delay Buffers 

> Fanout Buffers 

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Vertretungsberechtigt: 

Rainer Simon 

HRB Mannheim 703044 

Tel. +49 (0) 6221 489-0 

Fax +49 (0) 6221 489-279 

www.huethig.de


Neue Produkte 

Synthesizer mit integriertem VCO 

Frequenzen von 50 bis 3760 MHz 

Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut 

5 GHz-SAW-Oszillatoren 

Bild: Texas Instruments 


Texas Instruments hat einen 

breitbandigen Frequenz-Synthesizer 

mit integriertem spannungsgesteuertem 

Oszillator (VCO) mit 

einem sehr geringen Phasenrauschen 

von -137 dBc/Hz (in 1 MHz 

Abstand von einem 2,5 GHz Träger) 

auf den Markt gebracht. Mit 

seiner extrem rauscharmen PLL- 

Frequenzbereich von 12 bis 60 MHz 

Mini-Quarz für Funkmodule 

Für Funkchips aller Hersteller im 

Sub-1-GHz-Bereich bietet Petermann-Technik 

sehr günstige Mini-SMD-Quarze 

im Keramikgehäuse 

mit den Abmessungen 3,2 

mm x 2,5 mm an. Die SMD-Quar- 

Stufe und der höchsten Phasendetektor-Frequenz 

der Industrie 

erzielt der Baustein Bestwerte 

bei Phasenrauschen und Störlinien. 

Der LMX2581 kombiniert die 

Eignung für eine maximale System-Performance 

mit der Flexibilität 

eines für die Ausgabe von 

Frequenzen zwischen 50 und 

3760 MHz geeigneten Frequenz- 

Synthesizers. Designer können 

mit einem Frequenz-Synthesizer 

ein breites Spektrum anspruchsvoller 

Anwendungen abdecken. 

infoDIREKT 

523ei0313 

ze können im Frequenzbereich 

von 12 bis 60 MHz im Grundton 

und mit Frequenztoleranzen ab 

±8 ppm geliefert werden. Arbeitstemperaturbereiche 

von 0...+40 

°C bis -40...+125 °C sind möglich. 

Der Quarz der Serie 

SMD03025/4 kann anhand der 

Automotive Norm AECQ200 qualifiziert 

werden. Kunden werden 

mit Applikationsanalysen und 

Schaltungsanalysen, Schaltungsentwicklung 

und Schaltungssimulationen 

unterstützt. 

infoDIREKT 

530ei0313 

Bild: WDI/SAW Components 

Die Saw Components Dresden 

(Vertrieb: WDI AG) stellt aus eigener 

Fertigung SAW-Resonatoren 

vor, die für die Entwicklung und 

Herstellung von SAW-Oszillatoren 

beispielsweise in Push-Push- 

Flexible Programmierung von Parametern 

Quarz-Oszillatoren im Gehäuse 2520 

Spezial-Electronic hat das Lieferprogramm 

um drei Quarz-Oszillatoren 

von Epson im besonders 

kompakten Gehäuse 2520 erweitert. 

Die Haupteigenschaften sind 

geringe Stromaufnahme (SG- 

210SFT mit 2,6 mA bei 3,3 V), hohe 

Ausgangsfrequenz (bis 170 

Technologie mit Ausgangsfrequenzen 

in der Größenordnung 

von 5 GHz und sehr niedrigem 

Phasenrauschen geeignet sind. 

Die SAW-Resonatoren können 

unter der Typbezeichnung 

SR2442A bezogen werden. In Zusammenarbeit 

mit dem Fraunhofer-Institut 

für Integrierte Schaltungen 

IIS wird auch entsprechende 

Entwicklungsunterstützung 

angeboten. 

infoDIREKT 

524ei0313 

MHz beim SG-210S*H) und die 

flexible Programmierung von Parametern 

(SG-8003CG). Ein steigender 

Bedarf an Oszillatoren mit 

hoher oberer Grenzfrequenz ist 

die Folge daraus. 

infoDIREKT 

515ei0313 

Quarze & Oszillatoren 

Temperaturbereich -40 bis +85 °C 

VCXO Oszillatoren mit 3,3-V-PECL 

Bild: Endrich Bauelemente/SMI 

Die Endrich Bauelemente GmbH 

hat hat jetzt mit dem VCXO der 

Baureihe 57SMOVH von SMI einen 

spannungsgesteuerten Oszillator 

in der Bauform 7 mm x 5 

mm im Angebot. LVPECL (Low 

Voltage Positive Emitter Coupled 

Logic) steht für niederspannungspositive 

emittergekoppelte Logik, 

einer Leistungstransistor-optimierten 

Version von PECL unter 

Verwendung einer positiven 3,3- 

V- anstelle von 5-V-PECL. LVPECL 

sind Differenzial-Signal-Systeme 

und werden aufgrund der hohen 

Schaltgeschwindigkeiten vorwiegend 

zur Übertragung eines Taktsignals 

eingesetzt. Der Oszillator 

hat einen Ziehbereich von bis zu 

70 ppm bei geringem Phasenrauschen 

und Jitter. 

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519ei0313 

www.quarzfinder.de 

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Aktoren 

Entwicklung von Motorsteuerungen 

Sensorlose Erfassung der Regelgrößen 

Die Motorsteuerungstechnologie InstaSPIN-FOC von Texas Instruments ermöglicht 

die Identifikation, Abstimmung und umfassende Steuerung eines Motors in weniger 

als fünf Minuten. Ein mechanischer Rotor-Sensor ist nicht erforderlich. 

Bild: Texas Instruments 

In weniger als fünf Minuten lässt sich mit der Motorsteuerungstechnologie 

InstaSPIN-FOC Identifikation, Abstimmung und Steuerung eines Motors 

realisieren. 

Designer von Motorsteuerungs-Systemen können sich jetzt 

voll auf die Alleinstellungsmerkmale ihres Designs konzentrieren, 

anstatt Wochen oder Monate in die Feinabstimmung 

der Motorregelung zu investieren. Mit der InstaSPIN-FOC-Lösung 

(Field-Oriented-Control; deutsch: Feldorientierte 

Regelung) von Texas Instruments benötigen Designer 

weniger als fünf Minuten, um beliebige Arten von Dreiphasen‐, 

Synchron‐ oder Asynchronmotoren zu identifizieren, abzustimmen 

und über verschiedene Drehzahlen und Belastungen umfassend 

zu steuern. 

Da diese neue Technologie ohne mechanischen Rotorsensor 

auskommt, sinken die Systemkosten und die betrieblichen Eigenschaften 

verbessern sich. Möglich ist dies mit dem Software-Encoder-Algorithmus 

(sensorlose Erfassung) FAST von TI (Flux, Angle, 

Speed, Torque – deutsch: Fluss, Winkel, Drehzahl, Drehmoment). 

Der Algorithmus befindet sich im ROM-Speicher der 

32-Bit-C2000-Piccolo-Mikrocontroller. InstaSPIN-FOC ergänzt 

die bereits eingeführte InstaSPIN-BLDC-Technologie und wird 

künftig durch weitere InstaSPIN-Varianten erweitert werden, um 

die Entwicklung von Motorsteuerungen einfacher und auch effizienter 

zu gestalten. 

Einfachere Entwicklung und reduzierte Komplexität 

InstaSPIN-FOC vereinfacht die Entwicklung, senkt die Systemkosten 

und reduziert die Komplexität für die Designer, auch wenn diese 

kaum Erfahrung im Bereich der Motorsteuerungen besitzen. 

Durch die nahezu vollautomatische Identifikation und Feinabstimmung 

der Steuerung verkürzt sich das Design um Monate. 

Designer können ihren Produkten über die Angabe des vollen 

Drehmoments hinaus wichtige Alleinstellungsmerkmale verleihen. 

Gleichzeitig lassen sich Lösungen realisieren, die den Wirkungsgrad, 

die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit von 

sämtlichen Motor-Anwendungen mit variabler Drehzahl und Belastung 

verbessern. 

In traditionellen Motor-Designs mit Feldorientierter Regelung 


sorgt der Rotorsensor für höhere Kosten (durch den Sensor selbst, 

seine Stromversorgung, spezielle Kabel und Steckverbinder sowie 

Installation und Wartung). Außerdem wird die Zuverlässigkeit potenziell 

geschmälert (Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit 

durch raue Umgebungsbedingungen und elektrische Störungen 

sowie Temperatur‐ und Feuchtigkeitseinflüsse). In vielen Anwendungen, 

so beispielsweise in gekapselten Kompressoren oder großen 

Traktionsmotoren, ist die Verwendung eines Sensors außerdem 

völlig unpraktikabel. 

Der chip-integrierte FAST-Observer-Algorithmus kann den 

magnetischen Fluss sowie Rotorwinkel, Drehzahl und Drehmoment 

unter allen Einsatzbedingungen zuverlässig und robust abschätzen. 

In den meisten Fällen macht die hohe Genauigkeit dieser 

Schätzfunktion einen realen Drehgeber überflüssig. 

Identifikation und Abstimmung erfolgen per Offline-Motorkommissionierung. 

Diese identifiziert die für den Motor erforderlichen 

elektrischen Parameter, stimmt den FAST-Algorithmus ab 

und initialisiert die Stromregler für einen stabilen Betrieb. Optional 

gibt es einen Online-Resistance-Re-Estimation-Modus, der 

etwaige erforderliche Änderungen registriert und auch unter äußerst 

widrigen Einsatzbedingungen für eine absolut robuste Observer-Performance 

sorgt. 

Anlaufprobleme anderer sensorlosen Techniken werden durch 

eingebaute Startbetriebsarten behoben. Weniger als ein elektrischer 

Zyklus vergeht bis zur Feststellung des Rotorwinkels. Die 

Winkelinformation bleibt auch bei deutlich weniger als 1 Hz (typisch) 

mit vollem Drehmoment, bei Drehrichtungsumkehr und 

blockiertem Motor (mit problemloser Aufhebung der Blockierung) 

erhalten. Durch die Möglichkeit der Implementierung eines 

einzigen Funktionsaufrufs für die FOC-Drehmomentregelung 

(unterstützt einen oder zwei Motoren aus einem ROM) oder einer 

kompletten Eigenentwicklung mit dem FAST-Algorithmus als Motorsensor 

erhöht sich die Flexibilität. 

Mit eingebauter Feldregelung, manueller oder automatischer 

Feldschwächung (zur Drehzahlsteigerung) oder manueller Feldstärkung 

(Anhebung des Drehmoments) lässt sich eine effiziente 

Motor-Dimensionierung erzielen. 

Weiterhin ergibt sich eine erhebliche Energieersparnis mit Induktionsmotoren 

durch den PowerWarp-Modus. Dieser vermeidet 

das Vergeuden von Energie in Zeiten, in denen nicht sofort ein 

Drehmoment benötigt wird. Eine einfache Entwicklung und eine 

zügige Evaluierung ermöglichen zudem die Motorsteuerungs-Bibliotheken 

(Module, Treiber, Beispielsysteme, Dokumentation) in 

MotorWare, basierend auf dem Neuesten aus dem Bereich der objektorientierten 

C-Programmierung und der API-basierten Codierung. 

(ah) 

n 

Der Artikel basiert auf Unterlagen von Texas Instruments. 

infoDIREKT 

637ei0313 


Aktoren 

Für die Wandmontage 

Frequenzumrichter für raue Umgebungen 

Der Frequenzumrichter 

Movitrac LTP-B wurde 

für die geberlose 

Drehzahlregelung von 

Asynchron- und 

Synchronmotoren 

entwickelt. 

