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D 19067 · Oktober 2011 · Einzelpreis 19,00 € · www.elektronik-industrie.de10/2011Das Entwickler-Magazin von all-electronicsLeistungselektronikNeue Ära mit robusten und bezahlbarenGaN-basierten 600-V-LeistungshalbleiternSeite 24Messen - Testen - PrüfenFehlerquellen bei der Messungkleiner Widerstände mit hoherGenauigkeit Seite 46Messen - Testen - PrüfenZügiges Design von Thermoelement-Applikationenmit einemSensor-Analog-Frontend Seite 62Energieeffiziente StromversorgungenFür LEDs, Transport und Industrie Seite 20www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 3ww.distrelec.de +++ www.distrelec.dtrelec.de +++ www.distrelec.de+++ www.distrelec.de +++ww.distrelec.de +++ww.distrelec.delec.de ++w.d


AUSSUCHEN.ANKLICKEN.AUSPACKEN.› AKTIVE BAUELEMENTE› PASSIVE BAUELEMENTE› ELEKTROTECHNIK› MESSTECHNIK› WERKZEUGE› LÖTTECHNIK› INDUSTRIELLE IT› FACHSEMINARE ZU AKTUELLENTHEMEN, BUNDESWEITwww.koehler-partner.deOb Onlineshop oder Katalog:Wir liefern deutschlandweit innerhalb von24 h – ohne Mindermengenzuschlag.Lieferung ab 1 Stück.www.distrelec.dewww.distrelec.deBestellhotline 01 80 - 5 22 34 35** 14 Ct./Min. aus dem Festnetz der Dt. Telekom AG, Mobilfunk kann abweichenGRATIS!Katalog-App füriPhone & AndroidSmart-Phone.Unsere Referenz sind europaweit 250.000 zufriedene Kunden. Die Distrelec-Gruppe:Ihr Partner für elektronische Bauelemente, Automation, industrielle IT und Zubehör.


EditorialOszilloskope:Gemixed ist TrendDie wohl bedeutendsten Messgeräte für Elektronikentwickler sind Oszilloskope.Nicht im prestige-trächtigen Bereich oberhalb von 30 GHz werden diegrößten Oszilloskop-Umsätze gemacht, sondern mit Geräten im Bandbreitenbereich500 MHz bis 1 GHz. Und der Wettbewerb verstärkt sich in diesemBereich. So wird durch die Eröffnung einer europäischen Niederlassung deschinesischen Messgeräteherstellers Rigol der hiesige Markt nochmal an Dynamikgewinnen, Nordamerika hat da schon einschlägige Erfahrungen gemacht.Auch Oszilloskop-„Neuling“ Rohde& Schwarz , vor gut einem Jahr mit 1und 2 GHz-Geräten gestartet, hat eine600-MHz-Version nachgeschobenund, recht lautlos, den Einstieg in denMixed-Signal-Oszilloskopmarkt mitDipl.-Ing. Hans Jachinski,stellv. Chefredakteur elektronik industrieeinem 16-kanaligen Logikanalysatorals Ergänzung für die RTO-Oszilloskopegewagt.Der Schritt zu einem Kombigerätaus Oszilloskop, Logikanalysator undSpektrumanalysator mit zeitkorrelierterDarstellung, wie ihn Tektronix mitder so genannten Mixed-Domain-Oszilloskop-Seriegegangen ist, scheint auch für Rohde &Schwarz logisch undmöglich zu sein. Zumal nun alle Einzelelemente vorhanden sind und geradeim Spektrumanalysatorbereich herausragendes Know-how vorhanden ist. Wiezu hören war, will R&S aber in diesem Thema den Markt zunächst beobachten.Oder kommt Agilent als nächster mit einem Mixed-Domain-ähnlichen Gerät?Ansätze, ein Mixed-Signal-Oszilloskop mit einem oder mehreren, ehemals eigenständigeGeräten auszustatten, gibt es bereits: in der im Frühjahr vorgestelltenAgilent-MSO-Serie ist ein respektabler Funktionsgenerator enthalten,der jetzt durch einen Arbiträrfunktionsgenerator ergänzt wurde.Wenn die Mixed-Signal-Oszilloskope durch die zusätzlich integriertenMessgeräte nicht wesentlich teurer werden, sind sie wohl auf jedem Entwicklertischherzlich willkommen. Dem Trend, immer weitere Messgeräte in einemeinzigen stand-alone-Gerät zu kombinieren, kann man aber auch kritisch gegenüberstehen, vor allem wenn man ein Messgeräte-Hersteller ist, der bereitsseparate High-end-Geräte im Programm hat. Ein Kannibalisierungseffekt ist janicht ausgeschlossen. Und so werden wir bei den Mixed-Oszilloskopen zunächstFortschritte wohl nur in homöopathischen Dosen bekommen. Es seidenn, aus China wird entsprechender Druck aufgebaut, aber Rigol fehlt nochdie Logikanalyse.maxon motor controlNie war eseinfacher,die Kontrollezu behalten.Wenn dezentrale Antriebsintelligenz gefragt ist,dann kommt maxon motor control zum Einsatz:Alle Drehzahl- und Positionierregler sind optimalauf DC-Motoren bis 700 Watt ausgelegt. Die PositioniersteuerungEPOS2 gibt’s mit CANopen undInterpolated Position Mode.Hans Jaschinski, hans.jaschinski@huethig.demaxon motor ist der weltweit führende Anbietervon hochpräzisen Antrieben und Systemen bis500 Watt. Verlassen Sie sich auf die Qualität derkundenspezifischen Lösung, die wir mit Ihnen undfür Sie erreichen. www.maxonmotor.comwww.elektronik-industrie.de


InhaltOktober 2011Coverstory20Innovative StromversorgungenBei flüchtiger Betrachtung irritiert die Vielfalt neuerStromversorgungen. Doch bei genauerer Analyse lassensich klar erkennbare Trends und Entwicklungenaufzeigen. Die von Emtron vorgestellten Stromversorgungenvon Mean Well bilden diese Tendenzen ab.54In-System Embedded-DiagnosticsAuch nach der Implementierung im Feld möchten Hersteller wissen,was ihre Systeme leisten, welche Probleme auftauchen, dieihre Verfügbarkeit gefährden, und ob sie so zuverlässig wie geplantfunktionieren.46Kleinste WiderständemessenDer Artikel beschreibtverschiedene Verfahren,um Fehler bei der Messungsehr kleiner Widerständezu vermeiden.Märkte + Technologien06 High-End-Analysatoren und mehrUnd im Oszilloskop-Bereich geht‘sauch voran08 Drastische Reduktion desVerbrauchs bei OLEDsNovaled-Gründer-Team für DeutschenZukunftspreis nominiert09 OLED-FertigungOsram startet mit Pilotlinie in Regensburg10 News und Meldungen12 Nicht nur für SmartphonesinteressantKombination aus einem Speicher undNFC-TechnikLeserservice infoDIREKT:Zusätzliche Informationen zu einem Thema erhaltenSie über die infoDIREKT-Kennziffer. So funktioniert’s:• www.elektronik-industrie.de aufrufen• Im Suchfeld Kennziffer eingeben, suchenCoverstory20 Energieeffiziente StromversorgungenFür LEDs, Transport und IndustrieLeistungselektronik22 Interview mit Jörg TraumGeschäftsführer von Emtron24 GaN-basierte 600-V-LeistungshalbleiterRobust und bezahlbar28 LED-Treiber mit hoher AusgangsleistungWandlertopologie für alle Applikationen32 Höhere LeistungsdichteOptiMOS-Bausteine in PowerStage3x3-Gehäusen36 PowerMOSFETs in ANL2-TechnologieAnsteuerungen bis in den kW-Bereichmit wenig Verlustleistung und Platzwbedarf40 HF-getriebene PlasmabeleuchtungDie nächste Revolution auf demLeuchtmittelsektor stützt sich aufHalbleiter-HF-Technologie42 LeistungsminderungskurvendefiniertDünnschichtwiderstände fürHochtemperaturapplikationen45 Neue ProdukteMessen - Testen - Prüfen46 Kleine Widerstände genau messenFehlerquellen bei der Messung kleinerWiderstände vermeiden50 Vierdraht Kelvin-MessleitungenOhne Kelvin-Messtechnik keineQualität bei der Niederohmmessung52 Neue Produkte54 In-System Embedded-DiagnosticsHohe Systemverfügbarkeit undDiagnose auch nach dem Absturz57 HighlightsNational Instruments, Measx4 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


96High Tech ToyDas DigitalmultimeterVC870 ist die neue Mittelklassevon Voltcraft,der Marke von ConradElectronic. Wir haben esfür Sie aufgeschraubt.InhaltOktober 201172Fortschrittlicher LED-TreiberDer Beitrag beschäftigt sich in erster Linie um Vollfarb-Videodisplays auf LED-Basisund beschreibt detailliert, wie die geforderte Performance realisiert werden kann.58 Thermoelektrische GeneratorenStromversorgung aus dem Dieseltank60 Interview mit Matthias BoeckGeschäftsführer der A.S.T AngewandteSystem Technik62 Zügig zur KomplettlösungDesign von Thermoelement-Applikationenmit einem Sensor-AFESatellitennavigation66 Test von GNSS-EmpfängernGPS, GLONASS, Galileo im Griff70 Neue ProdukteOptoelektronik72 Fortschrittlicher LED-TreiberVerbessert die Darstellungsqualitätfarbiger Videodisplays76 Keine Interferenzen mit anderenSignalenInfrarottechnik für Sensor und Fernbedienungs-Applikationen79 IFA 2011Laser-Displays und Opto-WLAN80 LED-Beleuchtungsmarkt im FokusStromversorgungslösungen von derStange und augeklügelte LED-Kühlmodule83 Neue ProdukteRubriken03 EditorialOszilloskope: gemixed ist Trend92 Literatur94 Gewinnspiele96 High Tech ToyDigitalmultimeter98 Impressum98 Verzeichnissewww.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienIm Oszilloskop-Bereich geht‘s auch voranHigh-End-Analysatoren und mehrMit drei Modellen deckt der High-End-Signal- undSpektrumanalysator FSW einen Frequenzbereichvon 2 Hz bis 8 GHz, 13 GHz oder 26,5 GHz ab.Bild: Rohde & SchwarzBild: Rohde & SchwarzEin sehr erfolgreiches Geschäftsjahr 2010/2011 konnte Rohde &Schwarz Ende Juni abschließen. Rund 8400 Mitarbeiter erwirtschafteteneinen Umsatz von 1,6 Mrd. Euro. Der Bereich Testenund Messen hat dabei nach wie vor einen Anteil von mehr als 50 %.Und damit das auch so bleibt, hat das Unternehmen jetzt drei Modelleder High-End-Signal- und Spektrumanalysator-Serie FSWdem Markt vorgestellt und will auch mit Neuheiten den Oszillsokopbereichweiter stärken.Die FSW-Spektrumanalysatoren decken einen Frequenzbereichvon 2 Hz bis 8 GHz, 13 GHz oder 26,5 GHz ab. Bereits auf denersten Blick fällt der 12,1-Zoll-Touchscreen auf. Anwender könnensich mehrere Messungen und unterschiedliche Anwendungen parallelauf dem Bildschirm anzeigen lassen (Multi View); es entfälltsomit das zeitraubende Umschalten zwischen den Messeinstellungen.Mit kleiner –137 dBc (1Hz) in 10 kHz Trägerabstand erreicht derFSW um bis zu 10 dB geringere Phasenrauschwerte als vergleichbareGeräte am Markt. Ausgestattet mit derOption FSW-K6 ermöglicht der FSW zudemdie umfassende Analyse gepulster Signale,beispielsweise für Radaranwendungen.Durch die Analysebandbreite von bis zu 160MHz können auch breitbandige, hoppendeund Chirp-Signale relativ einfach gemessenwerden. Auch auf Anforderungen zukünftigerWireless-Standards wie 802.11ac ist erdamit bereits vorbereitet.Im Bereich Mobilfunk richtet sich derR&S FSW besonders an Entwickler von Basisstationenund Komponenten. Er punktethier mit seiner großen Demodulationsbandbreitevon 160 MHz und seiner Multi-Standard-Radio-Analysefunktion: Erstmals lassen sich durch dieKombination dieser beiden Features mehrere Mobilfunk- und Wireless-Standardsauf unterschiedlichen Frequenzen gleichzeitiganalysieren. Anwender erkennen dadurch einfache gegenseitigeBeeinflussungen zwischen den Standards.Bemerkenswertes ist auch aus dem Oszilloskop-Bereich zu berichten.Mit einer Hardware-Option lässt sich das RTO-Oszilloskopzu einem Mixed-Signal-Oszilloskop (MSO) erweitern. Zusätzlichzu den üblichen zwei oder vier analogen Kanälen stehen 16digitale Logikkanäle mit einer Eingangsfrequenz von 400 MHz zurVerfügung. Mit dieser MSO-Option ist es möglich, die Zeitkorrelationzwischen analogem und digitalem Bereich innerhalb eines Instrumentsdarzustellen. Das RTO hat mit der MSO-Funktion eineAbtastrate von 5 GS/s, die über die gesamte Speicherlänge von 200MSamples zur Verfügung steht. Mit der maximalen Zeitauflösungvon 200 ps lassen sich Inhalt und Qualität der Signale präzise analysieren.Kritische Ereignisse wie schmale, weit voneinander entferntauftretende Signalfehler werden mit den digitalen Kanälensicher entdeckt. Wie gewohnt, sind die Erfassungs-, Trigger- undVerarbeitungseinheiten in Hardware realisiert. Daher sind auch beieingeschalteten digitalen Kanälen hohe Erfassungsraten von mehrals 200.000 Messkurven/Sekunde möglich.Für RTO-Oszilloskope gibt es jetzt auch eine Trigger- und Dekodier-Optionfür die serielle Automobil-KommunikationsschnittstelleFlexRay. Sie triggert auf FlexRay-spezifische Protokolldaten.Anschließend werden die aufgezeichneten Messkurven in leichtlesbare Protokollinhalte dekodiert. Das in Hardware implementierteTriggersystem sorgt für hohe Erfassungsraten – Fehler sindsomit schnell aufgespürt. Eine umfangreiche Auswahl an protokollspezifischenTriggerbedingungen macht flexibles Arbeitenmöglich. Die Dialogführung ist sehr intuitiv: Erklärende Grafikenund Querverweise zu weiteren Einstellungen erleichtern die Konfiguration.Um Messergebnisse übersichtlich zu präsentieren, sindProtokolldetails im Messkurvendiagramm farblich gekennzeichnetund Protokolldaten tabellarisch zusammengefasst. (jj)Die MSO-Option erweitert das R&S RTO-Ozilloskop um 16 digitale Logikkanäleund nutzt die Vorzüge des Grundgeräts für die Mixed-Signal-Analyse.infoDIREKT514ei10116 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