Bild: SEW Eurodrive 

Der Frequenzumrichter Movitrac LTP-B 

von SEW-Eurodrive wurde für die geberlose 

Drehzahlregelung von Asynchron- und 

Synchronmotoren entwickelt. In der 

Schutzart IP55 eignet er sich für die Wandmontage 

auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen. 

Haupteinsatzgebiete dieser für die Ansteuerung 

von Asynchron- und Synchronmotoren 

im dezentralen Bereich konzipierten 

Frequenzumrichter sind schwerpunktmäßig 

Heizungs- und Lüftungs- sowie 

Klimatechnik in industriellen 

Produktionsanlagen. 

Wesentliche Eigenschaften dieses Gerätes 

sind ein umfassendes Funktionsspektrum, 

eine einfache und schnelle Installation 

und Inbetriebnahme sowie die 

bedienerfreundliche Handhabung. Eine 

einfache Bedienung ermöglicht das integrierte 

Bedienteil. 

Optional gibt es noch ein externes Volltextbedienteil 

in IP55. Über die Gateways 

der Baureihe UF und über die Steuerung 

Movi-PLC von SEW-Eurodrive lässt sich 

der Frequenzumrichter an gängige Feldbussysteme 

anbinden wie beispielsweise 

Profibus, Profinet, Ethernet/IP, EtherCAT 

und Modbus/TCP. 

Um die Energieeffizienz des gesamten 

Antriebssystems deutlich erhöhen zu können, 

ermöglicht der 

Frequenzumrichter 

die geberlose Ansteuerung 

hocheffizienter 

Synchronmotoren. 

Für Asynchronmotoren 

wurde außerdem 

eine Energiesparfunktion 

integriert, 

die den Magnetisierungsstrom 

der 

Asynchronmaschine 

im Teillastbetrieb 

verringert und somit eben falls zu einer höheren 

Energieeffizienz der Gesamtanlage 

beiträgt. 

Eine Fangfunktion, ein PID-Regler und 

die HKL-Funktion „Firemode“ wurden integriert, 

um dem Einsatzgebiet in der Heizungs-, 

Lüftungs- und Klimatechnik in industriellen 

Produktionsanlagen gerecht zu 

werden. Des Weiteren wurde die Sicherheitsfunktion 

STO der Sicherheitsstufe SIL 

2 eingebaut und erfüllt den Performance 

Level d (PL d) nach EN 61800-5-2 beziehungsweise 

EN ISO 13849. 

Die Baureihe gibt es in sechs Baugrößen 

in der Schutzart IP55 im Leistungsbereich 

von 0,75 bis 160 kW. Die Netzspannungen 

betragen 1 x 230 V AC 

, 3 x 230 V AC 

sowie 3 x 

400 V AC 

. Zusätzlich ist für den Leistungsbereich 

0,75 bis 11 kW eine IP20-Variante für 

den Schaltschrankeinbau verfügbar. 

Für die Wandmontage konstruiert ist die 

Standardausführung in Schutzart IP55. 

Weiterhin minimiert der integrierte EMV- 

Filter zusätzliche externe Komponenten 

und vereinfacht die Installation. Auch bei 

schwierigen Umgebungsbedingungen wie 

Staub- oder Wassereinwirkung ist diese 

Schutzart (IP55 / Nema 12 k) sehr zuverlässig. 

(ah) 

n 

infoDIREKT 

627ei0313 


Aktoren 

Leistungsstarke Hybridschrittmotoren 

Für anspruchsvolle Antriebsaufgaben 

Bild: Maccon 

Die mit Seltenen-Erden-Magneten ausgestatteten Hybridmotoren erzeugen hohe Momente. 

Für klassische und auch extreme Anwendungen 

in der Antriebstechnik bietet 

Maccon mehrere Serien von Hybridmotoren 

an, die mit Seltenen-Erden-Magneten 

ausgestattet sind und hohe Momente erzeugen. 

Im Vollschrittbetrieb weisen diese 

Zweiphasenmotoren 200 Vollschritte auf. 

Durch die Mikroschritttechnik kann die 

effektive Auflösung jedoch um bis zu Faktor 

256 erhöht werden. 

Sowohl mit Litzen als auch mit Klemmkasten 

werden die industrietauglichen 

Schrittmotoren der SY-Serie angeboten. 

Das Haltemoment reicht von 0,45 bis 13 

Nm. Folgende Baugrößen umfasst die Familie: 

Nema23 (56,5 x 56,5 mm²), Nema34 

(86 x 86 mm²), Nema42 (Flansch 

108 x 108 mm²). Optional sind sie mit Encoder 

und/oder Bremse erhältlich. 

Bei der DSMH-Serie handelt es sich um 

High-Torque-Motoren mit hohem Wirkungsgrad 

für den Einsatz im Gerätebau, 

in der Instrumentierung, der Medizintechnik 

und so weiter. Sieben Flanschgrößen 

von 20 bis 110 mm mit jeweils mehreren 

Baulängen umfasst diese Serie. Geeignet 

sind die Motoren besonders für den 

Mikroschrittbetrieb. Ihr gutes Verhältnis 

von Drehmoment zu Trägheit ermöglicht 

eine hohe Beschleunigung. Moment und 

Betriebsgeschwindigkeiten liegen laut 

Herstellerangaben typisch bei 40 Prozent 

über dem von konventionellen Motoren 

gleichen Bauvolumens. 

Minimale elektromagnetische Verluste 

ergeben sich durch den speziellen Blechquerschnitt 

und den kleinen Luftspalt. 

Der quadratische Querschnitt verleiht 

diesen Schrittmotoren eine erhöhte Eigensteifigkeit. 

Um äußerst geringe Laufgeräusche 

und Vibrationen sichern zu 

können, wurde eine spezielle Zahngeometrie 

entworfen. Über acht Anschlüsse verfügen 

die Motoren. Dies ermöglicht eine 

beliebige Beschaltung der Zweiphasenwicklungen 

in serieller oder in paralleler 

beziehungweise in uni- oder bipolarer 

Anordnung. 

Spindelaktuatoren auf Schrittmotorbasis 

sind eine kostengünstige Lösung für 

einfache Stellaufgaben mit vergleichsweise 

kleinen Kräften. Maccon bietet solche 

Linearaktoren sowohl auf Basis von sogenannten 

Dosenmotoren als auch auf Basis 

von Hybridschrittmotoren (DSM4234LN- 

Serie). Beide Varianten werden mit oder 

ohne Verdrehsicherung bei einer vorne 

angebauten Spindel und auch mit einer 

durch den Motor durchgehenden Spindel 

angeboten. 

Maccon hat sämtliche Schrittmotoren 

für die LHC-Kollimatoren der Europäische 

Organisation für Kernforschung 

CERN nahe Genf in der Schweiz geliefert. 

Als Lieferant wurde das Unternehmen 

ausgewählt, weil man spezielle Ausführungen 

der Schrittmotoren liefern konnte 

– in diesem Fall waren Strahlungsresistenz 

und eine besonders hohe Lebensdauer 

gefordert. (ah) 

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Neue Produkte 

Debuggen und tracen neuester Prozessoren 

Entwicklungstool mit zusätzlichen Funktionen 

Bild: Green Hills Software 

Green Hills Software stellt wichtige Neuerungen 

seiner SuperTrace Probe v3 und 

Green Hills Probe v3 bereit. Die neuen 

Funktionen umfassen schnellen seriellen 

Trace, neuen parallelen Trace Pod und 

nicht-intrusives, Task-aware Probe Debugging. 

Zu den Verbesserungen der Hardware- 

und Software-Upgrades für die SuperTrace 

Probe v3 und Green Hills Probe 

v3 von Green Hills Software zählen eine 40 

Gbit/s schnelle Serial-Trace-Karte für die 

SuperTrace Probe v3 (STPv3), ein schneller, 

paralleler Trace Pod mit 5V-Support 

für die SuperTrace Probe v3, ein nicht-intrusives 

Task-aware Probe Debugging für 

Integrity RTOS sowie 13 neue Debug Targets 

und vier neue Trace-Architekturen. 

Zu den Verbesserungen der Hardware- 

SuperTrace Probe v3 und 

Green Hills Probe v3 wurden 

mit neuen Funktionen 

ausgestattet. 

und Software-Upgrades 

für die SuperTrace Probe 

v3 und Green Hills Probe 

v3 von Green Hills Software 

zählen eine 40 Gbit/s 

schnelle Serial-Trace- 

Karte für die SuperTrace 

Probe v3 (STPv3), ein 

schneller, paralleler Trace 

Pod mit 5V-Support für 

die SuperTrace Probe v3, ein nicht-intrusives 

Task-aware Probe Debugging für Integrity 

RTOS sowie 13 neue Debug Targets 

und vier neue Trace-Architekturen. 

Die High-Speed-Serial-Trace-Karte unterstützt 

bis zu sechs serielle Leitungen, die 

je mit maximal 6,25 Gbit/s betrieben werden, 

oder bis zu acht Leitungen mit maximal 

je 5 Gbit/s. Mit der kombinierten Trace-Bandbreite 

von 40 Gbit/s ist die STPv3, 

laut Hersteller, die branchenweit schnellste 

serielle Trace Probe. PowerPC Nexus und 

ARM HSSTP werden unterstützt. 

Für Anwender eines parallelen Trace unterstützt 

der neue Trace Everywhere (TE) 

Trace Pod bis zu 32 Trace-Eingangssignale 

mit einem Spannungspegel bis zu 5 V und 

eine Trace-Bandbreite von über 8 Gbit/s. 

Der TE Trace Pod ist in einem maßgearbeiteten 

Gehäuse untergebracht, er ist mechanisch 

und elektrisch robust und bietet einen 

intelligenten, modularen Trace-Stecker, 

mit dem Anwender einfach zwischen 

verschiedenen Trace-Ports wechseln können. 

Alle derzeitigen parallelen Trace Targets 

werden mit dem neuen TE Trace Pod 

unterstützt. 

Sowohl die HSST als auch der TE Trace 

Pod enthalten Green Hills Software‘s bewährte 

schnelle JTAG-Technologie für eine 

JTAG-Frequenz bis zu 120 MHz und 

Download-Geschwindigkeiten über 10 

Mbyte/s. Dies ist mehr als doppelt so 

schnell wie bei den meisten anderen Debug-Probes. 

Das Probe Run Mode Software-Upgrade 

für die SuperTrace Probe v3 und Green 

Hills Probe v3 ermöglichen schnelles, 

nicht-intrusives, Task-aware Debugging 

nur mit dem Hardware Debug Port wie 

JTAG. Mit dem Probe-Run-Modus lassen 

sich Anwendungen debuggen, ohne den 

Prozessor anhalten zu müssen. Es sind 

auch keine Kommunikationstreiber erforderlich. 

Die Anwendungsentwicklung 

kann somit früher beginnen, die Markteinführungszeit 

verkürzt sich und das ohne 

einen Ethernet- oder seriellen Port benutzen 

zu müssen. (ah) 

n 

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677ei0313 

Bild: Hameg Instruments 

Sechs Modellvarianten mit zwei oder vier Kanälen 

Mixed-Signal-Oszilloskope bis 500 MHz 

Hameg Instruments hat jetzt die 

Oszilloskop-Serie HMO3000 mit 

bis zu 500 MHz Bandbreite auf 

den Markt gebracht. Es gibt sechs 

Modellvarianten mit Bandbreiten 

von 300 MHz bis 500 MHz mit 

zwei oder vier Kanälen. Durch den 

standardmäßig vorhandene MSO- 

Funktionsumfang können zusätzlich 

zu den Analogkanälen bis zu 

16 Digitalkanäle analysiert werden. 

Größter Unterschied zur Vorgängerreihe 

ist neben der erhöhten 

Bandbreite die mit 8 MByte 

doppelt so große Speichertiefe – 

jetzt sowohl manuell als auch automatisch 

einstellbar. Neu ist 

auch, dass alle Modelle der Serie 

HMO3000 mit 300 MHz, beziehungsweise 

400 MHz, bei Bedarf 

jederzeit über ein Software-Upgrade 

auf die Bandbreite von 500 

MHz erweitert werden können. 

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531ei0313 

Bild: Reichelt Elektronik 

Handheld-Gehäuse 

Besonders leicht und widerstandsfähig 

Neben den üblichen Kunststoffgehäusen 

gehören jetzt auch Gehäuse 

aus Magnesiumlegierungen 

zum Angebot von Reichelt 

Elektronik. Die Gehäuse der Tekmag-Reihe 

des italienischen Herstellers 

Teko sind aus „Teknium“ 

hergestellt, einer speziellen Mag- 

nesiumlegierung, die besonders 

leicht und widerstandsfähig gegen 

mechanische Beanspruchungen 

ist. In Verbindung mit dem 

mitgelieferten IP67-Dichtungssatz 

und den guten Abschirmeigenschaften 

der Legierung eignen 

sich diese Gehäuse sehr gut 

für raue Umgebungen. Angeboten 

werden die Gehäuse in Versionen 

mit oder ohne Batteriefach. Allen 

gemeinsam ist die eingelassene 

Frontoberfläche zur Aufnahme einer 

Folientastatur oder einer Flüssigkristallanzeige 

(LCD). 

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631ei0313 


Neue Produkte 

Motorreihe mit hochauflösendem Encoder 

Einbaufertige Closed-Loop-Schrittmotorlösung 

Bild: Nanotec Electronic 

Eine fertige Kombination aus Schrittmotor 

mit optischem Encoder hat Nanotec 

Electronic mit der Modellreihe SC auf 

den Markt gebracht. Die ersten beiden 

Motoren sind in den Baugröße 60 und 41 

erhältlich. Schrittmotoren mit bereits 

montiertem Encoder sind zwar schon 

Bei der Modellreihe 

SC handelt es sich 

um eine fertige 

Kombination aus 

Schrittmotor mit 

optischem Encoder. 

seit langem bei Nanotec Electronic als 

Teil des Baukastensystems erhältlich. 

Diese Standardkombination aus Schrittmotor 

mit bereits montiertem Encoder 

ist jedoch preisgünstiger als separat bestellte 

Produkte und sie außerdem ab Lager 

verfügbar. In den Baugrößen 40 und 

60 mm werden die Motoren angeboten 

und haben ein Haltemoment von 0,5 beziehungsweise 

3,54 Nm und einen 

Schrittwinkel von 1,8°. Der Encoder ist 

hochauflösend mit 4000 Impulsen pro 

Umdrehung. Mit Quadratur werden 

16.000 Positionen erreicht. Wahlweise 

stehen 5- oder 24-V-Encoder, beide mit 

einem Line-Treiber ausgestattet, zur Verfügung. 

Integrierte Stecker an Motor und 

Encoder gestalten die Verkabelung einfach. 

Sehr gut eignet sich diese Kombination 

für Closed-Loop-Anwendungen mit 

Positionsrückmeldung und -kontrolle. 

Schrittmotoren im Closed-loop-Modus 

sind laufruhiger, resonanzärmer und 

weisen keine Schrittverluste mehr auf. 

Dadurch können sie in Applikationen 

eingesetzt werden, die früher ausschließlich 

Servomotoren mit Getrieben vorbehalten 

waren. (ah) 

n 

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638ei0313 

3,5-Zoll-Single-Board-Computer 

Mit Intel-Core-i7-Quad-Prozessor 

Leistungshalbleiter 

IGBT- und IGBT-/Dioden-Module 

Bild: ADL Embedded Solutions 

ADL Embedded Solutions bietet 

mit dem ADL3GQM67HDS einen 

leistungsstarken 3,5-Zoll-Single-Board-Computer 

(SBC) mit 

gesockelten Intel-Core-Prozessoren 

der zweiten und dritten 

Generation sowie Intels neuer 

HD4000-Grafikeinheit. Zu den 

wesentlichen Merkmalen des 

SBC gehören Mini-PCI- und 

PCIe-Erweiterungs-Ports, ein Arbeitsspeicher 

mit bis zu 16 GByte 

DDR3 DRAM und Video-Schnittstellen 

wie Display-Port, HDMI, 

DVI und VGA. Prädestiniert ist der 

SBC für Applikationen in rauen 

Umgebungen und erweitertem 

Temperaturbereich, bei denen es 

auf hohe Multi-Core-Verarbeitungsleistung 

ankommt. 

Dazu gehören die Bereiche 

Militär, Radar-, Sonar- und 

Bild-Verarbeitung, Kommunikation, 

Transportwesen 

und Eisenbahn. Die verwendeten 

Standardanschlüsse 

gestatten die Unterbringung 

in sehr kleinen CPU- 

Gehäusen, die sehr gut für den 

Einsatz in einer Vielzahl von Industrieanlagen 

sind. Elf USB 2.0- 

, zwei 10/100/1000-Mbit/s-LANund 

vier RS232-COM-Ports umfasst 

das Schnittstellenangebot. 

COM 1 und 2 lassen sich mithilfe 

von externen Adapter-Platinen zu 

RS232 (isoliert) oder RS485 (isoliert) 

umrüsten. Hinzu kommen 

außerdem noch Anschlüsse für 

PS/2-Tastatur und -Maus, Line- 

In/Out, Mikrofon, SPDIF-Ein-/ 

Ausgang sowie ein 7.1-Kanal- 

HD-Audio-Interface. 

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647ei0313 

Bild: Schukat 

Komplett neu hat Schukat IGBTund 

IGBT-/Dioden-Module von 

IXYS ins Programm aufgenommen. 

Die IGBT-Module der Serien 

MID_, MDI_ und MII_ sind in NPT- 

IGBT-Technologie gefertigt und in 

zwei verschiedenen IXYS-spezifischen 

Gehäusen mit Schraubanschlüssen 

untergebracht. Sie beinhalten 

entweder einen IGBT mit 

Diode oder zwei IGBTs und sind 

für Applikationen bis 1200 V und 

330 A einsetzbar. Mit den beiden 

Modulen erübrigt sich bei Hochleistungs-Applikationen 

künftig 

der Aufbau von zum Beispiel ACoder 

DC-Motor-Steuerungen oder 

Frequenzumrichtern aus 

diskreten IGBTs und Dioden. 

Die beiden Module 

MWI100-06A8 und 

MWI200-06A8 sind „IGBT- 

Sixpacks“ im E3-Pack. 

Diese 600V-IGBT-Sixpacks 

sind ebenfalls in NPT-IGBT- 

Technologie gefertigt und 

zeichnen sich durch geringe 

Sättigungsspannungen und 

durch geringe Schaltverluste aus. 

Mit den beiden Modulen 

MUBW10-06A7 und MUBW50- 

06A7 werden Converter-Brake- 

Inverter-Module im E2-Pack angeboten, 

mit denen die komplette 

Ansteuerung von 3-Phasen-Synchron- 

oder von Asynchron-Motoren 

realisiert werden kann. Die 

Gehäuse E2-Pack und E3-Pack 

lassen sich sehr einfach in Leiterplatten 

einlöten. Alle IGBT-Module 

erlauben Schaltfrequenzen bis 

hin zu 30kHz. 

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654ei0313 



Neue Produkte 

Kommunikationsprozessoren mit ARM-Technologie 

Bessere Performance und Effizienz 

Mobile Computing 

Intel-basierte M2M-Module 

Bild: LSI 

LSI stellt die Kommunikationsprozessor-Familie 

Axxia 5500 vor. Sie 

verbessern die Leistungsfähigkeit 

und Effizienz von Multiradio-Basisstationen 

und 4G/LTE-fähigen 

Mobilfunknetzen. Dazu werden 

16 ARM-Cores mit den spezialisierten 

Netzwerkbeschleunigern 

von LSI kombiniert. Netzbetreiber 

erhalten so noch intelligentere 

Mobilfunk-Übertragungseigenschaften 

von Basisstationen, Cell 

Site Router, Gateways und Mobile-Backhaul-Ausrüstung. 

Kommunikationsprozessoren 

mit unterschiedlicher 

Anzahl von Prozessorkernen 

und Datendurchsatz 

umfasst diese Serie. Erstmals 

kombiniert sie 16-ARM-Cortex 

A15-Kerne mit ARMs CoreLink 

CCN-504 Low Latency-Interconnect 

in 28-nm-Technik. 

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649ei0313 

Bild: Telit 

Telit Wireless Solutions bringt Datenkarten 

im M.2 Next Generation 

Form Factor (NGFF) auf den 

Markt. Damit erweitert das Unternehmen 

seine Mobile-Computing-Produktlinie, 

die auch mP- 

CIe-Module mit HSPA+- und 1xEvDO-Technologien 

umfasst. Die 

Lösungen basieren auf Intels 

Chipsätzen für LTE/DC-HSPA+ 

und HSPA+ und bieten Datenraten 

von bis zu 100 Mbit/s. Nicht 

nur für Consumer-Geräte sind 

diese Module konzipiert, sondern 

auch für Business-Anwendungen. 

Das M.2-Angebot enthält die Produktfamilien 

LN930 und HN930, 

mit denen unterschiedliche Anforderungen, 

angefangen von LTE/ 

DC-HSPA+- bis hin zu HSPA+basierten 

Anwendungen im Mobile 

Computing abgedeckt werden 

können. 

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655ei0313 

Elektronikdesign 

Datenmanagement-Plattform 

Neue Version des RTS Hypervisor 

Paralleler Betrieb von Echtzeitbetriebssystemen 

Bild: Altium 

Der Vault-Server von Altium, die 

neue Generation der Vault-Technologie, 

ist das Herzstück der 

Datenmanagement-Technologie. 

Nutzer können damit ihre Produktivität 

und interne Kooperation innerhalb 

des gesamten Unternehmens 

verbessern. Gleichzeitig 

werden Unsicherheiten im Zusammenhang 

mit logistischen 

Entscheidungen und bei der Freigabe 

von Designs für die Produktion 

vermieden. Es gibt zwei 

Vault-Optionen. Der Altium Personal 

Vault (APV) ist ein komplettes 

System für die Verwaltung von 

Elektronikdesign-Daten. Einzelpersonen 

oder kleine Teams können 

ihre IP managen, wiederverwenden 

und nutzen. Vault-Server 

(AVS) ist eine leistungsstarke En- 

gineering-Content-Management- 

Lösung. Sie eignet sich für Unternehmen, 

die ihre IP managen, 

wiederverwenden und nutzen 

wollen, und zusätzliche Funktionen 

für User-Management, Austausch 

von Designdaten und Collaboration 

benötigen. 

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653ei0313 

Bild: Real-Tim-Systems 

Real-Time Systems gab die Verfügbarkeit 

der neuen Version 

4.0.03 des RTS Hypervisors bekannt. 

Die RTS Hypervisor-Software 

ermöglicht den ungestörten, 

sicheren parallelen Betrieb von 

Echtzeitbetriebssystemen, nun 

auch im Mix mit zum Beispiel 64- 

Bit Microsoft Windows 8 oder Linux, 

konsolidiert auf nur einer Intel 

x86-basierten Hardwareplattform. 

Die harte Echtzeitfähigkeit 

ist gewährleistet. Damit können 

64-Bit-Betriebssysteme völlig un- 

modifiziert parallel zu üblichen 

Echtzeitbetriebssystemen 

auf einem Intel- 

Multicore-System betrieben 

werden. Durch 

Aufteilung von Prozessorkernen, 

Speicher und I/O- 

Geräten in einzelne, virtuell unabhängige 

Rechner, ermöglicht der 

RTS Hypervisor eine starke Reduzierung 

der Hardwarekosten. So 

lässt sich Hardware in Medizingeräten 

oder Maschinen, in welchen 

bisher ein Embedded-Controller 

mit Echtzeitbetriebssystem beispielsweise 

parallel zu einem 

Windows-Rechner benötigt wurde, 

auf eine Intel Multi-Core- 

Hardware reduzieren. 