µModule-Stromversorgungs-Produkte mit18,5 Millionen Schaltzyklen & null FehlernBewährt, einfach und robustµModule ® -Stromversorgungs-Produkte ähneln SMD-ICs und sind komplette System-in-a-Package-Lösungen für die DC/DC-Pointof-Load-Regelung,LED-Beleuchtung und das Laden von Batterien. Mit mehr als 40 Produkten erfüllt diese Produktfamilie eineVielzahl von Anforderungen: Eingangsspannung 1,5V bis 60V, Ausgang 0,6V bis 34V und 100mA bis 15A, bis zu 6 Ausgänge,Buck-, Buck-Boost-, Umkehr-Topologien und Stromregler für die Ansteuerung von LEDs sowie das Laden von Batterien mitverschiedenen Batterietypen und mehreren Zellen aus Eingangs-Stromversorgungen mit 36V. Außerdem sind einige Bauelementenach EN55022 Klasse B zertifiziert.TechClips Zuverlässigkeitsbericht Infowww.linear.com/products/umoduleTel.: +49 (0)89 / 96 24 55-0Fax: +49 (0)89 / 96 31 47µModule PowerProducts Broschüreals Downloadwww.linear.com/umodulesolutionswww.linear.com/umodule/techclipswww.linear.com/umodule/reliability, LT, LTC, LTM, Linear Technology, das Linear-Logo undµModule sind eingetragene Warenzeichen der Linear TechnologyCorporation. Alle anderen Warenzeichen sind das Eigentum ihrerjeweiligen Besitzer.Linear Technology GmbH +49-(0)89-9624550DistributorenDeutschland Arrow +49-(0)6103-3040Farnell InOne +49-(0)89-6139393Setron +49-(0)531-80980Distributor®Deutschland +49-(0)6103-3040Österreich +43-(0)1-360460Schweiz +41-(0)44-8176262


Märkte + TechnologienBild: NovaledDrastische Reduktion des Verbrauchs bei OLEDsNovaled-Gründer-Team für Deutschen Zukunftspreis nominiertDr. Jan Blochwitz-Nimoth, Chief Scientific Officervon Novaled: „Die Dotierungstechnologie istinzwischen zu einem der Standards in dieserjungen Industrie geworden und findet sich inOLED-Displays, OLED-Beleuchtungen, OrganischenSolarzellen und zukünftig auch in großflächigenelektronischen Anwendungen wieder”.Novaled AG, ein führendes Unternehmenim Bereich Technologie und Materialienfür Organische Elektronik (OE) und OrganischeLeuchtdioden (OLEDs), gibt bekannt,dass drei der Novaled-Gründer fürden Deutschen Zukunftspreis – den Preisdes Bundespräsidenten für Technik undInnovation nominiert wurden.Das Team von Prof. Karl Leo (TechnischeUniversität Dresden und FraunhoferIPMS Dresden), Dr. Jan Blochwitz-Nimoth(Novaled AG) und Dr. Martin Pfeiffer (jetztHeliatek GmbH) ist nominiert für denDeutschen Zukunftspreis – ein Preis desDeutschen Bundespräsidenten für Technikund Innovation. Dieser jährlich verliehenePreis ehrt kreative Arbeitsgruppen, diebahnbrechende Ergebnisse in der Wissenschafterreichen und diese neuen Erkenntnisseauch anschließend industriell einsetzen.Das nominierte Team hat im Bereich derOE außergewöhnliche Entwicklungen vorangetrieben.Die drei Wissenschaftler entwickeltenan der Technischen UniversitätDresden einzigartige OLED-Technologienfür die drastische Reduktion des Energieverbrauchssolcher Produkte. Diese Technologienfinden inzwischen Anwendung ineiner neuen Generation von Flachdisplays,in stromsparender Beleuchtung und in effizientenflexiblen Organischen Solarzellen(OSC). Leo, Blochwitz-Nimoth und Pfeifferhaben ein führendes Organik Elektronik-Clusterin Deutschland/Sachsen angesiedeltund aufgebaut, insbesondere mitder Gründung der Novaled AG und derHeliatek GmbH (Hersteller von OrganischenSolarzellen).„Im vielversprechenden Bereich der OrganischenElektronik zu arbeiten, ist fürmich besonders spannend.“ sagt Dr. JanBlochwitz-Nimoth, heute Chief ScientificOfficer von Novaled. „Es macht mich stolz,Teil des Novaled-Teams zu sein, das unsereursprüngliche Idee in erfolgreiche undmarktfähige Produkte umsetzt.“„Wir sind Karl, Jan and Martin sehr dankbarfür ihren Beitrag zum Erfolg von Novaled“,so Gildas Sorin, Geschäftsführer derNovaled AG. „Es ist eine große Motivation,unsere führende Position in der OrganischenElektronik-Industrie weiter zu entwickeln.“Die Preisübergabe erfolgt am 14.Dezember in Berlin. (sb)ninfoDIREKT411ei1011Hightech-Drähtefür die Elektronik-IndustrieÜber 100 Legierungenaus NE-MetallenVielfalt an Drahtgeometrienmit engsten ToleranzenGalvanische Beschichtung,Mehrschicht-Technologiewww.bedra.comproductronica MünchenHalle B2, Stand-Nr. 215


Märkte + TechnologienOLED-FertigungOsram startet mit Pilotlinie in RegensburgZwei Tage vor dem Tod der 60-W-Glühbirnesetzt Osram am 30. August in Regensburgein Signal für den Hightech-StandortDeutschland. Mit dem Start der Pilotproduktionsliniefür organische Leuchtdioden(OLED) am Hightech-Standort Regensburghat Osram einen wichtigen Meilensteinauf dem Weg zur Volumenfertigunggeschafft, die dann Ende 2011/Anfang 2012anlaufen kann. Hinsichtlich ihrer Möglichkeitenund Qualitätsmerkmale ist die mit18 Mio. € Bundesmitteln geförderte Pilot-Anlage nach Angabe der Firma einzigartigund die erste ihrer Art weltweit.„Die Eröffnung der OLED-Produktionsanlagein Regensburg beweist die führendePosition Deutschlands bei der Einführungdieser Zukunftstechnologie“, sagte BundesforschungsministerinAnnette Schavanbeim symbolischen Start der Anlage. „Dasist auch ein Erfolg für unsere Innovationspolitikund eine gute Nachricht für die Verbraucher.“Die Pilotlinie in Regensburg istTeil der OLED-Initiative, die 2006 vomBundesministerium für Bildung und Forschunggestartet wurde. Neben Osram sindan dieser Initiative Philips, Merck undBASF beteiligt. Ziel ist es, am stark wachsendenLichtmarkt, der in den nächsten 10Jahren weltweit von 69 Mrd.€ auf 110 Mrd.€ wachsen soll, zu partizipieren. Osram hatin den Aufbau der Produktion seit einemJahr rund 20 Millionen Euro investiert undbeschäftigt heute über 220 Mitarbeiter amStandort Regensburg West. Bis 2015 werdenweitere 20 Mio.€ investiert.Mit der neuen in 9 Monaten aufgebautenPilotproduktionslinie wird die Firma u.a.transparente OLED-Panels fertigen können.In Zukunft wird die Helligkeit derOLED verdoppelt sowie Lebensdauer undEffizienz weiter gesteigert. In der letztenAusbaustufe sollen die Herstellungskostenum 90 Prozent sinken.„Wir waren als erstes Unternehmenschon vor zwei Jahren mit seriellen OLED-Produkten auf dem Markt. Die neue Produktionist ein großer Sprung auf dem Wegzur Breitenanwendung“, sagte Martin Goetzeler,Mitglied des Vorstands und ChiefOperating Officer der Osram AG.Neben der bereits heute MassenmarkttauglichenLED sind OLED die Lichtquelleder Zukunft. Osram hat als einziges UnternehmenProduktionsstätten für LED undOLED in Europa und macht mit diesenProdukten 20% seines Umsatzes. ZweiDrittel seiner Investitionen in Forschungund Entwicklung fließen heute bereits indie Themen LED und OLED. In den vergangenenfünf Jahren hat Osram rund 50Millionen Euro in die Erforschung undEntwicklung von OLED investiert. Wie beider Leuchtdiode deckt Osram auch bei derOLED alle Integrationsstufen ab. Das Portfolioumfasst OLED-Panels, Module sowiekomplette Leuchten.Rein technisch handelt es sich bei OLED, wiebei ihrer Schwestertechnologie LED, umHalbleiter, die Strom in Licht umwandeln.Während LED ausgehend von einem winzigenleuchtenden Chip, Licht punktförmigWolfgang Dehen, Vorstandsvorsitzender derOsram AG: „Aus Regensburg kommt mit derOLED-Pilotlinie ein wichtiges Signal für denHightech-Standort Deutschland und dieSicherung hochwertiger Arbeitsplätze“.abgeben, erzeugen die so genannten OLED-Panels eine leuchtende Fläche. Dazu werdenverschiedene organische Kunststoffe auf einGrundmaterial aufgedampft. Die leuchtendeSchicht der OLED ist etwa 400 Nanometerdick – das entspricht dem Hundertstel einesmenschlichen Haares. Im ausgeschaltetenZustand können die zukunftsträchtigenOLEDs je nach Grundmaterial spiegelnd,neutral weiß oder transparent gestaltet werden.(sb) ninfoDIREKT410ei1011Wo istConrad ?Bilder: OsramErste OLED-Muster der Pilotlinie vor dem Vereinzeln.www.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienDrastische Reduktion des Verbrauchs bei OLEDsNovaled-Gründer-Team für Deutschen Zukunftspreis nominiertBild: NovaledDr. Jan Blochwitz-Nimoth, Chief Scientific Officervon Novaled: „Die Dotierungstechnologie istinzwischen zu einem der Standards in dieserjungen Industrie geworden und findet sich inOLED-Displays, OLED-Beleuchtungen, OrganischenSolarzellen und zukünftig auch in großflächigenelektronischen Anwendungen wieder”.Novaled AG, ein führendes Unternehmenim Bereich Technologie und Materialien fürOrganische Elektronik (OE) und OrganischeLeuchtdioden (OLEDs), gibt bekannt,dass drei der Novaled-Gründer für denDeutschen Zukunftspreis – den Preis desBundespräsidenten für Technik und Innovationnominiert wurden.Das Team von Prof. Karl Leo (TechnischeUniversität Dresden und Fraunhofer IPMSDresden), Dr. Jan Blochwitz-Nimoth (NovaledAG) und Dr. Martin Pfeiffer (jetzt HeliatekGmbH) ist nominiert für den DeutschenZukunftspreis – ein Preis des DeutschenBundespräsidenten für Technik undInnovation. Dieser jährlich verliehene Preisehrt kreative Arbeitsgruppen, die bahnbrechendeErgebnisse in der Wissenschaft erreichenund diese neuen Erkenntnisse auchanschließend industriell einsetzen.Das nominierte Team hat im Bereich derOE außergewöhnliche Entwicklungen vorangetrieben.Die drei Wissenschaftler entwickeltenan der Technischen UniversitätDresden einzigartige OLED-Technologienfür die drastische Reduktion des Energieverbrauchssolcher Produkte. Diese Technologienfinden inzwischen Anwendung in einerneuen Generation von Flachdisplays, instromsparender Beleuchtung und in effizientenflexiblen Organischen Solarzellen(OSC). Leo, Blochwitz-Nimoth und Pfeifferhaben ein führendes Organik Elektronik-Cluster in Deutschland/Sachsen angesiedeltund aufgebaut, insbesondere mit der Gründungder Novaled AG und der HeliatekGmbH (Hersteller von Organischen Solarzellen).„Im vielversprechenden Bereich der OrganischenElektronik zu arbeiten, ist fürmich besonders spannend.“ sagt Dr. JanBlochwitz-Nimoth, heute Chief ScientificOfficer von Novaled. „Es macht mich stolz,Teil des Novaled-Teams zu sein, das unsereursprüngliche Idee in erfolgreiche undmarktfähige Produkte umsetzt.“„Wir sind Karl, Jan and Martin sehr dankbarfür ihren Beitrag zum Erfolg von Novaled“,so Gildas Sorin, Geschäftsführer der NovaledAG. „Es ist eine große Motivation, unsereführende Position in der OrganischenElektronik-Industrie weiter zu entwickeln.“Die Preisübergabe erfolgt am 14. Dezemberin Berlin. (sb) ninfoDIREKT411ei1011Hightech-Drähtefür die Elektronik-IndustrieÜber 100 Legierungenaus NE-MetallenVielfalt an Drahtgeometrienmit engsten ToleranzenGalvanische Beschichtung,Mehrschicht-Technologiewww.bedra.comproductronica MünchenHalle B2, Stand-Nr. 215