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652ei0313 

Flaches Embedded-System 

Ausgeklügeltes Lüfterkonzept sorgt für eine geringe Innentemperatur 

Bild: DSM Computer 

Hohe Leistung auf engem Raum 

bietet das Embedded-System NanoServer 

NN-QM67 von DSM 

Computer. Der 58 mm 

flache Industrierechner 

basiert auf Intel 

Core-Prozessoren der 

dritten Generation und 

dem Strom-sparenden 

Mobile-Chipsatz Intel 

QM67. Mit dem kompakten 

NN-QM67 ohne Steckplatz 

wird damit die Nano-Server- 

Familie vervollständigt, deren 

Modelle sich in der Anzahl der 

Slots und in der Leistungsklasse 

unterscheiden. Ein ausgeklügeltes 

Lüftungskonzept sorgt trotz 

sehr hoher Performance für eine 

geringe Innentemperatur des sehr 

kompakten Gehäuses und erhöht 

damit die Lebensdauer des Systems. 

Die Embedded-Systeme 

wurden bei Volllast bis zu einer 

Temperatur von bis zu 50 °C spezifiziert. 

Standardmäßig ist das 

System mit dem Intel Core-Prozessor 

der dritten Generation i5- 

3610ME mit zwei Kernen (2,7 

GHz, 3 MB) bestückt. Für Highend-Anwendungen 

ist optional 

außerdem noch ein Modell mit 

Quad-core Intel Core i7-3610QE 

(2,3 GHz) lieferbar. 

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651ei0313 


Neue Produkte 

1,9 mm x 2,0 mm große MCU Kinetis KL02 

Der wohl kleinste ARM Powered Mikrocontroller 

Bild: Freescale Semiconductor 

Blockdiagramm 

des Kinetis KL02. 

Freescale Semiconductor adressiert den 

Trend zur Miniaturisierung mit seinem 

Mikrocontroller Kinetis KL02 – dem derzeit 

kleinsten ARM Powered Mikrocontroller 

der Welt. Er bietet ein hohes Potenzial 

für superkompakte Produkte in Anwendungen 

wie tragbarer Konsumelektronik, 

dezentralen Sensorknoten, am Körper getragenen 

Geräten und 

medizintechnischen 

Produkten, die sogar eingenommen 

werden können. 

Mit seinen geringen 

Abmessungen von nur 

1,9 mm x 2,0 mm ist die Kinetis KL02 noch 

einmal 25 Prozent kleiner als der bisher 

kleinste ARM-Mikrocontroller. In diesem 

Miniaturbaustein ist der mit 48 MHz getaktete 

32-Bit-ARM-Prozessor Cortex- 

M0+, modernste Stromsparfunktionen 

und eine ganze Reihe von Analog- und 

Kommunikationsmodulen untergebracht. 

Dem KL02 liegt eine Wafer-Level Chip- 

Scale Package-Technologie (CSP) zugrunde: 

Der Chip wird direkt mit den Lötkontakten 

des Gehäuses verbunden und diese 

wiederum mit der Platine. Bonddrähte beziehungsweise 

Interposer-Folien können 

so komplett entfallen, die Induktivität zwischen 

Chip und Platine wird minimiert, 

die thermische Leitfähigkeit verbessert 

sich, und das robuste Gehäuse hält auch 

unwirtlichsten Bedingungen stand. Weitere 

technische Merkmale: Betrieb bei 

1,71...3,6 V, 32 KByte Flash, 4 KByte RAM, 

12 Bit AD-Wandler, Analogkomparator, 

UART, SPI, 2x I ² C, Timer und der Betriebstemperaturbereich 

ist -40 bis +85 °C. n 

infoDIREKT 

535ei0313 

Echtzeit-Video-Server 

Bis zu 32 Eingänge 

Überprüfung von FPGAs 

Test von Baugruppen mittels IP-Cores 

Bild: Comp-Mall 

Die Echtzeit-Video-Server, Modell 

HDCS-2U und HDCS-4U von 

Comp-Mall, verfügen über bis zu 

32 Videoeingänge um Full-HD-Videos 

mit Audio für Langzeit-Aufzeichnung 

im Format H.264/AVC 

zu komprimieren und auf maximal 

vier internen Festplatten zu 

speichern. Verwendet wird der 

H.264 Codec von Fujitsu. Die Modelle 

der HDCS-Serie sind Video- 

Server-Systeme zur Echtzeit-Video/Audio-Speicherung 

mit einer 

Auflösung bis 1080p bei 60fps 

und Bitraten von 6 bis 30 Mbps. 

Zur Videoüberwachung für gleichzeitige 

Aufzeichnung, Wiedergabe, 

Archivierung, Liveansicht, 

Netzwerkzugriff und schnelle Videoübertragung 

übers Netzwerk 

kann das erfasste Video- und Audio-Signal 

verwendet werden. 

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657ei0313 

Bild: JTAG Technologies 

CoreCommander for FPGAs von 

JTAG Technologies ist eine generische 

Lösung auf der Basis von 

VHDL-Code, welche die Lücke 

zwischen dem standardmäßigen 

JTAG-Test und Programmier-Port 

(TAP) und den proprietären IP- 

Cores (zum Beispiel DDR-Controller, 

E-net MAC, USB-Controller) 

schließt und diese für Testzwecke 

nutzbar macht. Als Teil der ETP- 

(Embedded Test and Programming) 

Produkte ist CoreCommander 

for FPGAs hauptsächlich für 

Hardware-Design- und Testingenieure 

gedacht. Über einen Translator-Block 

kann über die normalerweise 

implementierten Busstrukturen, 

wie Wishbone, AMBA, 

Avalon, CoreConnect auf proprietäre 

IP-Cores zugegriffen werden. 

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658ei0313 

SEPIA 

messen - steuern - regeln 

industriell automatisieren 

Secure Embedded Platform for 

Industrial Automation 

ErP-2 ready 

Spezifikationen unter http://www.kolter.de 

KOLTER ELECTRONIC ® Tel. 02235 - 76707 

Abtastraten von 50 GS/s 

Arbiträr-Signalgeneratoren mit 16 GS Speicher 

Tektronix hat Arbiträr-Signalgeneratoren 

mit Abtastraten bis zu 50 

GS/s vorgestellt. Die AWG70000- 

Serie hat einen 16 GS tiefen Signalspeicher 

und eine Vertikal- 

Auflösung von 10 Bit. Dadurch 

können schnelle, saubere Signale 

erzeugt werden, die dann über 

eine lange Zeit in einen Empfänger 

oder ein anderes Testobjekt 

eingespeist werden können und 

somit einen umfassenden Test er- 

möglichen. Der Generator hat eine 

ausreichende Bandbreite, um 

Signale mit großer Bandbreite für 

Basisband-, ZF- und HF-Frequenzen 

bis 20 GHz mit einem Dynamikbereich 

über -80 dBc zu generieren. 

Mehrere Geräte können 

synchronisiert werden, um vollständige 

IQ-Signale mit hoher 

Bandbreite zu generieren. 

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532ei0313 



Kolter.indd 1 08.01.2013 13:32:00

Neue Produkte 

ATX-DC/DC-Wandler mit 96 % Wirkungsgrad 

Für lüfterlose Embedded-Box-PCs 

Bild: Bicker Elektronik 

Der ATX-DC/DC-Wandler DC150W von 

Bicker Elektronik eignet sich aufgrund seiner 

hohen Leistungsdichte und einem Wirkungsgrad 

von bis zu 96 % besonders für 

den Einsatz in lüfterlosen Embedded-Box- 

PC-Systemen. 

Trotz der sehr kompakten Abmessungen 

von 99 x 38 x 21 mm 3 liefert die robust aufgebaute 

Wandlerplatine eine Ausgangsleistung 

von 150 W. Versorgt durch eine +12 

Auf die DC/DC-Wandler DC150W 

gibt es 3 Jahre Garantie. 

V DC 

-Eingangsspannung 

stellt der Wandler die 

ATX-konformen Ausgangsspannungen 

+3,3 

V, +5 V, +12 V, -12 V sowie 

+5 V-Standby am 

fest angeschlossenen Kabelbaum 

zur Verfügung. 

Die hochwertigen 

Komponenten, wie beispielsweise 

Polymer- 

Kondensatoren, ermöglichen 

eine lange Lebensdauer 

und die maximale 

Zuverlässigkeit des Wandlers in 

Applikationen für Industrie- und Medizintechnik. 

Er arbeitet im erweiterten Umgebungstemperaturbereich 

von -20 bis +70 

°C. An den +3,3 V- und +5 V-Ausgängen 

können kurzzeitig Peak-Ausgangsströme 

von 12 A abgerufen werden. Der regulär 

mit 2 A belastbare +5 V-Standby-Ausgang 

liefert ebenfalls für maximal 20 s einen erhöhten 

Peakstrom von bis zu 3 A. Durch 

die auf der Unterseite liegenden Leistungsbauteile 

verfügt der DC/DC-Wandler über 

ein sehr gutes Wärmemanagement. Bei 

Temperatur-Anbindung der Platine zum 

Gehäuseboden über ein optionales Wärmeleitkissen 

(Gap Pad) verringert sich die 

Temperatur der Platine je nach Umgebungstemperatur 

um etwa 10 bis 20 °C. 

Zu den standardmäßig integrierten 

Schutzfunktionen des Wandlers zählen ein 

Verpolungs-Schutz am Eingang und ein 

Kurzschluss-Schutz an allen Ausgängen sowie 

ein Überspannungsschutz mit Neustart 

an +3,3 V, +5 V und +12 V. Für die 

Versorgung des DC/DC-Wandlers aus 

dem Wechselspannungsnetz stehen eine 

Reihe hochwertiger und lüfterloser Open- 

Frame-Netzteile aus der BEO-Serie (zum 

Beispiel BEO-1512M, BEO-2512M) und 

ErP-konforme-Tischnetzteile wie das BET- 

1212M für die Medizintechnik zur Verfügung. 

(jj) 

n 

infoDIREKT 

536ei0313 

RM-basierte System on Modules 

Für rechenintensive Anforderungen 

UMTS/HSPA+-Modul 

Socket-Kompatibilität zu GPRS-Modulen 

Bild: Denx Computer Systems 

Mit dem M53 erweitert Denx 

Computer Systems sein Portfolio 

an ARM-basierten System on Modules 

(SOM). Das eigenentwickelte 

Modul eignet sich durch den 

i.MX53 Prozessor von Freescale 

für Multimedia-Interfaces. Durch 

die Implementierung auf den ARM 

Cortex-A8-Core mit bis zu 1,2 

GHz vereint das Modul geringen 

Stromverbrauch mit der Leistungsfähigkeit, 

die für den Einsatz 

in rechenintensive Anforderungen 

oder Multimedia-Anwendungen, 

wie beispielsweise 

in der Automatisierungstechnik, 

für Point-Of-Service-Anwendungen 

oder HMI- 

Systeme gefordert 

sind. Durch 

den i.MX53 bietet 

das M53 SOM einen 

integrierten 

Display Controller 

zur Anbindung von zwei Displays 

mit unterschiedlichen Inhalten, 

Full-HD-Auflösung, Kamera-Input 

und kommt mit Codecs zur Darstellung 

von Multimedia-Inhalten. 

Die freie Software U-Boot in der 

aktuellsten Version 2012-10 und 

Linux 3.7 sind auf dem Modul betriebsbereit 

installiert und werden 

mit dem vollständigen Quellcode 

und allen plattformspezifischen 

Board Support Packages geliefert. 

infoDIREKT 

648ei0313 

Bild: MSC 

Sehr hohe Flexibilität zu vergleichsweise 

geringen Kosten garantiert 

das mit Quectels M10- 

und M12-GPRS-Class-12-Modulen 

an drei Modul-Seiten Socketkompatible 

UMTS/HSPA+-Modul 

UC20, das es bei MSC gibt. Dank 

der Kombination aus 900/2100 

AMSYS 

MHz beziehungsweise 850/1900 

MHz Multiband-W-CDMA und der 

Quad-Band-GSM-Technologie 

unterstützt das UC20 die Rückwärtskompatibilität 

für EDGE und 

GPRS mit Multi-Slot Class 12. So 

gewährleistet diese Technologie 

eine globale Netzabdeckung für 

M2M-Anwendungen. Die maximale 

Datenübertragungsrate beträgt 

beim HSPA+-Downlink 14,4, 

beim Uplink 5,76 MBit/s. Der 

Stromverbrauch beträgt 3,1 mA 

im Sleep- beziehungsweise 570 

mA im UMTS-Sprachmodus. 

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PRÄZISIONS- 

TEMPERATURSENSOREN 

www.amsys.de 

Besuchen Sie uns auf der Messe in Nürnberg: 

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NRW-Special 

Faszinierendes Nordrhein-Westfalen 

Ein vielfältiges Bundesland im Fokus 

Etwas genauer hinzuschauen lohnt sich! Es ist nämlich leicht zu erkennen, dass NRW mehr zu bieten hat, als die 

rotbraunen Fassaden der Backsteinhäuser und bodenständiger Ruhrpott-Mentalität. Im Herzen NRWs lauern 

skurile Fabelwesen, um die sich kuriose Sagen drehen, reiche Naturschönheiten liegen am Wegesrand und 

märchenhafte Legenden ranken sich um das Bundesland. Und auch in der Forschung, der Entwicklung und der 

Elektronik hat NRW stets mit die Nase vorne. 

Autorin: Ina Susanne Rao 

Es ist zwar nicht das Land, in dem die Zitronen blühen aber 

genauso sagenumwoben. In Nordrhein-Westfalen treiben 

beispielsweise die Dilldappen ihr Unwesen. Das sind Siegerländer 

Fabeltiere; sie leben in Höhlen im Hauberg, in 

denen das Holz für die Herstellung von Holzkohle geschlagen 

wird. Ein Dilldappe sieht aus wie ein aufrecht gehender Nashornhamster 

mit Irokesenhaarschnitt. Erschaffen wurde die Sagengestalt 

von Michael Kring, dem berühmten Comiczeichner aus Siegen. 

Die Dilldappen sprechen Siegerländer Plattdeutsch, das so 

genannte Sejerlännr Pladd und sie lieben eine Art Kartoffelbrot, 

das Riewekooche heißt, über alles und klauen dafür dem Bauern 

die Kartoffeln vom Feld. 

Die Begeisterung für Nordrhein-Westfalen empfinden aber 

nicht nur Fabelwesen sondern auch Naturliebhaber, Wanderer und 

Familien. Es locken viele Freizeiteinrichtungen wie der Panoramaoder 

der Maximilianpark mit Rutschen, Schaukeln und Achterbahnen. 

Der Rothaarsteig im gleichnamigen Rothaargebirge ist ein 

El Dorado für Spaziergänger; mit dem Riemen, dem Oberster

NRW-Special 

Bünde 

Porta 

Westfalica 

Vlotho 

Ostbevern 

Blomberg 

Rh e i n 

Essen 

Dortmund 

Lippstadt 

Paderborn 

Nettetal 

R u hr 

Mönchengladbach 

Hückelhoven 

Düsseldorf 

Monheim 

Lüdenscheid 

Neuenkirchen 

Leichlingen 

Köln 


Ein Herz für Elektronik 

Die Forschungslandschaft in Nordrhein-Westfalen ist breit gefächert: 

Zu ihr gehören 67 Hochschulen, 14 Fraunhofer-Institute, 12 Max- 

Planck-Institute und etwa 100 Hochschulen mit Forschungsinstituten. 

Auch die Elektronik fehlt nicht. Namhafte Unternehmen wie Phoenix 

Contact, Weidmüller, Harting, Toshiba, Alps, Sony, Mitsubishi, Friwo, 

Automation24, W+P, Lohmeier, Schukat, Contrinex und Fischer Elektronik 

fi nden sich auf der Landkarte des viertgrößten deutschen Bundeslandes. 


250ei0313 

Bild: davis - Fotolia.com 

elektronik industrie 03 / 2013 

73

NRW-Special 

Henn und dem Jagdberg lassen sich gleich drei Gipfel über 670 

Meter erklimmen. Als weitere Attraktion gilt die Atta-Höhle in Attendorn. 

Sie wurde einst zufällig durch eine Sprengung entdeckt 

und ist die größte Tropfsteinhöhle in Deutschland. Sogar für Winterfreunde 

hat NRW etwas zu bieten. Winterberg im Hochsauerlandkreis 

ist als Wintersportregion sowohl in den Niederlanden als 

auch in Norddeutschland bekannt; zusätzlich ist Ski- und Snowboardfahren 

in den zwei Skihallen in Neuss oder Bottrop möglich. 

Auch UNESCO-Welterbestätten sind in Nordrhein Westfalen vertreten. 

Und derer gleich vier Stück: das Schloss Augustusburg in 

Brühl, die Zeche Zollverein Essen und der Aachener sowie der 

Kölner Dom. Das Wahrzeichen Kölns ist sogar die meistbesuchte 

Sehenswürdigkeit ganz Deutschlands. Es locken Luftkurorte wie 

Bad Laasphe sowie Seen und Talsperren wie die Biggetalsperre, ein 

8,76 km² großer Stausee im Kreis Olpe und natürlich der glänzende 

Charme der Landeshauptstadt Düsseldorf. 

Doch nicht nur, weil es vieles zu entdecken gibt, werden sämtliche 

Regionen des Bundeslandes besungen. „Das ist das Ruhrgebiet, 

die Droge, die uns süchtig macht...“ schmettert Wolfgang Petry 

oder „Sauerland, mein Herz schlägt für das Sauerland, begrabt 

mich mal am Lennestrand“ gibt die Band Zoff zu. Alle Lieder haben 

eines gemeinsam, sie zeugen von der Heimatverbundenheit 

der fast 18 Millionen Westfalen. Aber der Ruhm der Interpreten 

beschränken sich nicht nur auf den lokalen Raum. Denke man nur 

an Herbert Grönemeyer, der zu den populärsten Musikern in ganz 

Deutschland zählt und dessen Studioalben sich seit 1984 auf Platz 

eins der deutschen Musik-Charts platzieren; er ist und bleibt Bochum, 

seiner Heimatstadt tief verbunden. 

Zwischen Fiktion und Wahrheit 

Das bevölkerungsreichste Bundesland besitzt auch magische Kräfte. 

Diese sprechen die Ostwestfalen den Externsteinen, einer Felsformation 

im Teutoburger Wald zu. In der Walpurgisnacht und zur 

Besonders positiv für die 

Stabilität in der Region ist, 

dass die Unternehmen vor Ort 

stark vernetzt sind: 

Garrelt Duin, Minister für Wirtschaft, Energie, 

Industrie, Mittelstand und Handwerk des Landes 

Nordrhein-Westfalen. 

Sommersonnenwende finden dort spirituelle Treffen statt. Auch 

der Erftkreis zwischen Alt-Kaster und Schloss Bedburg lockt zu 

einem Besuch: hier lässt sich auf den Spuren eines angeblichen 

Werwolfs wandeln. Interessant klingt auch die Sage von Juffer Fey 

(hochdeutsch: Jungfrau Fey) auf Burg Satzvey. Diese musste ihr Leben 

im dortigen gefährlichen Moor lassen, doch sie findet keine 

Ruhe. Sie geistert durch die Wälder und erscheint den Jägern des 

Nachts. Der Schauplatz der meisten Legenden ist der Wald, der mit 

915.800 Hektar etwa 27 Prozent der Fläche NRWs ausmacht. Ob 

Hüne oder Zwerge, geisterhafte Gestalten, die die Nacht durchstreifen, 

Hexen, die ihr frevelhaftes Unwesen treiben, galante Ritter 

oder Räuberbanden, Prinzessinen und Mönche finden sich in den 

Überlieferungen. Und viele pragmatische Westfalen sind trotzdem 

heute noch fest davon überzeugt: in so manchem Acker ist ganz 

bestimmt ein Schatz vergraben. 

Vom Wesen der Westfalen 

Ein besonderer Menschenschlag ist der Westfale. Häufig ruppig 

abwartend und scheinbar misstrauisch. Es dauert lange, bis er den 

Fremdling grüßt und mit ihm warm wird. Aber hat der sympathische 

Zeitgenosse einmal Freundschaft geschlossen, gilt diese für 

das ganze Leben. Ein Westfale ist loyal und von Grund auf praktisch 

veranlagt. „Man tut wat man tun muss. Un es wird geredet, 

wenn „redet werden“ muss. Ein Westfale „schwatzt“ nicht. Er „ver- 

Bild: Schukat 

Schukat: Der RSD DC/DC-Wandler für Anwendungen in Eisenbahnen hat 

einen Wirkungsgrad von 92 Prozent. 

Bild: W+P Bild: Contrinex 

Contrinex: Hochtemperaturstabile 

Induktivsensoren 

– bis 180 °C mit 

integrierter Elektronik 

und bis 230 °C mit 

ausgelagertem 

Elektronikverstärker. 

W+P: Die Press-Fit-Stiftleisten im Rastermaß 2 Millimeter eignen sich für 

das Erstellen von schock- und vibrationssicheren Verbindungen. 



NRW-Special 

Bild: Automation24 

Lohmeier: Der 

Montagetisch für 

hohe Traglasten: 

der MT-400 L 

punktet durch 

Ergonomie (links). 

Bild: Lohmeier 

Automation24: Onlineshoppen mit 3D-Effekt: Mit der 3D-Cyan/Rot-Farbfilterbrille 

können Betrachter jetzt auf der firmeneigenen Website ein 

besonderes Einkauferlebnis genießen (oben). 

Friwo: Das Netzteil OF250 

hat im Hauptzweig eine 

Ausgangsspannung von 24 

VDC bei 10,5 A sowie einen 

Hilfsausgang mit 5 V und 

500 mA (rechts). 

Bild: Friwo 

zählt“ höchstens einen. Emotionen und Gefühle zeigt er oft nur im 

engen Familienkreis. „Denn isset denn nötich seine Emotionen so 

nach außen hin so zeigen zu tun.“ Schon mit den Grussformen 

beginnt es: „Man sacht Tach.“ Und „man kennt den Wech zum 

Berch“ (Weg auf den Berg). Und empört ruft der Westfale: „Hömma!“. 

Je nachdem, wo „man wechkommen tut“. Und geht es mal zu 

langsam, dann sollte man besser „ma hinne machen“. Zu den Kuriositäten 

von NRW zählen nicht nur der besondere Menschenschlag 

sondern auch skurile Ortsnamen; viel Gelächter rufen etwa 

Ober- und Unterholzklau, Hanf, Faulebutter, Schlangen, Halbhusten 

oder Köterberg hervor. Geographisch ist es auch wissenwert: 

die Orte Alpen und Rom sind auch in NRW angesiedelt. 