Märkte + TechnologienOLED-FertigungOsram startet mit Pilotlinie in RegensburgZwei Tage vor dem Tod der 60-W-Glühbirnesetzt Osram am 30. August in Regensburgein Signal für den Hightech-StandortDeutschland. Mit dem Start der Pilotproduktionsliniefür organische Leuchtdioden(OLED) am Hightech-Standort Regensburghat Osram einen wichtigen Meilensteinauf dem Weg zur Volumenfertigunggeschafft, die dann Ende 2011/Anfang 2012anlaufen kann. Hinsichtlich ihrer Möglichkeitenund Qualitätsmerkmale ist die mit18 Mio. € Bundesmitteln geförderte Pilot-Anlage nach Angabe der Firma einzigartigund die erste ihrer Art weltweit.„Die Eröffnung der OLED-Produktionsanlagein Regensburg beweist die führendePosition Deutschlands bei der Einführungdieser Zukunftstechnologie“, sagte BundesforschungsministerinAnnette Schavanbeim symbolischen Start der Anlage. „Dasist auch ein Erfolg für unsere Innovationspolitikund eine gute Nachricht für die Verbraucher.“Die Pilotlinie in Regensburg istTeil der OLED-Initiative, die 2006 vomBundesministerium für Bildung und Forschunggestartet wurde. Neben Osram sindan dieser Initiative Philips, Merck undBASF beteiligt. Ziel ist es, am stark wachsendenLichtmarkt, der in den nächsten 10Jahren weltweit von 69 Mrd.€ auf 110 Mrd.€ wachsen soll, zu partizipieren. Osram hatin den Aufbau der Produktion seit einemJahr rund 20 Millionen Euro investiert undbeschäftigt heute über 220 Mitarbeiter amStandort Regensburg West. Bis 2015 werdenweitere 20 Mio.€ investiert.Mit der neuen in 9 Monaten aufgebautenPilotproduktionslinie wird die Firma u.a.transparente OLED-Panels fertigen können.In Zukunft wird die Helligkeit derOLED verdoppelt sowie Lebensdauer undEffizienz weiter gesteigert. In der letztenAusbaustufe sollen die Herstellungskostenum 90 Prozent sinken.„Wir waren als erstes Unternehmenschon vor zwei Jahren mit seriellen OLED-Produkten auf dem Markt. Die neue Produktionist ein großer Sprung auf dem Wegzur Breitenanwendung“, sagte Martin Goetzeler,Mitglied des Vorstands und ChiefOperating Officer der Osram AG.Neben der bereits heute MassenmarkttauglichenLED sind OLED die Lichtquelleder Zukunft. Osram hat als einziges UnternehmenProduktionsstätten für LED undOLED in Europa und macht mit diesenProdukten 20% seines Umsatzes. ZweiDrittel seiner Investitionen in Forschungund Entwicklung fließen heute bereits indie Themen LED und OLED. In den vergangenenfünf Jahren hat Osram rund 50Millionen Euro in die Erforschung undEntwicklung von OLED investiert. Wie beider Leuchtdiode deckt Osram auch bei derOLED alle Integrationsstufen ab. Das Portfolioumfasst OLED-Panels, Module sowiekomplette Leuchten.Rein technisch handelt es sich bei OLED, wiebei ihrer Schwestertechnologie LED, umHalbleiter, die Strom in Licht umwandeln.Während LED ausgehend von einem winzigenleuchtenden Chip, Licht punktförmigWolfgang Dehen, Vorstandsvorsitzender derOsram AG: „Aus Regensburg kommt mit derOLED-Pilotlinie ein wichtiges Signal für denHightech-Standort Deutschland und dieSicherung hochwertiger Arbeitsplätze“.abgeben, erzeugen die so genannten OLED-Panels eine leuchtende Fläche. Dazu werdenverschiedene organische Kunststoffe auf einGrundmaterial aufgedampft. Die leuchtendeSchicht der OLED ist etwa 400 Nanometerdick – das entspricht dem Hundertstel einesmenschlichen Haares. Im ausgeschaltetenZustand können die zukunftsträchtigenOLEDs je nach Grundmaterial spiegelnd,neutral weiß oder transparent gestaltet werden.(sb) ninfoDIREKT410ei1011Wo istConrad ?Bilder: OsramErste OLED-Muster der Pilotlinie vor dem Vereinzeln.www.elektronik-industrie.de


Märkte + Technologienall-electronics.deDas bietet unser neues Online-Portal all-electronics.deWer bisher gerne in der elektronik industrieonline unter www.elektronik-industrie.de „geblättert“hat, wird feststellen, dass inzwischenauch Inhalte auf dem all-electronics.de-Portalzu fi nden sind. Trotzdem landet man über folgendeChannels in der Hauptleiste…Komponenten, Embedded, Datacom undMessen+Prüfen... schnell im gewohnten Umfeld und fi ndet alles,was der Elektronikentwickler begehrt: tagesaktuelleNachrichten, neueste Fachbeiträge,Applikationsbeiträge und Produkte, Webvideos,aber auch archivierte Artikel undProdukte der letzten zehn Jahre. Viel wichtigerund der eigentliche Grund unseres neuenWebseiten-Starts, sind aber die lesefreundlicheStruktur und moderne Aufmachung. Außerdemfi nden Sie aktuelle Fachartikel jetztals Volltext direkt auf der Seite, statt immererst ein PDF laden zu müssen.Mit der Eingabe eines Begriffes – etwa „ProgrammierbareLogik“ – im Suchfeld rechtsoben öffnet sich schnell die Trefferseite. Mitder erweiterten Suche (ganz oben in der Trefferliste)können Sie die Liste auch auf Erscheinungsdatumoder Kategorie wie Fachartikel,News oder Produktbericht eingrenzen. HochaktuelleInformationen, handverlesen von derRedaktion elektronik industrie fi nden Sie allemal.Warum all-electronics.de?Wenn Sie mehr suchen als „nur“ Embedded-Themen, dann kommen Ihnen die Informationenunserer zahlreichen anderen Elektroniktitelim Hüthig-Verlag zu Hilfe, die ebenfalls aufdem Portal all-electronics.de publizieren. Diesezeigen zum Beispiel, wie LEDs verarbeitetwerden, wo sie in Automatisierungsproduktenvorkommen oder wer sie liefert. Mehr zu allelectronics.defi nden Sie online und in dernächsten Ausgabe der elektronik industrie.Kombination aus einem Speicher und NFC-TechnikNicht nur für Smartphones interessantSTMicroelectronics gibt die Stärkung seinerPosition auf dem NFC-Markt (Near-Field Communication) bekannt. Hierzuwerden den Anwendern vermehrte Möglichkeitenfür Lese- und Schreibzugriffeund Informationstransfers mit den Dual-Interface-Speichern von ST in einem breitenSpektrum von Industrie- und Consumer-Applikationengeboten.Der drahtlose Speicher M24LR64 mit64KBit von ST bietet die einzigartige Fähigkeitzum Senden und Empfangen vonInformationen aus dem Zentrum einer Applikationan ein mit NFC-Technik ausgestattetesSmartphone oder an ein industriellesRFID-Lesegerät (Radio-FrequencyIdentification). Damit sind die Voraussetzungenfür zügige Transaktionen und Datenübertragungensowie das Identifizierenund Verfolgen von Objekten gegeben. NFCist eine mit 13,56 MHz arbeitende Kurzstrecken-Funktechnikfür Entfernungenbis zu etwa 10 cm, die beispielweise inSmartphones implementiert wird, um denKonsumenten Zahlungsvorgänge mit ihremHandy und den Dialog mit anderenNFC-fähigen Geräten zu ermöglichen.Auch die Kommunikation zwischen NFCfähigenGeräten ist mit dieser Technikmöglich. Die bereits angekündigten Partnerschaftenzwischen bedeutenden USamerikanischenMobilfunkbetreibern undKreditkartenunternehmen werden lautIHS iSuppli dazu führen, dass 30,5 % aller2015 ausgelieferten Handys mit NFC-Technik ausgestattet sein werden.Bild: STMicroelectronicsEine neue, unter dem BetriebssystemAndroid lauffähige App mit der BezeichnungDual EE bietet volle Kompatibilitätzum drahtlosen Speicher M24LR64 von ST.Die App verbindet ein NFC-bestücktesSmartphone mit dem Prototyp eines Temperaturrekorders,der mit dem speziellenWireless Memory M24LR64 von ST ausgestattetist, und demonstriert das Übertragenund Speichern von Daten. Diese Funktionenlassen sich problemlos auf eine breitePalette von Produkten übertragen, darunterbeispielsweise medizinische Geräte,Hausgeräte, Consumer-Elektronik undVerbrauchsmesser. Die Nutzung der NFC-Technik und des Speichers macht Kabelüberflüssig, Informationen an beliebigenOrten zu speichern und auszutauschen.„Die Kombination unserer neuen DualEE App mit unserem innovativen Dual-Interface Wireless EEPROM wird den Anwenderndie Möglichkeit geben, über ihrNFC-fähiges Smartphone mit den verschiedenstenelektronischen Geräten zukommunizieren“, sagt Benoit Rodrigues,General Manager der Memories Divisionvon ST. „Die Einführung dieses einzigartigenSpeichers und der Android-App ist einweiterer Beleg für die Fähigkeit von ST zurEntwicklung neuer, innovativer Technologienund Lösungen für den rasch expandierendenNFC-Markt. Nicht zuletzt ergänzenwir damit unser weltweit führendesProdukt-Portfolio für NFC-Applikationen,zu dem Sicherheitselemente, SIM-ICs undNFC-Controllerbausteine gehören.“ Gemeinsambilden das Dual-Interface EE-PROM und die Android-App gleichsamdie Startrampe für Innovationen im Bereichder Consumer-Technik, die den Anwendernper NFC neuartige Vorteile bieten.(sb)infoDIREKT412ei1011NFC ist ein Kurzstrecken-Funkstandardfürdie Kommunikationüber Entfernungen biszu etwa 10 cm. Die vomAndroid-Betriebssystemab Version 2.3.3. nativunterstützte Technikstellt den NutzernNFC-fähiger Smartphonesaufgewertete Dienstezur Verfügung. DieKombination aus NFCund Speicher bietetneue Möglichkeiten.12 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienErste Frau im VCI-PräsidiumDelos Sabine Herold in den VCI gewähltDie Mitgliederversammlung des Verbandesder Chemischen Industrie (VCI) hat inMünchen Sabine Herold, Delo IndustrieKlebstoffe, in das Präsidium gewählt. Damitist sie die erste und derzeit einzige Frau imPräsidium und wird sich zukünftig in diesemGremium aktiv für die Belange des Mittelstandseinsetzen. Dr. Kurt Bock, BASFund Dr. Marijn E. Dekkers, Bayer, wurden zuVizepräsidenten gewählt. Im Gremium sindzudem weitere Persönlichkeiten aus derChemischen Industrie vertreten, wie Dr.Wolfgang Reitzle, Linde, Dr. Axel Heitmann,Lanxess, und Kasper Rorsted, Henkel.Der VCI vertritt die wirtschaftlichenInteressen von Deutschlandsdrittgrößtem Industriezweig mitrund 1650 Unternehmen. Als Stimmeder Branche kommuniziert derVerband mit Politik und Behördensowie anderen Bereichen der Wirtschaft,der Wissenschaft und denMedien. Die ChemieingenieurinSabine Herold leitet das UnternehmenDelo Industrie Klebstoffe gemeinsammit ihrem Ehemann Dr.Wolf-Dietrich Herold als geschäftsführendeGesellschafter. Sabine Heroldist bereits seit 2004 Vorstandsmitgliedim Mittelstandsausschussdes BDI und engagiert sich zudempolitisch für die Belange des Mittelstandsin verschiedenen Gremien.Nur kreative Unternehmen mitWeitblick und Sinn für Neues habenes in die Riege der 100 innovativstenMittelständler geschafft. DeloIndustrie Klebstoffe gehört 2011zum 2. Mal dazu. Ein ausgeprägtesInnovationsmarketing sorgte dafür,dass das Unternehmen auch aufPlatz eins in der gleichnamigen Kategorielandete. Mentor LotharSpäth überreichte im OstseebadWarnemünde das Gütesiegel „Top100“ und die Trophäe für den Kategoriesieg.Delo ist ein führenderHersteller von Industrieklebstoffenin Windach bei München. Das Unternehmenbietet maßgeschneiderteSpezialklebstoffe und Gerätesystemefür Anwendungen in speziellenBranchen – von der Elektronikbis hin zur Chipkarten- und Automobilzulieferindustriesowie in derGlasverarbeitung im Innenbereichund in der Kunststoffverarbeitung.Zu den Kunden zählen Unternehmen wieBosch, Daimler, Festo, Infineon, NXP undSiemens. Im Geschäftsjahr 2010/2011 erwirtschafteteDelo einen Umsatz von 41 MillionenEuro. Das Unternehmen verfügt überein Netz weltweiter Vertretungen und Vertriebspartner.Vom 10. – 13.10.2011 ist dieFirma wieder auf der Bondexpo vertretenund präsentiert sich als Systemanbieter vonHightech-Klebstoffen und passenden Geräten.infoDIREKT474ei1011Erste Frau im VCI-Präsidium, Sabine Herold vonDelo Industrie Klebstoffe.LÖSUNGEN FÜR SMART METERING.WIR SIND DABEI.METERINGTyco Electronics AMP GmbHa TE Connectivity Ltd. companyTE Relay Productswww.te.com • relays.te.comEW RelaisBild: Delowww.elektronik-industrie.deTE’s einzige Verpflichtungen sind diejenigen, welche in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen Verkauf (http://www.te.com/about/tandc.asp)dargelegt sind. TE lehnt ausdrücklich jede Haftung aufgrund stillschweigender Zusicherungen hinsichtlich der hier enthaltenen Informationen ab.TE Connectivity, TE connectivity (Logo) und TE Tyco Electronics (Logo) sind Marken.