Die drei Musketiere 

Das dreigeteilte Wappen Nordrhein-Westfalens symbolisiert die 

Einheit in der Vielfalt. Es zeigt die drei Landesteile: Das weiße 

Band auf grünem Grund steht für das Rheinland. Westfalen repräsentiert 

das weiße Pferd auf rotem Untergrund und den unten Teil 

des Wappens ziert eine rote Rose; sie gehört dem Fürstentum Lippe. 

Wäre NRW ein eigenständiger Staat, würde dieser an 18. Stelle 

unter den leistungsstärksten Ländern der Welt stehen. Das Bruttoinlandsprodukt 

(BIP) im Jahr 2011 übertraf 569 Milliarden Euro. 

Damit ist NRW das wirtschaftlich erfolgreichste Land Deutschlands; 

es erzielte zirka fünf Prozent der ökonomischen Leistung 

der gesamten EU. Als Exportmeister führte das Bundesland Waren 

im Wert von rund 176 Milliarden Euro aus. Wirtschaftliche Stärke 

repräsentieren viele namhafte Unternehmen wie Bayer, Bertelsmann, 

Thyssen-Krupp. Doch gerade der Mittelstand gedeiht und 

blüht: 763.000 kleine und mittlere Unternehmen finden sich in 

NRW. Das zeigte auch die Landeskampagne „Germany at its best: 

Nordrhein-Westfalen“. Im vergangenen Jahr präsentierten sich 231 

Unternehmen auf einem von zwölf Gemeinschaftsständen des 

Landes. Highlights waren die Hannover Messe mit drei Gemeinschaftsständen 

und 73 Ausstellern und der Gemeinschaftsstand 

auf der Medica in Düsseldorf mit 48 Ausstellern. 

Das Förderprojekt Elektromobilität 

Elektromobilität ist ein Trendthema und viele Hersteller auch aus 

Nordrhein-Westfalen erkennen das Potenzial der Technik dahinter. 

Der großen Vorteil liegt darin, dass der benötigte Strom aus 

erneuerbaren Energien stammt. Das Land NRW fördert die Forschung 

und Entwicklung der Elektromobilität als klimaschonen- 

der Mobilität der Zukunft zum Beispiel im Rahmen von Kompetenztreffen 

und Clustern mit eigenen Programmen. Die Landesregierung 

bündelt die Aktivitäten zur Umsetzung des Masterplans 

Elektromobilität unter dem Label ElektroMobilität NRW, einem 

Verbund von dem Projektträger ETN (Forschungszentrum Jülich), 

der EnergieAgentur.NRW, dem AutoCluster.NRW sowie den 

NRW-Kompetenzzentren Elektromobilität für Batterietechnik, 

Fahrzeugtechnik sowie Infrastruktur und Netze. Dem Thema der 

Elektromobilität widmet sich auch die Zeitschrift e-mobility-tec, 

die bereits seit Anfang des Jahres 2012 vier Mal erschienen ist. Die 

Fachzeitschrift schlägt die Brücke zwischen den Disziplinen und 

stellt Technologien und Anwendungen vor. Im Fokus liegen Konzepte 

und Lösungen für die elektrische Antriebstechnik, Energiespeicher 

und die Fahrzeugelektronik. Dazu kommen relevante 

Kfz-Komponenten sowie die Infrastruktur und das Umfeld. Die 

Elektroindustrie in NRW erzielte im Jahr 2011 mit über 150.000 

Beschäftigten den stolzen Umsatz von 32 Milliarden Euro. Die 

deutschlandweiten Erlöse der Elektrobranche beliefen sich im vergangenen 

Jahr auf 178 Milliarden Euro. Mit 844.000 Mitarbeiterinnen 

und Mitarbeitern ist sie der zweitgrößte industrielle Arbeitgeber 

hierzulande. 

Elektronik am Niederrhein 

Manfred Tillmann ist Vorstandsmitglied der ZVEI-Landesstelle 

NRW und Vorstand bei s.e.t. electronics in Mönchengladbach. Mit 

Garrelt Duin, dem Wirtschaftsminister des Landes NRW besuchte 

er im August 2012 die am Niederrhein angesiedelte Elektroindustrie. 

Er unterstrich die Bedeutung der Branche für das Land: „Die 

Elektroindustrie leistet mit ihren Produkten und Lösungen einen 

Beitrag für künftige Herausforderungen. Bei Energieeffizienz und 

Smart Grid ist das Know-how unserer Branche unentbehrlich – 

ohne uns ist die Energiewende nicht machbar. Hier am Niederrhein 

haben wir ein Netzwerk von Unternehmen, das eine optimale 

Umgebung bietet, um die Innovationen hervorzubringen, die für 

die Zukunft notwendig sind.“ Garrelt Duin bestätigt: „Am Niederrhein 

produzieren sowohl Mittelständler als auch große Konzerne 

intelligente Elektrotechnik. Ihre Arbeitsplätze leisten einen ent 

scheidenden Beitrag für die Zukunftsfähigkeit NRWs.“ n 

Die Autorin: Ina Susanne Rao ist Redakteurin bei der elektronik 

industrie und beim elektronik JOURNAL in Landsberg am Lech. 


NRW-Special 

Das Unternehmen 

Firmenname: Automation24 GmbH 

Heinrich-Held-Str. 34 

45133 Essen 

Geschäftsführung: Stefan von der Bey 

Gründung: 2011 

Unternehmensgegenstand: 

Internetversandhandel für Produkte der Automatisierungstechnik 

Vertriebskanäle: 

Kontakt / Service: 

Webshop – automation24.com 

Shopping-App 

Amazon 

eBay 

Mercateo 

Mail, Telefon, Fax 

Service Center 

Tel.: 0201/52 31 30 – 0 

Fax: 0201/52 31 30 – 29 

info@automation24.com 

chat.automation24.com 

www.automation24.com 

Automatisierungstechnik online kaufen 

Automation24 bietet Niedrigpreise für Markenprodukte 

Die Automation24 GmbH ist ein Startup-Unternehmen im Bereich der Automatisierungstechnik. Das 

Unternehmen hat sich auf den Internetversandhandel spezialisiert und bietet ein konzentriertes Portfolio 

mit den wesentlichen Produkten der Standardautomatisierung an. Ganz bewusst verzichtet Automation24 

auf Filialen und eine entsprechende Vertriebsmannschaft im Außendienst. Der Kostenvorteil wird direkt an 

den Kunden weitergegeben. Auf diese Weise hat sich das Unternehmen als Preisführer bei Kleinstabnahmemengen 

etabliert. 

Komfortables Einkaufserlebnis 

Der Online-Shop ist der Hauptvertriebskanal des Unternehmens. Dieser bietet ein höchst nutzerfreundliches 

Einkaufserlebnis mit vielfältigen Serviceleistungen. Umfassende Produktbeschreibungen bieten alle 

wichtigen technischen und gesetzlichen Informationen. Darüber hinaus unterstützen viele detaillierte 

Produktbilder mit Zoomfunktion die Artikelauswahl. Besonderes Highlight sind dabei die 360°-drehbaren 

3D-Darstellungen ausgewählter Top-Produkte. Die Automation24-App ermöglicht zudem einen bequemen 

Zugriff auf das Angebot per Smartphone oder Tablet-PC. 

Schnelle Lieferung, kompetenter Service 

Anhand einer Echtzeit-Anzeige der Lagerbestände können Nutzer des Online-Shops die Lieferzeit jedes 

einzelnen Produktes erkennen. In der Regel ist die Ware innerhalb von 24 Stunden beim Kunden. Eine 

Kontaktaufnahme ist via Chatfunktion im Shop, E-Mail, Fax oder Telefon möglich. Das Serviceteam von 

Automation24 hilft jederzeit gerne weiter und lässt keine Frage unbeantwortet. 

Das Programm 

Als Internetversandhandel für Produkte der 

Automatisierungstechnik bietet Automation24 

im Webshop über 900 Produkte aus den 

Bereichen Positionssensorik, Prozesssensorik, 

Verbindungstechnik und Spannungsversorgung 

zu Niedrigpreisen an. 

Vom Premiumhersteller bis zur Eigenmarke 

Die Inhaber von Automation24 verfügen über 

langjährige Erfahrungen im Bereich der 

Automatisierungstechnik. Mit den Wünschen 

und Bedürfnissen der Kunden im Zuge eines 

stetig wachsenden Kostendrucks ist man 

bestens vertraut. Infolgedessen finden 

Mechatroniker, Elektrotechniker und andere 

Technikprofis im Online-Shop www. 

automation24.com alle wichtigen Artikel für die 

tägliche Arbeit stets zum günstigsten Preis. Das 

Angebot umfasst sowohl die bekannten 

Premiumhersteller als auch die hochwertigen 

Produkte der Eigenmarke. 

Das Produktportfolio umfasst: 

- Induktive Sensoren 

- Ringsensoren / Schlauchsensoren 

- Lichtschranken/ Lichttaster 

- Gabel- / Winkellichtschranken 

- Kapazitive Sensoren 

- Zylindersensoren 

- Ultraschallsensoren 

- Strömungssensoren 

- Durchflusssensoren 

- Drucksensoren 

- Manometer 

- Temperatursensoren 

- Widerstandsthermometer 

- Grenzstandsensoren 

- Füllstandsensoren 

- Schaltnetzteile 

- Anschlussleitungen 

- Verbindungsleitungen 

- Steckverbinder 

- Reihenklemmen 

- Sensor-/Aktor-Boxen 

- Kabel und Leitungen 

- Kabelschutz 

- Kabelbefestigungen 

- Kabelisolierungen 



NRW-Special 


Firmenname: Contrinex GmbH 

Geschäftssitz: Lötscher Weg 104 

D-41334 Nettetal 

Telefon: +49 2153 7374-0 

Telefax: +49 2153 7374-75 

E-mail: info@contrinex.de 

Internet: www.contrinex.de 

CTX Thermal Solutions – Kompetenz in Kühlkörpern 

Unter der Marke CTX bietet die Contrinex GmbH Kühlkörper für nahezu jede industrielle Anwendung an. 

Das Unternehmen mit Sitz im nordrhein-westfälischen Nettetal verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung 

und damit eine umfassende technische Kompetenz im Bereich Wärmebeherrschung und Umhüllung. 

Gemessen am Umsatz hält Contrinex einen nennenswerten Marktanteil dieses Technologiesektors. Allein 

85 Prozent des Kühlkörpergeschäfts erzielt das Unternehmen mit projekt- und applikationsspezifischen 

Produkten. Die hohen Qualitäts- und Umweltstandards werden dabei durch die Zertifizierungen nach ISO 

9001:2008 und ISO 14001:2004 gewährleistet. 

Vom Wettbewerb differenziert sich der Kühlkörperspezialist durch das außergewöhnlich breite Angebot. 

Dabei wählt Contrinex auf Basis der Kundendaten mögliche infrage kommende Technologien aus, führt 

thermische Simulationen durch und trifft danach die Entscheidung für die geeignete Kühltechnik, die 

anschließend in Produktion geht. Der Vorteil: Der kostspielige Part der Prototypenfertigung entfällt oder 

wird drastisch reduziert. 

So unterschiedlich wie die Kühllösungen und deren Applikationen sind auch die Kunden: CTX-Kühlkörper 

finden sich in weißer wie in brauner Ware, in der Autoelektronik und im Bereich der regenerativen 

Energien sowie in industriellen Netzteilen, Computern und in der Haustechnik. Ein relatives junges, sich 

stark entwickelndes Feld ist die LED-Kühlung. Die Kühlkörper reichen von nur wenigen Millimeter großen 

und einige Gramm leichten Kühlelementen für SMD-Bauteile bis hin zu zwei Meter langen und 200 Kilo 

schweren Kühlkörpern für Wechselrichter in der Eisenbahntechnik. 