Märkte + TechnologienFür die GebäudeintegrationOrganische SolarzellenPervasive DisplaysE-Paper-AnzeigenBild: Tektronix/MicroleaseKonarka Technologies startet weltweit alserster Hersteller organischer Solarzellenmit der Gebäudeintegration. Im Consumerbereichwerden die innovativen Solarzellenbereits seit Jahren erfolgreich eingesetzt.Für die Integration in Gebäudenkonnten Lapp Kabel, Bayer Sheet Europe,Thyssen Krupp, Bischoff Glastechnik unddas Fraunhofer-Institut IWES als Partnergewonnen werden. Bei der organischenTechnologie gibt ein Farbstoff Elektronenab. Der Stromfluss erfolgt durch eine elektrochemischeReaktion. Die organischenZellen lassen sich im Unterschied zu herkömmlichenModulen im Rolle-zu-Rolle-Verfahren fertigen. Die Module sind dünn,MicroleaseMixed-Domain-Oszilloskope als MietgerätKaum ist dasMixed-Domain-OszilloskopMDO4000 aufdem Markt,kann es auchschon gemietetwerden.Tektronix hat gerade die Markteinführungseines innovativen neuen Mixed-Domain-Oszilloskops (MDO) bekannt gegeben. Microlease,ein Anbieter von Mietservices undAnwendungsbeispiel GebäudeintegriertePhotovoltaik. Semitransparenz, beliebige Farbenund Farbmischungen sind möglich.leicht und flexibel und lassen sich nicht nurin Glas und Baumaterialien, sondern auchin Schatten-spendende Strukturen, Folienund Textilien integrieren.infoDIREKTAsset-Management-Dienstleistungen fürTestequipment, hat bereits in diese Serie investiert,um sie seinen Kunden zur Mieteanbieten zu können. Das Gerät vereint dieFunktionsweisen eines Oszilloskops, einesLogikanalysators und eines Spektrumanalysatorsin einem Gerät. Damit betritt dieMDO4000-Serie Neuland und ermöglichttechnischen Anwendern auf diese Weiseerstmals eine zeitkorrelierte Erfassung analoger,digitaler und HF-Signale.infoDIREKT519ei1011513ei1011Bild: Konarka TechnologiesNach der Markteinführung der TFT-Displaysvon Chimei Innolux (CMI) ist GleichmannElectronics jetzt auch offizieller paneuropäischerVertriebspartner für die E-Paper-Displays von Pervasive Displays.Gegründet von Chilin Technology, demGeschäftsbereich Display-Systeme der tawanesischenChi Mei Group, zählt PervasiveDisplays zu den Pionieren im BereichElektrophorese-basierter Anzeigen (EP-Ds). Das Portfolio umfasst derzeit EPDsmit Bildschirmdiagonalen von 3,7 cm(1,44“) bis 25,9 cm (10,2“). Für einen einfachenund schnellen Einstieg in die EPD-Welt bietet Gleichmann Electronics verschiedeneEvaluierungskits an, mit denendie Display-Inhalte selbst am PC kreiertund auf das EPD-Modul übertragen werdenkönnen.infoDIREKT518ei1011Beispiel einerElektrophorese-basiertenAnzeige (EPD)von PervasiveDisplays.Bild: Pervasive Displays/GleichmannBauelemente-Distributoren in Deutschland wachsen, laut FBDi e.V., weiter zweistelligAuftragslage schwächt sich abWie bereits vermutet, hat sich die Wachstumsdynamik im deutschenBauelemente-Distributionsmarkt im zweiten Quartal 2011 etwas abgeschwächt.Mit einem stattlichen Plus von 19 % auf 814 Mio. Eurogegenüber einem außerordentlich starken Q2/2010 ist das Ergebnisfür Q2/2011 dennoch erfreulich. Die Auftragslage kühlt sich weiterab, wenn auch auf hohem Niveau. Ein Minus von knapp 2 % gegenüberdem Vorjahresquartal resultiert in einer erstmals seit zwei Jahrenwieder rückläufigen Book-to-Bill-Rate von 0,94.Die Umsatzverteilung nach Produktbereichen zeigte im abgelaufenenVierteljahr keine Besonderheiten: Halbleiter legten um 18% zu auf 586 Mio. Euro, was einem Anteil am Komponentenmarktvon 72 % entspricht. Die Passiven landeten bei 11 Mio. Euro (+20%) und einem Anteil von 14 %. Elektromechanik wuchs um 19 %auf 77 Mio. und repräsentiert etwa 10 % des gesamten Distributionsmarktes.Der Rest verteilt sich auf Stromversorgungen, Displaysund Sensoren (je zwischen 1 und 2 Prozent).infoDIREKT511ei1011Der vom Branchenverband FBDi e.V. ermittelte Distributionsmarkt fürElektronische Bauelemente in Deutschland in Mio. Euro.Bild: FBDi e.V.14 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienVertriebs- und Support-Niederlassung in DeutschlandRigol jetzt in Europa am StartInformieren Sie sichund bestellen Sie online:www.rutronik.com/webgateÜberzeugendurch LeistungWolfgang Bartels ist derMann der ersten Stunde derneu gegründeten RigolTechnologies GmbH.Zum 1. Oktober 2011 hat der chinesischeMessgeräte-Hersteller Rigol dieRigol Technologies GmbH mit Sitz inPuchheim bei München gegründet.Unter der Leitung von Wolfgang Bartelsgeht die für Europa verantwortlicheFirma an den Start und stellt sichden Anforderungen im stark umkämpftenlow cost und midrangeMessgerätesegment. Für die vielfältigstenAnwendung bietet Rigol einegroße Auswahl an Oszilloskopen,Spektrumanalysatoren, Signalgeneratoren,Multimetern und Laborstromversorgungenzu einem attraktiven Preis/Leistungsverhältnis anund kann jetzt durch das Sales und Support Center auch technischeUnterstützung bereitstellen: von der Instrumenten-Auswahl,der Erklärung der Spezifikationen und Funktionen zu den entsprechendenMessanforderungen, sowie die Unterstützung bei derProgrammierung und weiteren kommerziellen Fragen. Rigol siehtsich hier als eines der ersten chinesisches Unternehmen der Messtechnik-Brancheverpflichtet, als Anbieter qualitativ hochwertigerGeräte mit den etablierten Anbietern Schritt zu halten, und hierdurchdas angestrebte Wachstumsziel des europäischen Marktesgerecht zu werden. Zur besseren und schnelleren Verfügbarkeitder Geräte wird in Puchheim auch ein Warenlager eingerichtet.Bild: Rigol TechnologiesSemiconductorsPassive ComponentsElectromechanicalComponentsDisplays &Embedded BoardsStorage TechnologiesinfoDIREKT510ei1011Wireless TechnologiesFür die neue Automotive-Norm ISO26262Konzept zur ToolqualifizierungIsystem hat ein Konzeptsowie das dazugehörigeSetup vorgestellt,mit denenAnwender von IsystemEntwicklungs-Tools eigenständignachweisen können,dass die eingesetztenWerkzeuge für ihreBelange korrekt ar-Sollte die Funktion eines Isystem-Tools zuvalidieren sein, hilft ein Tool Pre-Qualification-Kit.beiten. Die ISO26262 ist eine Norm, die die funktionale Sicherheitin Kfz sicherstellen soll. Teile dieser Vorschrift beschreiben Maßnahmen,die Automobilzulieferer oder Hersteller treffen müssen,um das Risiko zu minimieren, dass die eingesetzten SoftwarewerkzeugeFehler in ein Endprodukt einbringen oder diese Fehler nichterkennen. Deshalb muss eine Qualifizierung der eingesetztenWerkzeuge schon im Vorfeld einer Entwicklung stattfinden. Alseine organisatorische Maßnahme stellt das Unternehmen entsprechendeDokumente zur Verfügung, die in Bezug auf den Entwicklungs-und Testprozess von Isystem Transparenz schaffen. Im Prinziphandelt es sich um ein mit dem Kunden individuell abgestimmtesSicherheitshandbuch für den Einsatz von Isystem-Tools.Bild: IsystemLighting SolutionsPhotovoltaic SolutionsElectronics WorldwideConsult | Components | Logistics | SupportAls einer der führenden Distributoren fürelektronische Bauelemente bieten wir Ihnenweltweit ein breites Produktportfolio,kompetente technische Unterstützung beiProduktentwicklung und Design-In, individuelleLogistik-Lösungen sowie umfangreicheServiceleistungen.infoDIREKT512ei1011www.elektronik-industrie.deConsult Components Logistics SupportTel: 07231 801-0www.rutronik.com