Das Programm 

Produktportfolio Kühlkörper 

■■ 

Leiterplatten-Kühlkörper für alle 

gängigen Halbleitergehäusegrößen 

■■ 

Clip-Kühlkörper zur einfachen und 

schnellen Befestigung 

Profil-Kühlkörper, CNC-bearbeitet 

■■ 

Hochleistungs-Kühlkörper in Modulbauweise 

mit hoher Packungsdichte 

■■ 

Flüssigkeits-Kühlkörper in Form von 

Kühlplatten oder hochtemperaturverlötetem 

Al bzw. Al und Cu 

■■ 

Druckgusskühlkörper inkl. Projektierungs-, 

Bearbeitungs-, Oberflächenveredelungsund 

Lieferservice 

Produktportfolio Lüfter 

DC- und AC-Lüfter 

■■ 

DC-Gebläselüfter für Projektoren, 

Luftbefeuchter oder Haushaltsgeräte 

■■ 

Industrielle Lüfter zur Kühlung 

von Computern, Bürotechnik, 

Medizintechnik etc. 

■■ 

CPU-Kühler für Intel- und 

AMD-Prozessoren 


Firmenname: LOHMEIER Schaltschrank-Systeme 

Rechtsform: GmbH & Co. KG 

Geschäftssitz: Herforder Str. 99, 32602 Vlotho 

Telefon: +49 (0) 57 33-79 08-0 

Telefax: +49 (0) 57 33-79 08-88 

E-Mail: info@lohmeier.de 

Internet: www.lohmeier.de 

Geschäftsführer: Britta Lohmeier-Bloch, Hans Werner Meyer 


Mitarbeiter: 120 

Präsenz: 

Europa, Australien, Russland 

Produkte: 

Schaltschrank-Systeme mit Bearbeitungs- und Vormontage-Service, ergonomische 

Montagetische, elektrische Treppensteiger und ein umfangreiches Zubehörprogramm. 

Das solide gewachsene Unternehmen hat seine 

Wurzeln an der Wiege des Maschinenbaus in 

Ostwestfalen-Lippe. Heute erstreckt sich das 

Kundennetzwerk längst in alle Erdteile. Dabei 

garantiert LOHMEIER dank eines hohen 

Eigenproduktionsanteils und überwiegend aus 

NRW stammenden Lieferanten alle „Made in 

Germany“-Werte. 

50 Jahre Erfahrung und Kundennähe, neueste 

Fertigungstechnologien und eine konsequente 

Weiterentwicklung der Produkte haben das 

Unternehmen zu einem der erfolgreichsten 

Schaltschrank-Systemanbieter Europas gemacht. 

Das Programm 

Die Leistungen 

Das Produktsortiment umfasst das gesamte 

Spektrum der Gehäusewelt, von Schaltschrank- 

Leergehäusen aus Stahlblech, Edelstahl und 

Kunststoff, Pultsystemen, Klemmenkästen und 

Busgehäusen bis hin zu effizienten Klimatisierungskomponenten 

und ergonomischen 

Montagetischen. 

LOHMEIER sieht seine Kompetenz im 

Kundendialog. Das heißt auf der Basis des 

breiten Standardprogramms modifiziert das 

Unternehmen die Gehäuse nach Kundenwunsch 

– gerne bis zur montagefertigen Applikation. 

LOHMEIER ist daher nicht nur Spezialist für den 

klassischen Gehäusebau, sondern auch häufig 

ein Ideengeber und Kostensenker für seine 

Kunden. Und nicht zuletzt wegen seines nach 

ISO 9001 und ISO 14001 zertifizierten 

Qualitäts- und Umweltmanagement-Systems, 

erfolgreicher Zulieferer in die Branchen 

Maschinen- und Anlagenbau, Automotive sowie 

den Elektro-Großhandel und Bereiche der 

regenerativen Energien. 


NRW-Special 


Firmenname: Schukat electronic 

Rechtsform: GmbH 

Geschäftssitz: Daimlerstraße 26 

40789 Monheim am Rhein 

Tel.: +49 (0)2173 – 950-5 

Fax: +49 (0)2173 – 950 999 

E-Mail: info@schukat.com 

Internet: www.schukat.com 

Gründungsjahr: 1964 

Mitarbeiter: 175 ( davon 35 Auszubildende) 

Qualitätsmanagement: DIN EN ISO 9001:2008; 

100% Traceability 

Präsenz + Unternehmensstandort: 

Zielmärkte: 

Europaweiter Vertrieb aus 

Monheim am Rhein 

(bei Düsseldorf), 

6.300 m² Büro- und Logistikzentrum, 

teilautomatisiert 

Industrieelektronik, IT, 

Automatisierungstechnik, 

Steuer- und Regelungstechnik, 

Medizinelektronik, Handel 

Das Programm 

Distribution mit Mehrwert 

One-Stop-Shopping, Design-In und Traceability 

Die Schukat electronic Vertriebs GmbH ist ein Spezialdistributor und bietet im Produktportfolio 

insgesamt 200 Hersteller im Bereich Halbleiter, passive und elektromechanische Bauelemente, 

Komponenten & Geräte. Das unabhängige Unternehmen ist inhabergeführt in zweiter Generation. Als 

Franchisepartner führender Hersteller bietet Schukat kompetenten Projektierungs- und Logistiksupport 

und begleitet rund 9.500 B2B-Kunden in 50 Ländern von der Entwicklung bis zur Serienproduktion. 

Als Katalogdistributor deckt Schukat mit seinem breiten Produktportfolio von 23.000 Produkten 

alle wichtigen aktiven, passiven und elektromechanischen Bauelemente des Marktes ab. Damit 

erzielt Schukat eine fast durchgängige Durchdringung der Applikation des Kunden. Technische 

Kataloge und feste Ansprechpartner im Innen- und Außendienst sind Basis des Geschäftsmodells. 

Strategischer Fokus liegt in der weiteren Intensivierung der Kunden- und Herstellerbeziehungen in 

ganz Europa. Erfolgstragende Säulen sind die langfristigen vertrauensvollen Partnerschaften, die 

hochpräzise Lagerlogistik, das One-Stop-Shopping, die kontinuierliche Weiterentwicklung des 

Produktportfolios via Katalog und Web sowie die völlige wirtschaftliche Unabhängigkeit. 


Das Programm 

Firmenname: W+P PRODUCTS GmbH 

Geschäftssitz: Daimlerstr. 29-33 

32257 Bünde 

Tel.: +49 5223 9850 70 

Fax: +49 5223 9850 750 

info@wppro.com 

www.wppro.com 

Geschäftsführung: Jürgen Weber 


Mitarbeiterzahl: 430 

Qualitätsmanagement: DIN EN ISO 9001:2008 

DIN EN ISO 14001:2009 

Dienstleistungen: Entwicklung kundenspezifischer 

Sonderlösungen, Design-In, 

Kabelkonfektionierung, Werkzeugbau 

Zielmärkte: 

Automatisierungstechnik, Automotive, 

Consumer-Elektronik, Industrie-Elektronik, 

Telekommunikation 

W+P PRODUCTS GmbH ist ein inhabergeführtes, mittelständiges Unternehmen mit Fertigungsstandorten 

in Deutschland (Bünde/NRW) und in China (Shenzen). Seit 1994 produzieren und vertreiben rund 430 

Mitarbeiter weltweit ein breites Produktspektrum elektromechanischer Komponenten. 

Vom hochwertigen Präzisionssteckverbinder bis zur zuverlässigen Massenkomponente bietet W+P 

für jedes Projekt das geeignete Bauteil - natürlich in einer fertigungsgerechten Verpackungsform. Als 

Komplettanbieter deckt W+P die gesamte Bandbreite an möglichen Rastermaßen und Montagearten ab. 

Einer der Schwerpunkte sind spezielle Sonderlösungen, die gemeinsam mit den Kunden entwickelt 

werden. Vom Design-In bis hin zum Serieneinsatz beweist W+P enorme Flexibilität und Verlässlichkeit, 

mit manchmal ungewöhnlichen Lösungen. 

Die Produkte: 

Stiftleisten 

Buchsenleisten 

Board-to-Board Steckverbinder 

Card Edge Verbinder 

Coax Steckverbinder 

Crimp Werkzeuge 

DIP-Schalter 

DisplayPort Steckverbinder 

D-SUB Steckverbinder 

DVI Steckverbinder 

FFC/FPC Steckverbinder 

HDMI Steckverbinder 

IC-Sockel 

IDC Steckverbinder 

IEEE Steckverbinder 

Kabel und Kabelkonfektionen 

Kundenspezifische Sonderlösungen 

LIF/ZIF Steckverbinder 

Mini-DIN Steckverbinder 

Modular Steckverbinder und -Einbaubuchsen 

Taster 

USB-Steckverbinder und -Kabel 

Wannenstecker 

wasserdichte Steckverbinder 

Wire-to-Board-Steckverbinder 



NRW-Special 


FRIWO Gerätebau GmbH 

Firmenname: FRIWO Gerätebau GmbH 

Geschäftssitz: Von-Liebig-Straße 11, 48346 Ostbevern, 

Telefon: +49 2532 81 0, Telefax: +49 2532 81 112 

E-Mail: sales@friwo.de, Internet: www.friwo.de 

Mitarbeiter: 330 


Produktportfolio 

Netzteile und Ladegeräte als Standard- oder kundenspezifische Ausführung sowie High-Power-Geräte, 

EMS-Fertigung. 

Firmenausrichtung 

Geballtes Know-how seit 40 Jahren: so lange schon entwickelt, fertigt und vertreibt FRIWO Gerätebau 

GmbH hochwertige Netzteile und Ladegeräte. Die besondere Stärke unseres Unternehmens bilden 

maßgeschneiderte Stromversorgungslösungen, vom Konzept bis zur Produktprüfung. Das alles unter 

Einhaltung sämtlicher umwelt- und sicherheitstechnischen Auflagen. FRIWO ist lizenzierter ENERGY 

STAR-Partner und liefert Geräte, die die aktuellen Anforderungen der ErP-Richtlinie übertreffen. Und was 

den Umweltschutz betrifft: Abfallrecycling, bleifreies Löten und schonender Umgang mit Ressourcen sind 

für uns selbstverständlich. 

Das Programm 

Dienstleistungen: 

Wenn Ihre Produktion aus allen Nähten platzt 

oder Sie keine eigene Fertigungsstätte haben: 

unser EMS-Bereich steht Ihnen gern mit Rat 

und Tat und modernster Technik zur Seite, 

damit Sie sich auf Ihr Kerngeschäft konzentrieren 

können. 

Präsenz: 

Headquarters in Ostbevern, Niederlassungen in 

Frankreich, China und Japan sowie nationale 

und internationale Vertretungen. 

Zielmärkte: 

Medizintechnik und Gesundheit, Industrieautomatisierung 

und Maschinenbau, Haustechnik, 

Elektromobilität, LED-Lichttechnik, Wäge- und 

Messtechnik, IT und Telekommunikation, 

Küchengeräte und Weiße Ware, Haushaltskleingeräte, 

akkubetriebene Handwerkzeuge und 

Gartengeräte, EMS. 

Unternehmens-/Fertigungsstandort: Ostbevern 

Qualitätsmanagement: Zertifizierungen nach: 

DIN EN ISO 9001:2008, DIN EN ISO 14001:2009 

und ISO/TS 16949 

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Wir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent. Zuverlässig und 

mit höchster redaktioneller Qualität. Deshalb sind die Fachzeitschriften und 

Online-Portale von Hüthig in vielen Bereichen von Wirtschaft und 

Industrie absolut unverzichtbar für Fach- und Führungskräfte. 