Märkte + TechnologienCortex-M4-Core integriertWeltweit leistungsstärkster Cortex-basierter MikrocontrollerDie Mikrocontroller-Serie STM32-F4 ist in 4Varianten lieferbar: STM32F405x, STM32F407,STM32F415 und STM32F417.STMicroelectronics hat die Mikrocontroller-SerieSTM32 F4 auf den Markt gebracht.Diese neuerliche Erweiterung der STM32-Plattform basiert auf dem neuesten Cortex-M4-Core, der das Portfolio an STM32-Mikrocontrollerndurch Signalverarbeitungsfunktionenund eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeitergänzt (Coremark-Wert363 und 210 DMIPS). Die Single-Cycle-DSP-Instruktionen des STM32 F4 ebnenden Weg in den DSC-Markt (Digital SignalController), der nach hoher Rechenleistungund DSP-Befehlen verlangt und anspruchsvolleApplikationen umfasst. ZurSTM32-F2-Serie besteht eine einfache, 1:1Bild: STMicroelectronicspin- und softwarekompatible Upgrademöglichkeitmit mehr SRAM-Kapazität,mehr Performance und einer robusten Peripherie-Auswahl.Damit bietet die F4-Seriejenen Kunden, die ihre Designs bishermit Mikrocontrollern der Serie STM32 F2bestücken, die Möglichkeit, aufgewerteteProdukte anzubieten, indem sie auf die F4-Serie hochrüsten, wenn sie mehr Speicher,Performance oder Features benötigen.Kunden, die derzeit noch auf eine 2-Chip-Lösung aus Mikrocontroller und DSP setzen,haben außerdem Gelegenheit, beideChips in einem leistungsfähigen Digital SignalController zu konsolidieren. Die F4-Serie arbeitet mit höherer Taktfrequenz(168 MHz anstatt 120 MHz), bietet Unterstützungfür Single-Cycle-DSP-Instruktionenund eine Floating Point Unit, stocktdie SRAM-Kapazität von 128 KByte auf192 KByte auf, bringt mehr Flash-Kapazitätmit (1 MByte anstatt 512 KByte) und verfügtzum Beispiel über Kamera-Interface,hardwaremäßigem Crypto/Hash-Prozessorund Ethernet MAC10/100 mit Unterstützungfür IEEE 1588 v2.infoDIREKT515ei1011NTAG203 ermöglicht kleinere Tags und höhere PerformancePortfolio an NFC-Tag-ICs mit Typ 2 erweitertNXP Semiconductors hat den NTAG203entwickelt und auf den Markt gebracht, einenNFC-Tag des Typs 2 gemäß der Spezifikationendes NFC Forums. Wie die Unterstützungder NFC-Technologie vonNXP in Android und Windows 8 zeigt,wird NFC in Mobiltelefonen und Tabletsganz neue Möglichkeiten eröffnen, die realemit der virtuellen Welt zu verbinden. DieFähigkeit, statische Daten wie zum Beispieleine URL in digitale, in einem NFC-Taggespeicherte Bit zu verwandeln, ermöglichtMobilgeräten das rasche Abrufen dieserDaten.„Wir haben gemeinsam mit unseren Kundensowohl den Marktbedarf als auch neueAnwendungsmöglichkeiten analysiert undunser NFC-Tag-Portfolio dementsprechenderweitert. Mit dem NTAG203 bringenwir nun ein NFC-Tag-IC heraus, dasunseren Kunden mehr Performance bietetoder auch die Möglichkeit, kleinere Inlaysherzustellen – ohne Einschränkung derLeistungsfähigkeit“, erläutert Chris Feige,General Manager Tags & Labels, IdentificationBusiness bei NXP Semiconductors.Die NTAG-Familie zielt vorrangig daraufab, die Wiederverwendung von bereitsin der Produktion befindlichen Inlays zuerleichtern. Dies macht eine schnelle undkosteneffektive Auslieferung möglich undverringert die Anzahl der Produkttypen,die Kunden auf Lager halten müssen. Dieneuen NTAGs stützen sich auf die bestehendenMIFARE-basierten Lösungen, dieTags mit den weltweit höchsten Absatzzahlen.Ein wichtiger Vorteil der NTAGs istdie verbesserte HF-Performance. Mit bestehendenInlays können nun größere Lesedistanzenerzielt werden oder die gleicheLeseentfernung wie bisher mit deutlichkleineren Inlays. Tags mit nur 12 mmDurchmesser können mit guter Performancevon einem NFC-fähigen Gerät gelesenwerden. Erste HF-Tests haben ergeben,dass ein 20- bis 25-prozentiger Leistungszuwachsgegenüber vergleichbar großenTags erzielt wird.infoDIREKT517ei101116 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienApplikationsspezifischTDK Lambda in AchernDie Netzteil-Baureihe ZWS-BAF entsprechen der EN 61000-3-2 und habeneine Isolationsspannung von 3 kV AC.Der weltweite Stromversorgungsmarkt erreichte 2010 laut IMS Research19,627 Mrd. $. TDK Lambda kommt hier auf 3 %. Sieht mansich allerdings bei IMS Research den Teilbereich Industrial an, fürden ein weltweiter Umsatz von 2,2551 Mrd. $ für 2010 ermitteltwurde, kann TDK Lambda die Marktführerschaft mit 16 % Anteilfür sich reklamieren. Und nur hierauf konzentriert sich das Unternehmen.Die TDK Lambda Corp. wird nach Schätzungen in diesemGeschaftsjahr weltweit 720 Mio. US-$ bei 3600 Mitarbeiternerzielen, 20 % davon in Europa. Für den von Deutschland aus betreutenBereich werden für 2011 etwa 45 Mio. € bei 91 Mitarbeiternerwartet. Ziel für Deutschland ist es unter anderem den Bereichder applikationsspezifischen Stromversorgungen auszubauenund ein großes Zentrallager am Standort Achern zu errichten.Auf der Produktseite wird es zukünftig programmierbare Laborstromversorgungender Baureihe Z + geben, aus der in der Startphase200 W und 400 W Leistung bezogen werden können, späterauch 600 und 800 W. Die Abmessungen von 70 x 80 x 348 mm 3passen genau für ein 2U-Rack. Neu ist beispielsweise die Netzteil-Baureihe ZWS-BAF mit einer Kombination aus hohen Wirkungsgradenauch bei geringer Belastung, großem Temperaturbereich,geringen Abmessungen und durch den Einsatz von 10-Jahres-Elkossowie eine Garantiezeit von 5 Jahren. Eigenschaften zum Beispiel:aktiver PFC, Schutz vor Eingangstransienten, Universaleingang(85...265 V AC, 120...370 V DC). Die konvektionsgekühltenNetzteile liefern 100 bzw. 150 W Ausgangsleistung und habenNennausgangsspannungen zwischen 3,3 und 48 V. ninfoDIREKT www.elektronik-industrie.de516ei1011WeltweiteMarktverteilungbei industriellenStromversorgungenim Jahr 2010(Quelle: IMSReseach).KS 4400Das Gehäusesystem mit dem‚Mehr‘ an MöglichkeitenDie stetig wachsenden Anforderungen imBereich der Industrie- und Prozessautomationerfordern innovative Lösungen. Das hierfürentwickelte modulare Elektronik-GehäusesystemKS 4400 zeichnet sich durch einunverwechselbares Design und höchste Funktionalitätaus. Das Konzept ermöglicht demEntwickler einen großen Applikations- und Gestaltungsspielraumund sorgt in der Produktiondurch die Möglichkeit einer automatisiertenMontage für mehr Kosteneffizienz.Ihre VorteileGroßflächige Front, variable Anschlusstechnikund große Leiterplattenflächeschaffen mehr Raum für Ihre IdeenDurchgängiger Tragschienenbus sorgtfür schnelle und zuverlässige Daten- undEnergieübertragungModulares Gehäusekonzept macht individuelleAnpassungen einfach und kostengünstigmöglich... und was können wir für Sie tun?Wir stellen aus:Halle 9, Stand 331Bilder: TDK Lambdawww.elektronik-industrie.deE. DOLD & SÖHNE KGPostfach 1251 • D-78114 FurtwangenTel. +49 7723 6540 • Fax +49 7723 654356gv-vertrieb@dold.com • www.dold.comUnsere Erfahrung. Ihre Sicherheit.


Märkte + TechnologienBild: RS ComponentsRS ComponentsPartnerschaft mit IOSKevin Thompson, General Manager Maintenancebei der RS Muttergesellschaft Electrocomponents.RS Components bündelt seine Kräfte imBereich Directmailing. Um die Zielgenauigkeit,das Fulfilment und die Lieferungseiner Kundenpublikationen in Europanoch weiter zu verbessern, arbeitet derDistributor jetzt mit dem DirectmailingexpertenInnovative Output Solutions (IOS)zusammen. Bisher wurden bestehende undpotenzielle Kunden von verschiedenen lokalenDienstleistern für das Directmailfulfilmentund die Auslieferung betreut. DieseInitiative ist ein klares Ergebnis derOne-Europe-Strategie des Unternehmens.IOS ist für den Directmailservice von RSVeröffentlichungen wie eTech und Starsverantwortlich.infoDIREKT523ei1011AMA-Zahlen für das 2. Quartal 2011Sensoren und MesstechnikDie Umfrage des AMA Fachverbandes fürSensorik unter seinen Mitgliedsunternehmenzeigt auch im 2. Quartal ein Wachstumin der Sensorik und Messtechnik. Entgegendem allgemeinen Wirtschaftstrend,steigt der Umsatz in der Sensorik undMesstechnik im 2. Quartal 2011 um 1 %,für das laufende Quartal wird ein Anstiegum weitere 4 % prognostiziert. Der AMA-Verband befragt seine rund 460 Mitgliederregelmäßig zur wirtschaftlichen Entwicklung.Die Branche der Sensorik und Messtechnikist für viele Industriezweige einInnovationstreiber und blickt derzeit aufeine positive Entwicklung. Das 1. Quartalwurde mit +15 % abgeschlossen. Zu denUmsatz von 200 bis 230 Millionen CHF für das Geschäftsjahr 2011/12 erwartetLEM verstärkt seine KostensenkungsmaßnahmenIn der Folge des anhaltenden Rückgangsder Aufträge und der Aufwertung desSchweizer Frankens hat LEM eine Umsatzprognosevon 200 bis 230 Mio. CHF für dasGeschäftsjahr 2011/12 und eine Verstärkungdes Kostensenkungsprogramms bekanntgegeben. Das Unternehmen entwickeltund fertigt Lösungen zur Messungelektrischer Parameter mit Strom- undSpannungswandlern. Im Anschluss an dieStellungnahmen zum Ausblick vom Juniund August 2011 führte das Unternehmenbereits erste KostensenkungsmaßnahmenZu den Aussichten auf das laufende Quartalbefragt, zeigen sich die AMA-Mitglieder zuversichtlichund rechnen mit weiterem Wachstum.Aussichten auf das laufende Quartal befragt,zeigen sich die AMA-Mitglieder zuversichtlich.infoDIREKTein. Die Marktabschwächung setzte sich inden letzten Monaten fort und veranlassteLEM, die Maßnahmen zur Kostensenkungzu verstärken. Ziel ist es, die Kostenbasisauf das aktuelle Umsatzniveau anzupassen.Die angekündigten Maßnahmen umfasseneinen weltweiten Personalabbau. Es ist vorgesehen,die Anzahl der Mitarbeitendenweltweit von 1300 am 30. Juni 2011 auf unter1100 zu senken. In der Schweiz werden19 feste Stellen entfallen.infoDIREKT521ei1011522ei1011Bild: AMA Fachverband für SensorikZVEI fordert FörderungMikroelektronik sichernDer ZVEI fordert eine europäisch abgestimmteFörderung für die Mikroelektronik.Wenn man diese Technik in Europaund in Deutschland halten wolle, könneman nicht einfach zusehen, wie andereStaaten mit hohen Summen die für die gesamteIndustrie außerordentlich wichtigeMikroelektronik unterstützen, sagte ChristophStoppok, Geschäftsführer des ZVEI-Fachverbands Electronic Components andSystems, bei einem Mikroelektronik-Symposiumvon ZVEI und VDE in Berlin. Unterstützungerhält die Forderung nach einereuropäischen Förderung durch diesächsische Landesregierung. WirtschaftsministerSven Morlock betonte, er begrüßedie Initiative der EU-Kommission für dieEntwicklung der Schlüsseltechnologien inEuropa (KETs-Initiative).Line-Card-ErweiterungVarep mit ProMOS-DRAMsDie Varep GmbH hat die Repräsentanz desDRAM-Anbieters ProMOS Technologies,Taiwan, übernommen. Dazu wurde sowohlmit ProMOS als auch mit dem weltweitagierenden englischen ProMOS-Repräsentantenxel vereinbart, dass von Varep inZentraleuropa gezielt die Applikationsbereicheinnerhalb des Industrie- und Automobilelektronik-Marktesbetreut werden.Das Produktportfolio von ProMOS umfasstSDRAMs sowie DDR-, DDR2- undDDR3-SDRAMs ebenso wie MobileDRAMs und unter anderem KGD (KnownGood Die) von DDR- und DDR2-SDRAMs.Varep-Geschäftsführer Günter Anzer: „DieStärke von ProMOS Technologies liegtganz klar im Bereich der Fertigung. Pro-MOS ist in der weltweiten DRAM-Branchebekannt für herausragende Leistungen inBild: ProMOS/VarepDer DRAM-SpezialistProMOSTechnologies Inc.hat seinenHauptsitz inHsinchu undHalbleiter-Fab inTaichung, Taiwan.der technologischen Entwicklung sowiefür effiziente Fertigung. Dies ist der Grunddafür, dass Unternehmen wie Infineon,Hynix und jetzt auch Elpida eine strategischetechnologische Allianz mit ProMOSanstrebten und dass viele weitere UnternehmenProMOS als ihren Foundry-Partnergewählt haben.“infoDIREKT524ei101118 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Märkte + TechnologienEmpire XCcel3D-EM Simulations-Tool für elektromagnetische FelderBild: IMSTNach Aussage von IMST ist Empire XCceleine der führenden Softarepakete für diedreidimensionale Simulation elektromagnetsicherFelder. Das Tool basiert auf derleistungsfähigen Finite Difference TimeDomain Methode (FDTD) und ist ein Industriestandradfür das Design von HF-Komponenten und von Antennen. DasTool ist durch die XPU-Technologie sehrschnell, Aufgaben, für die man früher Tagebenötigte, werden in Minuten erledigt.Mögliche Applikationen sind unter anderem:Planar- und Multilayer, passive HF-Bauteile, HF-MEMS, Einfach- und Planarantennen,Waveguides und HQ-Resonatoren.infoDIREKT 471ei1011NFC und RFID kombiniertNicht nur für Smartphone-ApplikationenElatec (Vertrieb: HY-LINE CommunicationProducts) erweitert ihre TWN3 RFID-Familie um zwei weitere Module mit integrierterPCB-Antenne: Das TWN3 MifareNFC ist ein Dual ISO-Leser (14443A+B)und bietet volle NFC-Fähigkeit (aktiv, passiv,P2P). Das TWN3 Legic-NFC hingegenist ein Multi ISO-Leser mit passiver NFC-Fähigkeit. Features der Module sind USBoder UART (RS232 oder TTL), Secure AccessModule (SAM) beim TWN3 Mifare-NFC, die Konfiguration mit Script Spracheund USB-Keyboard Emulation/Transparent-Modus.Die Module können als PCBmit 76 mm x 49 mm x 14 mm oder im Gehäusegeliefert werden.infoDIREKT 471ei1011Bild: ElatecStrategische Partnerschaft Sensorik e.V. Fachtagung system4car & transportation 2011Thema „Sensorsysteme für die Mobilität von morgen“ am 26.10.11 in München/DornachBild: fotolia 14369847Sensoriksysteme für Fahrerassistenzfunktionensowie Hybrid- und Elektrofahrzeugerücken für immer mehr in den Fokus.Dies hat Auswirkungen auf Entwicklungenund Neuerungen im Bereich der Fahrzeug-Sensorik und auf Systemebene. Die Anzahlvon Sensoren und deren Vernetzung steigtjedoch nicht nur im Kraftfahrzeug, son-dern ebenfalls in anderen Transportmittelnrapide an. Dies bedeutet, dass das ThemaSensorsystemtechnik auch im BereichTransportation stark an Bedeutung gewinnenwird. Programm und weitere Infos unterinfoDIREKT.infoDIREKT 472ei1011Online registrieren und Vorteile sichern:www.productronica.com/vorteilefor electronic manufacturing19. weltleitmesse fürinnovative elektronikfertigung15.–18. november 2011, neue messe münchenwww.productronica.cominnovation all along the line


Coverstory LeistungselektronikDas Modell SDR-240 fürdie Montage auf derHutschiene gibt es inVersionen mit 24 und 48Volt Ausgangsspannung,der Wirkungsgrad ist 94Prozent.EnergieeffizienteStromversorgungenFür LEDs, Transport und IndustrieDie Stromversorgungsbranche gehört mit zu den innovativsten Industriezweigender Elektronik. Bei fl üchtiger Betrachtung irritiert die Vielfalt der Neuheiten. Dochbei genauerer Analyse lassen sich klar erkennbare Trends und Entwicklungenaufzeigen. Die von Emtron in diesem Jahr vorgestellten neuen Stromversorgungenvon Mean Well bilden diese Tendenzen ab.Autor: Jörg TraumDie Entwicklung zum Einsatz von LEDs zur Allgemeinbeleuchtunghat bei Emtron zu einer deutlichen Zunahmeim LED-Netzteilgeschäft geführt.Der Trend zur LEDZu den wichtigsten Neuheiten bei LED-Netzteilen in diesem Jahrzählen die Produktfamilien HLN-80H und HLP-80H, die eine neueGeneration von LED-Stromversorgungen der 80-Watt-Klasse insProgramm genommen hat. Aufgrund ihrer Kunststoffummantelungerreicht die Baureihe HLN-80H die Schutzart IP64 und ist damitgegen Staub und Spritzwasser gesichert. Ohne Gehäuse und mit einerbesonders kleinen Leiterplatte bietet die HLP-80H Kostenersparnisse.Aus diesen Gründen bieten sich die beiden Produktfamilienfür den Einsatz in kostensensitiven LED-Beleuchtungseinrichtungenan. Bei den neuen Stromversorgungen gelang es den Wirkungsgradnoch einmal um 1 bis 4 Prozentpunkte zu steigern. DieGarantiefrist konnte von zwei auf drei Jahre verlängert werden. Beinormaler Netzspannung von 230 VAC lassen sie sich bereits beiTemperaturen von -40 °C betreiben. Darüber hinaus sind die neuenModelle mit einer dreifachen Dimmfunktion ausgestattet (Gleichspannung1 V bis 10 V; Pulsweitenmodulation, Widerstand). Dieneuen Stromversorgungen lassen sich in einem besonders weitenEingangsspannungsbereich betreiben – von 90 bis 305 V Wechsel-spannung. Damit sind sie nicht nur an gängigen einphasigen Wechselstromnetzenmit Spannungen von 115 V oder 230 V einsetzbar,sondern auch an den in Nordamerika gebräuchlichen Spaltphasen-Anschlüssen mit 277 V.Durch ihre zweistufige aktive Blindleistungskompensationerfüllen die neuen Systeme die Vorgaben zur Dämpfung vonOberschwingungsströmen gemäß EN 61000-3-2 bei Auslastungenvon mehr als 60 Prozent. Bei dieser Auslastung liegt auchder Leistungsfaktor oberhalb der Marke von 0,9. Darüber hinausverkraften sie gemäß EN 61000-4-5 Spannungsspitzen bis 4kV und erfüllen damit die Anforderungen für den Einsatz inallgemeinen Beleuchtungsanwendungen. Die Geräte sind mitSchutzfunktionen gegen Kurzschluss, Überspannung, Überlastund Übertemperatur ausgestattet. Darüber hinaus wurde dieZertifizierung durch UL, CUL, TÜV, CB und CE beantragt; dabeistanden die Sicherheitsstandards für lichttechnische Einrichtungenwie UL8750 und EN61347-2-13 im Vordergrund.Damit eignen sich diese Stromversorgungen besonders für denEinsatz in den Bereichen LED-Innenraumbeleuchtung, LED-Displays, LED-Dekobeleuchtung, LED-Bühnenbeleuchtungund viele weitere Applikationen. Eine weitere Neuheit im Programmvon Emtron ist das Modell PLD-25. Die Konstantstrom-Power-Supply für den Betrieb von LEDs mit Gleich- und Wech-20 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


Coverstory LeistungselektronikDie Konstantstrom-Power Supply PLD25 für den Betriebvon LEDs mitGleich- undWechselstrom,liefert 25 WAusgangsleistungund verfügt übereine PFC.Die DC/DC-Konverterder ProduktfamilieRSD-100 erfüllendie Anforderungenfür den Einsatz inSchienenfahrzeugen.Bilder: Emtronselstrom, liefert 25 W Ausgangsleistung und ist mit PFC ausgestattet.Stromversorgungen für die TransporttechnikLetzte Neuheit auf diesem Sektor sind die DC/DC-Konverter der ProduktfamilieRSD-100, welche die Anforderungen für den Einsatz inSchienenfahrzeugen erfüllen. Die Gleichspannungswandler sind nachder anspruchsvollen Norm EN50155 zertifiziert. Sie verkraftenSchwankungen der Eingangsspannung von +/- 40 Prozent, was einemVerhältnis von mehr als 2:1 zwischen minimaler und maximaler Eingangsspannungentspricht. Die Isolation zwischen Eingang und Ausganghält Spannungen bis 4 kV aus. Stöße und Vibrationen bis zu 5 gnehmen sie klaglos hin, ebenso wie Betriebstemperaturen von -40 °Cbis +70 °C. Die Geräte sind gegen Kurschluss, Überlast, ausgangsseitigeÜberspannung und eingangsseitige Verpolung geschützt. Die Gerätesind mit Strombegrenzung ausgestattet und in ein flaches Gehäusemit einer Bauhöhe von 36 mm (1U) integriert. Die Schaltung desRSD-100 bietet einen Wirkungsgrad von bis zu 91 %. Zum Schutzder Leiterplatte sind die Geräte der Produktfamilie teilgekapseltund bieten damit einen Grundschutz gegen Feuchtigkeit, Staubund Vibrationen; außerdem kann die Luft frei zirkulieren und dieWärme abgeführt werden, so dass trotz des erweiterten Betriebstemperaturbereichszur Kühlung kein Lüfter erforderlich ist.Bild: Fotolia, ynamakuStromversorgungen für IndustrieapplikationenZu den hervorstechendsten Neuheiten in diesem Bereich gehört dieneue Produktfamilie von 15-Watt-Gleichspannungswandlern. DieDC/DC-Converter der Serie SKM15 werden in einem DIP-Gehäusemit Abmessungen von 1 x 1 Zoll geliefert. Damit sind sie die kleinstenGleichspannungswandler der Leistungsklasse 15 Watt am Markt– die ideale Lösung für Systementwickler, die sich mit harten Anforderungenan geringen Bauraum konfrontiert sehen. Aufgrund ihresWirkungsgrads von 88 Prozent und ihrer Konvektionskühlung lieferndie Wandler im Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis+60 °C die volle Nennleistung; bei verringerter Last können sie sogarin Umgebungen mit Temperaturen bis zu +80 °C betrieben werden.Neu im Programm bei Emtron ist ebenfalls eine Serie von hocheffizientenHutschienen-Netzteilen in Slimline-Ausführung vonMean Well. Die Serie bietet Ausgangsleistungen von 120, 240 und480 Watt. Die AC/DC-Wandler SDR-480 und SDR-240 haben einenWirkungsgrad von 94 Prozent, die Geräte SDR-120 mit 120Watt Ausgangsleistung erreichen 90 Prozent. Von dem ModellSDR-120 gibt es drei Versionen mit 12, 24 und 48 Volt Ausgangsspannung,von dem Modell SDR-240 zwei Versionen mit 24 und48 Volt und von dem Modell SDR-480 ebenfalls zwei Versionenmit 48 und 96 Volt. Alle drei Geräte haben Spannungstoleranzenvon 1 Prozent. (sb)■Der Autor: Jörg Traum ist Geschäftsführerder Emtron electronic GmbH.Auf einen BlickNetzteile für alle FälleAus Sicht von Emtron hat der steigende Einsatz von LEDs zu Beleuchtungszweckendie Nachfrage nach entsprechenden Netzteilen starkbefl ügelt. Zu den Gewinnern gehören ebenfalls Stromversorgungenfür den Einsatz in der Transporttechnik und für den Industrieeinsatz.Über alle Anwendungsgebiete hinweg, ist und bleibt aber das beherrschendeThema: energieeffi ziente StromversorgungeninfoDIREKT www.all-electronics.de420ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 21