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High Tech Toy 

Dem Blitz auf der Spur 

Lightning-Monitoring-System LM-S 

Für die Erfassung und Auswertung von Blitzeinschlägen steht das Lightning-Monitoring-System LM-S 

von Phoenix Contact zur Verfügung. Es besteht im Wesentlichen aus einer Auswerteeinheit und einem 

Sensor, der auf die Ableitung einer Blitzschutzanlage montiert ist. 

Autor: Siegfried W. Best 

Bisher gab es kein Messsystem, mit dem Blitzeinschläge 

in einer Anlage verlässlich erkannt und bewertet werden 

konnten. Dementsprechend gab es auch keine 

Schadens- oder Störungsmeldung über derartige Vorkommnisse, 

wichtig zum Beispiel bei Windenergieanlagen. Das 

neue Messsystem LM-S (Bild 1) nutzt den Faraday-Effekt beziehungsweise 

den magneto-optischen Effekt, um die Höhe und 

die Flussrichtung von Blitzstoßströmen zu analysieren, die in 

Blitzableitungen auftreten. Die Signalübertragung zwischen 

Sensor und Auswerteeinheit erfolgt mit einem Lichtwellenleiter. 

Im Vergleich zu einer Signalübertragung per Kupferleitung 

hat das Vorteile. Blitzströme, die im Umfeld des Messsystems 

auftreten, können das Lichtsignal nicht mehr beeinflussen oder 

sich in die Übertragungsstrecke einkoppeln. Damit steht an der 

Elektronik der Auswerteeinheit ein verlässliches und unter 

EMV-Gesichtspunkten unbedenkliches Signal zur Verfügung. 

Der Faraday-Effekt, der im Lightning-Monitoring-System 

zur Anwendung kommt, wirkt wie folgt. Ein Lichtstrahl mit definierter 

Lichtstärke wird durch eine LWL an die Messstrecke, 

den Sensor, herangeführt. Der Polfilter am Eingang polarisiert 

das zugeführte Licht linear (Bild 2). Diese lineare Polarisationsebene 

lässt sich magnetisch beeinflussen: Das Magnetfeld eines 

Stoßstromes dreht die Polarisationsebene der Lichtwelle innerhalb 

des Mediums um die Längsachse. Die Drehrichtung ist 

abhängig von der Richtung der magnetischen Feldlinien und 

damit von der Stromflussrichtung des Blitzstroms (es gibt Blitze 

von Wolke zur Erde und umgekehrt). Je größer der Strom, umso 

größer der Drehwinkel der Polarisationsebene. Am Ausgang 

der Messstrecke ist der zweite lineare Polfilter in einem Winkel 

von 45° zum Eingangspolfilter angeordnet. Dadurch treten von 

einer unbeeinflussten Lichtwelle nur 50 Prozent der Lichtmenge 

durch den Ausgangspolfilter. Abhängig von der Drehung der 

Lichtwelle lässt der Ausgangspolfilter mehr oder weniger Licht 

durch. So entsteht ein messbares und auswertbares Lichtsignal 

welches in der abgesetzten Elektronik ausgewertet wird. 

Die besteht aus verschiedenen Funktionsgruppen, die im 

Blockschaltbild (Bild 3) gezeigt und nachstehend aufgeführt 

und erklärt sind. Funktionsgruppen der Elektronik (Bild 4): 

■ Spannungsversorgung 

■ Elkos-Spannungsversorgung 

■ Batterie für die interne Uhr 

■ Embedded-PC-Board 

■ D/A-A/D-Sektion 

■ Optoelektronischer Wandler 

■ LWL-Anschlüsse für die Sensoren 



High Tech Toy 

Bild 2: Das mit Filter polarisierte Licht ändert 

durch den Einfluss des Blitzstroms seine 

Polarisation. Die sich daraus ergebende Polarisation 

wird von der Elektronik ausgewertet. 

Bild 3: Blockschaltbild der 

Elektronik des Blitzstrommesssystems 

LM-S. 

Bild 4: Das Innenleben des Blitzstrom-Messsystems LM-S mit seinen 

Funktionsgruppen. 

Bild 1: Das Blitzstrom-Messsystem LM-S mit 

Sensor und Elektronik. Über Smartphone sind 

alle Blitzdaten abrufbar. 

Bild 5: Anordnung der Messstrecke am 

Blitzableiter. 

Bilder: Phoenix Contact 

■ Ethernet-Anschluss RJ45 

■ Fernmeldekontakt 

Das Board wird mit 24 V Gleichspannung (1) versorgt. Die Elkos 

(2) stabilisieren diese Spannung. Für eine verlässliche zeitliche Zuordnung 

der Blitzereignisse sorgt die Batterie (3), indem sie die 

Versorgungsspannung der internen Uhr puffert. Mit dem Betriebssystem 

Linux arbeitet das Embedded-PC-Board (4). Es generiert 

ein kontinuierliches Ausgangssignal. Die D/A-Sektion (5) wandelt 

dieses digitale Ausgangssignal in ein analoges Spannungssignal. 

Dieses wird an den optoelektronischen Wandler (6) übergeben 

und dort in ein Ausgangs-Lichtsignal gewandelt. Über die LWL- 

Anschlüsse (7) wird das Lichtsignal zum Sensor (Bild 5) geleitet. 

Der optoelektronische Wandler konvertiert das zurückgeleitete 

optische Messsignal (das je nach Blitzstärke oder Richtung anders 

polarisiert ist in ein analoges Spannungssignal. Anschließend wandelt 

die A/D-Sektion bei einer Abtastrate von 10 MHz das analoge 

in ein digitales Signal und leitet es an das Embedded-PC-Board. 

Der Mikrocontroller auf dem Board wertet die eingehenden Daten 

aus, berechnet und speichert die Blitzstromdaten. Über den Ethernet-Anschluss 

(8) erfolgt der Zugriff auf die ausgewerteten Daten. 

Zusätzlich signalisiert der potenzialfreie Fernmeldekontakt (9) jedes 

Blitzereignis über einen Schaltimpuls. 

Blitzeinschläge in schwer zugänglichen oder entfernten Anlagen, 

wie Offshore-Windparks, lassen sich nicht oder nur mit hohem 

Aufwand erkennen. Das Blitzerfassungssystem LM-S stellt 

alle Messdaten über das integrierte Web-Interface bereit. So kann 

per Fernzugriff, beispielsweise mit einem Smartphone die Belastungssituation 

der Anlage abgefragt werden. Der Listenpreis für 

ein komplettes System liegt bei etwa 7000 €. (ah) 

■ 

Der Autor: Siegfried W. Best ist freier Redakteur in Regensburg. 


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Verzeichnisse/Impressum 

Inserenten 

AMA, Wunstorf 65 

AMSYS, Mainz 71 

Analog Devices, USA-Norwood TS 

Automation24, Essen 76 

Berkenhoff, Herborn 45 

Beta LAYOUT, Aarbergen 51 

Binder, Franz, Neckarsulm 49 

Conrad Electronic SE, Hirschau 11, 13 

CONTRINEX, Nettetal 77 

Digi-Key Corporation, 

USA-Thief River Falls TS, 2. US 

Distrelec Schuricht, Bremen 4. US 

Dold & Söhne, Furtwangen 55 

EPCOS, München 31 

Fischer Elektronik, Lüdenscheid 3 

FRIWO, Ostbevern 79 

Geyer Electronic, 

Gräfelfing/München 59 

GlobTek, USA-Northvale 27 

HAMEG, Mainhausen 66 

Hammond Electronics, 

GB-Basingstoke 43 

Hilscher, Hattersheim 15, 16 

IS-LINE, Unterhaching 41 

Kolter Electronic, Erftstadt 71 

Lohmeier, Vlotho 77 

Maxim, Martinsried-Planegg 29 

maxon motor, CH-Sachseln 5 

meister-boxx, Landsberg 3. US 

MF Instruments, 

Albstadt-Truchtelfingen 37 

Microchip Technology, 

GB-Wokingham 33 

MKU - Metrofunk, Berlin 54 

ODU Steckverbindungssysteme, 

Mühldorf 53 

PETERMANN-TECHNIK, Kaufering 61 

Renesas Electronics, Düsseldorf 21 

RIA Connect, Blumberg 7 

Rohm Semiconductor, Willich 9 

RUTRONIK, Ispringen 25 

Schlegel, Georg, Dürmentingen 48 

Schukat electronic, Monheim 78 

Schurter, CH-Luzern 51 

Telemeter, Donauwörth 66 

Toellner, Herdecke 35 

TRINAMIC, Hamburg 66 

TYCO Electronics AMP, Berlin 57 

W+P Products, Bünde 78 

WDI AG, Wedel 63 

Unternehmen 

ADL Embedded Solutions 68 

Adlink Technology 8 

Altium 69 

Amplifier Research 8 

AMS 34 

Analog Devices 18, 60 

Atmel 8 

Bicker Elektronik 71 

Blitz-Informationsdienst 34 

Bundesministeriums für Wirtschaft 

und Technologie 17 

Cadence 8 

Chomerics 50 

Comp-Mall 70 

Conec 56 

Cypress Semiconductor 37 

Denx Computer Systems 71 

Discera 60 

DSM Computer 69 

Emerson Network Power 49 

Endrich Bauelemente 63 

Energy Micro 8 

Epson 63 

Finder 55 

Freescale Semiconductor 70 

FTDI 37 

Gefran 53 

Geyer Electronic 58 

Green Hills Software 67 

Hameg Instruments 67 

Hartmann Codier 53 

Heitec 42 

Hentschel + Schneider 17 

Hirose Electric 57 

Hitex 8 

Hot Electronic 57 

HTV 14 

IAR Systems 9 

Infineon 12 

Integrated Device Technology 38, 60 

IQD 58 

IXYS 68 

JTAG Technologies 70 

Karlsruher Institut für Technologie 7 

Kontron 11 

Kunze Folien 10 

Lapp-Gruppe 44 

Linear Technology 30 

Lippert Adlink Technology 8 

LSI 69 

Maccon 66 

Maxim Integrated 22 

Microchip Technology 25 

Micro Crystal 59 

Microsemi 56 

Molex 56 

MSC 59, 71 

MTS Systemtechnik 53 

Nanotec Electronic 68 

Omron Electronic Components 56 

Pentair Equipment Protection 54 

Petermann-Technik 59, 60, 63 

Phoenix Contact 34, 80 

Real-Time Systems 69 

Reichelt Elektronik 67 

Rittal 46 

Saw Components Dresden 63 

Schneider Electric 56 

Schukat 57, 68 

SEW-Eurodrive 65 

Siemens 34 

SiTime 59 

SMI 63 

Spezial-Electronic 63 

STMicroelectronics 26, 58 

TE Connectivity 57 

Teko 67 

Tektronix 70 

Telit Wireless Solutions 69 

Tensilica 8 

Texas Instruments 8, 63 

TQ-Systems 11 

Walther-Werke 56 

WDI 60, 63 

Wind River 11 

Zettler 55 

Impressum 

REDAKTION 

Chefredakteur: 

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Tel: +49 (0) 8191 125-830, 

E-Mail: hans.jaschinski@huethig.de 

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Dipl.-Ing. Alfred Vollmer (av), freier Mitarbeiter 

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Redaktion all-electronics: 

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Melanie Feldmann (mf), Tel.: +49 (0) 6221 489-463 

Stefan Kuppinger (sk), Tel.: +49 (0) 6221 489-463 

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Anzeigendisposition: 

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Verlag 

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Druck: pva GmbH, Landau 

ISSN-Nummer: 0174-5522 

Jahrgang/Jahr: 44. Jahrgang 2013 

Erscheinungsweise: 11 Ausgaben jährlich 

Bezugsbedingungen/Bezugspreise 2013 (unverbindliche 

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