BauteileHalbleiterCoverstory LeistungselektronikKomponenten & GeräteLEDPowerby MeanWellInterview mit Jörg Traum, Geschäftsführer Emtron electronic GmbHIm GesprächJörg Traum zum 30jährigen Jubiläum von EmtronOne stop shopping, unter diesem Firmenmotto bietet Emtron eine breite Palette an den verschiedenstenStromversorgungen an. Die in Nauheim ansässige Vertriebsfirma feierte 2011ihr 30-jähriges Jubiläum. Anlass zu einem Gespräch mit Jörg Traum, Geschäftsführer vonEmtron seit 1992.Auch Kunden mit ökologischen Bewusstsein könnenbei Emtron mit gutem Gewissen kaufen. Energieeffizienzist eine starke Antriebskraft für Innovation.Moment auf Leistungsdichte und Energieeffiezienzanalog zu den ErP-Richtlinien aus demTisch- und Steckernetzteilbereich und sollten bisEnde dieses Jahres bzw. 1Q 2012 auch hier mitneuen, kompakten Geräten aufwarten können.MeanWell Power Supplies:• 1.700 Standardtypen ab Lager• Open-Frame / Medical• DIN-Schiene• Stecker- / Tischnetzteile• LED-Schaltnetzteile• DC/DC- und DC/AC-WandlerDistribution by Schukat electronic• 20.000 Produkte• 3 übersichtliche Themen-Kataloge• detaillierte Technikinfos• günstige Preise• 24 h-LieferserviceOnlineshop mit stündlich aktualisiertenPreisen und Lagerbeständenwww.schukat.comNürnberg 22.-24. Nov. 2011Halle 4, Stand 380SCHUKATBild: EmtronDie Firma ist seit 1981 präsent und Sie wurden1992 Geschäftsführer von Emtron, waswaren die ersten Produkte, die Sie damalsvertrieben haben?Die ersten Produkte waren unter anderem AD/DAWandler von Analogic, aber auch IC’s von CherrySemiconductor (heute On Semi) und Sipex. Danachkamen die ersten Stromversorgungen vonETA, Inpower (Lizenzfertigung Vicor), InternationalPower (lineare Netzteile) und DC/DC Wandlervon ICI (heute Crane Interpoint) hinzu.Wie hat sich das so breite Portfolio bei Stromversorgungenentwickelt?Bis Mitte der 90er Jahre war Emtron eher alsBroadliner mit 25 verschiedenen Produktlinien/Herstellern aus dem Halbleiterbereich bekannt.Erst 1998 haben wir uns verstärkt auf Stromversorgungenkonzentriert und dann sukzessiveein Elektroniklabor für Analysen und technischeProduktunterstützung aufgebaut..Welche Bauformen sind besonders gefragt,Sie haben ja DC/DC, DIN-Rail, Open Frame,geschlossene SV, LED- und Medizin-SV usw.im Programm?Am stärksten im Industriebereich nachgefragtsind die neuen kompakten Hutschienennetzteile(DIN-Rail) mit einem Wirkungsgrad von bis zu94%. Allerdings hat der Beleuchtungssektorenorm aufgeholt bzw. mengenmäßig die industriellenStromversorgungen bereits überholt.Den Open-Frame-Sektor überarbeiten wir imWie sehen Sie Ihre Position bei Stromversorgungenim Vergleich zum Mitbewerb?Im Bereich der industriellen Stromversorgungensehe ich uns als eines der marktführenden Unternehmenan. Nur wenige Anbieter verbindenein solch breites Sortiment in Verbindung mittechnischem Support und direktem Draht in dieEntwicklungsabteilungen.Was sind die markantesten 2…3 Milestoneprodukte/Liniendes letzten 30 Jahre?Die stärksten Linien sind Mean Well für den Bereichder industriellen Stromversorgungen undCrane Interpoint für den Sektor der High Rel DC/DC-Wandler für Luft- und Raumfahrtappliaktionen.Ein Milestoneprdukte aus den Anfängen vonEmtron ist der erste hybrid aufgebaute Gleichspannungswandlervon Crane Interpoint, damalsnoch ICI, der unseren Einstieg ins SV-Geschäftkennzeichnet. Das markanteste Produktzur „Halbzeit“ dürfte das DR-45 von Mean Wellsein. Es markierte 1998 als erstes Gerät für dieHutschienen den Einstieg von MW in den wachsendenMarkt der industriellen Netzgeräte. DieseLinie der DIN-Geräte wurde aufbauend aufdem Dr-45 kontinuierlich erweitert und bietetheute mit dem SDR-240-24 ein Gerät am Marktmit der höchsten Effizienz (ca. 94% Wirkungsgrad)und das im Zusammenspiel mit einemunschlagbaren Preis.Zur weiteren Säule hat sich das LED-Netzteilgeschäftentwickelt. Hier markiert die PLN-Serieden Einstieg vor 4 Jahren. Mittlerweile gibtes einen eigenständigen 24 Seiten starken Katalogmit diversen Netzteilen für die unterschiedlichstenAnwendungsbereiche auf demLED-Sektor.www.elektronik-industrie.de


Coverstory LeistungselektronikWarum soll der Kunde bei Emtron kaufen?Emtron besitzt eine führende Marktposition und kann auf fast drei JahrzehnteErfahrung mit Stromversorgungen zurückblicken. Für Emtron sindStromversorgungen kein Modethema, sondern ein Anliegen. Das Unternehmenkennt alle Ecken und Winkel des Anwendungsspektrums ausdem Effeff und ist mit allen technischen Finessen vertraut. Diese Erfahrungmit der Technik von Stromversorgungen ist die Basis für Emtronsaußergewöhnlich breites Leistungsspektrum. Die technische Kompetenzunserer Mitarbeiter steht den Kunden vor und nach dem Kauf zur Verfügung.Emtrons Experten beraten ihre Kunden bei allen Anwendungsfragen– und zwar nicht nur per Telefon, sondern auch vor Ort. Mit seinem eigenenElektroniklabor bietet Emtron einen umfassenden Service, der Netzteileund unvergossene DC/DC-Wandler repariert, soweit der Herstellerdazu die Autorisierung erteilt. Auch Fehleranalysen und Modifikationender angebotenen Geräte gehören zu Emtrons Dienstleistungs-Angebot.In Emtrons Selbstverständnis stehen Produkt- und Beratungsqualität anerster Stelle. Das betrifft selbstverständlich auch die Auswahl seiner Lieferanten:Ebenso wie Emtron selbst eine Zertifizierung nach ISO9001:2000 vorweisen kann, achtet das Unternehmen bei seinen Zulieferernauf deren Qualitätsstandards. Ihre Einhaltung überprüft Emtron regelmäßigdurch Audits vor Ort.Emtron kann aufgrund seiner starken Marktposition bei seinen Lieferantenin großen Mengen einkaufen. Dadurch sind wir in der Lage, unserenKunden ein optimales Preis/Leistungsverhältnis zu bieten.Auch Kunden mit einem ökologischen Bewusstsein können bei Emtronmit gutem Gewissen kaufen: Das Unternehmen hat für seine eignen Aktivitätenein Umweltmanagement eingerichtet, das die Grundlage für seinökologisch nachhaltiges Wirtschaften darstellt. Für sein Engagement inSachen Umweltschutz besitzt das Unternehmen ein Zertifikat gemäß DINEN ISO 14001. Dazu hat das Unternehmen eine Öko-Bilanz seiner Prozesseerstellt, kontrolliert das Erreichen seiner Umweltziele und entwickeltdiese kontinuierlich weiter.Wie wichtig ist der deutsche Markt? Österreich? Schweiz? Andere?Deutschland ist unser Hauptmarkt. Den Schweizer Markt bedienen wirmit unserem langjährigen Partner Exista.Welche technischen Gebiete sehen Sie am stärksten wachsen?Generell ist die Energieeffizienz quer durch alle Anwendungsgebiete einwichtiges Thema. Stromversorgungen sollen ja die elektrische Energie fürihre Verbraucher jeweils passend umformen und möglichst wenig davonselbst verbrauchen. Das gelingt mit moderneren Bauelementen undSchaltungstechniken immer besser. Die aktuelle Energiedebatte treibtdiese Entwicklung mit Macht weiter voran; Energieeffizienz ist eine starkeAntriebskraft für die technische Innovation.Insbesondere ist zurzeit der Siegeszug der Leuchtdioden (LEDs) für Beleuchtungszweckeein weithin dominierendes Thema. Bei Bildschirmenfür Computer, Fernsehgeräte, für Messgeräte und Industriesteuerungenlösen LEDs zunehmend die verbreitete Technik der Kaltkathodenröhrenfür die Hinterleuchtung ab. Gleichzeitig dringen Beleuchtungseinrichtungenauf LED-Basis in neue Märkte vor: Bei Innenraumbeleuchtung,Scheinwerfer, Positions- und Rückleuchten von Autos werden zunehmendLEDs anstelle von Glühlampen, Energiesparlampen und Halogenlampeneingesetzt. Alle diese Beleuchtungseinrichtungen müssen durch speziellentwickelte Stromversorgungseinrichtungen gespeist werden. Der Trendzur LED ist somit gleichzeitig ein Trend zur LED-Stromversorgung.Auch in der Transporttechnik werden elektronische Stromversorgungenimmer wichtiger. Für Flottensteuerungssysteme in Lastwagen, für Infotainmentsystemein Omnibussen, für Passagier-Informationssysteme undelektronische Steuerungen in Straßenbahnen, Nah- und Fernverkehrszügenwerden ja immer mehr Computer und sonstige elektronischen Geräteverbaut. Diese Geräte benötigen natürlich eine angepasste Stromversorgung– ein starker Wachstumsmarkt.Wir danken für dieses Gespräch!www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 23


LeistungselektronikGaN-basierte600-V-LeistungshalbleiterRobust und bezahlbarDie unmittelbar bevorstehende kommerzielle Verfügbarkeit von 600-V-GaN-Leistungshalbleiternläutet eine neue Ära in der Leistungselektronik ein. Da sie zu wettbewerbsfähigenKosten angeboten werden, führt das zu einem völlig neuen erreichbaren Preis/Leistungsverhältnis.Autor: Michael A. BriereBilder: International Rectifi erDie Markteinführung der ersten wirtschaftlichattraktiven 600-V-Leistungsbausteinprodukteauf Basis von GaN durch InternationalRectifier wird ein neues Zeitalter derLeistungselektronik einläuten. Durch die Verfügbarkeitvon Komponenten mit einer solch hohen Performancezu konkurrenzfähigen Preisen lassen sich völligneue Ebenen des Preis/Leistungs-Verhältnisseserreichen. Die Kombination eines hohen Wirkungsgradsbei der Leistungsumwandlung mit einer hohenLeistungsdichte und Kosteneffektivität liegt deutlichüber der, die mit den etablierten Silizium-basiertenTechnologien erzielbar ist. Dadurch, dass eine neueLeistungselektronik mit großem Bandabstand (WideBand Gap) auf Grundlage kommerziell erhältlicherHalbleiter, wie beispielsweise die in Silizium-Foundrieshergestellten GaN-auf-Silizium Leistungsbausteine,zur Verfügung steht, entsteht das erforderlicheWertangebot von Performance zu Kosten, das manbraucht, um eine Senkung der wirtschaftlichen Beschränkungenbeim Einsatz energieeffizienter Stromversorgungsarchitekturenzu ermöglichen. Diesewiederum sind erforderlich, um den globalen Energieverbrauchin den kommenden Jahrzehnten signifikantzu reduzieren. Der Beitrag fasst die derzeitigeLeistungsfähigkeit sowie die Zukunftsaussichten dieserneuen Bauelemente der Leistungselektronik kurzzusammen und vergleicht sie mit den bereits etablierten,auf Silizium- und SiC-basierenden Bauelementen.Es besteht eine wachsende Nachfrage nach Lösun-Bild 1: Bei Raumtemperatur gemesseneReverse-Bias-Leckspannungvon Drain, Source, Substrat und Gate desPrototyps eines GaN-basierten 650-V-Bausteins von International Rectifier.gen zur hochintegrierten Leistungsumwandlung.Gleichzeitig nimmt der wirtschaftliche, politischeund soziale Druck stark zu, den Wirkungsgrad beider Energieversorgung zu steigern. Bei einer gegebenenLeistungsbauelemente-Technologie stehen diesebeiden Leistungsmesszahlen, also Wirkungsgrad ➔Auf einen BlickUnerreichtesPreis/LeistungsverhältnisDie Verfügbarkeit von kostengünstigen, hoch qualitativen,robusten GaN-basierten Leistungsbausteinenhoher Leistung wird in den kommenden Jahrenwirklich innovative Verbesserungen in der Packungsdichte,im Wirkungsgrad und bei den Kostender Leistungselektronik ermöglichen. Von effi zienterenWechselrichtern auf der Grundlage von Solarzellenüber dichter gepackte, effi ziente Systeme zurBewegungssteuerung auf Basis von Permanentmagnetmotorenbis hin zur Wechselrichtern mit geringeremGewicht und höherer Packungsdichte für Elektrofahrzeugesowie integrierte DC-DC-Stromversorgungenfür die Elektronik der nächsten Generation,werden GaN-basierte Leistungsbausteine die Brancherevolutionieren. Diese Technologieplattform unterstütztin hohem Maße die Zielsetzung, durch dieErmöglichung geringerer Systemkosten den Einsatzvon effi zienten Systemen zu fördern, die den weltweitenEnergieverbrauch signifi kant reduzieren.infoDIREKT www.all-electronics.de421ei1011Bild: Fotolia, Ideen24 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikAuf kleinstem RaumEnergie sparenIm Rahmen unserer ‚eco ideas’-Kampagnetreiben wir die Entwicklung umweltfreundlicherProdukte voran.In welch kompakter Form dies möglich ist,zeigen unsere PhotoMOS-Relais. Aufgrundihrer Zuverlässigkeit, Qualität, Typenvielfaltund ihres geringen Energiebedarfs habensie sich vielfach bewährt, insbesondere inAnwendungen der Steuer- und Automatisierungstechnik Messtechnik Medizintechnik EnergietechnikPanasonic Komponenten –für eine grüne Zukunft.Panasonic Electric WorksEurope AGTel.: +49 (0) 8024 648-0 • Fax: -111info-de@eu.pewg.panasonic.comwww.elektronik-industrie.de22.– 24.11.2011Besuchen Sie uns in Nürnberg:Halle 4A / Stand 511www.panasonic-electric-works.de


LeistungselektronikNennspannung mit Vg = -10 V bei Raumtemperatur, der von InternationalRectifier entwickelt wurde. Wie klar zu sehen ist, zeigtder Leckverlust ein gutes Verhalten und wird von dem Strom zwischenSource und Drain beherrscht, wobei die Leckstrompegel biszur Nennspannung von 650 V unter 0,1 µA/mm liegen. Eindrucksvollist festzustellen, dass die Substrat- und besonders die Gate-Ströme während des gesamten Reverse-Bias-Spannungsbereichsdes Bausteins, der eine Gatebreite von 100 mm und eine Gatelängevon 3 µm aufweist, gut unterdrückt werden.Bild 4: Gemessener Leistungsvergleich zwischen modernen Silizium-basiertenTrench-IGBTs mit 600 V Nennspannung und Prototypen der ersten Generationvon GaN-basierten 600-V-Bausteinen hinsichtlich der Gütezahl von Leitungsverlustund Schaltverlust [Von x (E off+E on) ] vs Stromdichte bei 25 °C.und Packungsdichte, im Widerspruch zueinander und resultieren ineiner Performance-Gütezahl (FOM, Figure of Merit) von Wirkungsgradund Dichte oder von Leitungsverlust und Schaltverlust der Bausteine.Nachdem die Silizium-basierte Technologie inzwischen einenhohen Reifegrad erreicht hat, setzt eine wirklich revolutionäre Änderungdieser Performance-FOM die Einführung einer grundsätzlichneuen Technologieplattform für Leistungsbausteine voraus.Packungsdichte contra WirkungsgradDer Kompromiss zwischen Packungsdichte und Wirkungsgrad istin hohem Maße eine Frage der Schaltfrequenz. Mit zunehmenderSchaltfrequenz setzen sich die Verluste im Leistungswandler hauptsächlichaus drei Quellen zusammen, nämlich den Ansteuerverlusten,der Strom/Spannungs-Überlappung der Leistungsbausteine sowieden kapazitiven Ableitungsverlusten der Ausgangsimpedanz desBausteins. Darüber hinaus treten Kernverluste im Magnetelementder Induktivität des Ausgangsfilters auf. Zum Erreichen eines besserenWirkungsgrads müssen deshalb unbedingt Verbesserungen imVerhalten des Leistungsbausteins erzielt werden. Das gilt besondersfür die erforderlichen Eingangs- und Ausgangs-Ladungspegel, diemit dem Umschalten des Bausteins zwischen Einschalt- und Ausschaltzustandin Zusammenhang stehen.GaN-basierte Leistungsbausteine stellen eine solche bahnbrechendeTechnologie dar. Die große Bandlücke sorgt naturgemäß fürkürzere Driftbereiche und senkt dadurch hinsichtlich vergleichbarerBausteine auf Siliziumbasis den Bausteinwiderstand um mehr als eineGrößenordnung. Außerdem gewährleistet die laterale Konstruktiondes Transistors mit hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT,High Electron Mobility Transistor) eine wesentlich reduzierte Kapazitätdes Bausteins. In Verbindung mit der Tatsache, dass es sich beiGaN-HEMTs um Majoritätsladungsträger-Komponenten handelt,die von den in Minoritätsladungsträgern von Silizium-IGBT- oder„Superjunction-“ (stark kompensierten) Bausteinen vorhandenenSpeicherproblemen nicht betroffen sind, führt dies bei GaN-basiertenBausteinen zu deutlich geringeren Schaltladungen.Leckverluste mit Si vergleichbarUnbedingte Voraussetzung für einen kommerziellen Erfolg ist,dass das Leckspannungsverhalten von GaN-basierten Bausteinenmit dem von existierenden, auf Siliziumtechnologie basierendenAlternativen vergleichbar ist. Bild 1 zeigt das Sperrstromverhaltendes Prototyps eines GaN-basierten HEMT-Bausteins mit 650-V-Robust unter allen BedingungenAuch die Robustheit des Bausteins unter Anwendungsbedingungenmuss hinsichtlich der Erwartungen, die durch die gängige Technologieauf Siliziumbasis etabliert wurde, ohne Abstriche gesichert sein.Ein großer, in Durchlassrichtung vorgespannter sicherer Arbeitsbereichist ein wichtiger Indikator für eine solche Robustheit. Er wurdefür 600-V-Prototypen bei 10 A und 600 V mit 100 ns gemessen, wobeider Wert Vg-Vp bei 4 V lag. Zudem ist im Leistungselektronikbereicheine Bausteinstabilität unter beschleunigten Belastungsbedingungenüber längere Zeiträume hinweg unabdingbar. Bislang wurden Zuverlässigkeitsdatenüber mehr als 10.000.000 Bausteinstunden gesammelt.Dies geschah bei den Niederspannungs-Bausteinen, die bei IRAnfang 2010 in Produktion gingen, mit bis zu 10.000 Stunden proBaustein. Bislang wurden keinerlei spezifische vorzeitige Bausteinausfälleentdeckt, und die parametrische Stabilität war ausgezeichnet.Zusätzlich haben anfängliche Zuverlässigkeitsuntersuchungen vonGaN-basierten Hochspannungsbausteinen eine hervorragende parametrischeStabilität von bis 2000 Stunden gezeigt.Unbedingt muss auch ein solch katastrophaler Fehlermechanismuswie der „umgekehrte piezoelektrische Effekt“ ausgeschlossenwerden, wie er in GaN-basierten HEMTs mit einem Metallhalbleiterals Gate auftritt. Unter sämtlichen angelegten beschleunigtenBelastungsbedingungen wurde in den GaN-basierten Bausteinenmit isoliertem Gate von International Rectifier kein physikalischerGüteverlust der AlGaN-Sperrschicht festgestellt, über den bei Bausteinenmit Metallhalbleiter-Gates häufig berichtet wird.Instabilitäts-Phänomene, die mit dem so genannten Trapping inZusammenhang stehen und über die viel berichtet wird, zum Beispielein Stromzusammenbruch oder ein dynamischer Rdson,müssen ebenfalls unterbunden werden. Derartige Trapping-Effektewerden in dieser Plattform effektiv minimiert.Beitrag zur KostensenkungEine Senkung der Kosten von Hochleistungs-AC-DC-Stromversorgungenunter Verwendung einer Verstärkerschaltung mit Leistungsfaktorkorrektur(PFC) ist ein weiteres Anwendungsgebiet, bei demGaN-basierte Leistungsbausteine für eine bislang unerreichte Kombinationvon Wirkungsgrad, Schaltgeschwindigkeit und Kosteneffektivitätsorgen. In Bild 2 ist die Einschaltwellenform eines kaskadierten600V-GaNpowIR-Schalters dargestellt, wie er in der Regelschalterfunktionder PFC-Verstärkerschaltung eingesetzt wird, undzwar im Vergleich zu der eines modernen Si-Superjunction-MOS-FETs mit 99 mOhm, beide im TO-220-Gehäuse. Wie zu sehen ist,zeichnet sich der GaN-basierte Schalter durch überlegene Schaltcharakteristikaaus. Das schlägt sich als verbesserter Wirkungsgrad derLeistungsumwandlung bei dieser bis 430 W belastbaren, bei 100 kHzbetriebenen PFC-Schaltung nieder. Kaskadierte GaN-basierteGleichrichter weisen bei Bausteinen mit 6 A Nennstrom praktischdieselbe Leistung auf wie kostspielige SiC-Schottkydioden (Bild 3).Dadurch wird der breite Einsatz von hoch effizienten PFC-Schaltungenmöglich. Darüber hinaus wird die Verfügbarkeit von preisgüns-26 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikBild 2: Einschalt-Wellenform einer PFC mit einer Verstärkung von 150 V auf 350 V bei 100 kHz unterVerwendung von 120 mOhm GaN-Schaltern oder modernen 99 mOhm Si-Superjunction-MOSFETs. Inbeiden Fällen fand eine SiC-Diode für die Gleichrichterfunktion Verwendung. Die Zeitskala ist 10 ns/Teilstrich, die Spannungsskala 100 V/Teilstrich, und der Strommittelwert beträgt 1 A.Bild 3: Schaltwellenformen eines frühen Prototyps eines kaskadierten 600-V-GaN-Gleichrichters sowieeiner optimalen SiC-Schottkydiode. Beide Bausteine sind für einen Nennstrom von 6 A bei V f< 2 V und150 °C ausgelegt. Die Differenz der gemessenen Q r(die überwiegend kapazitiv ist) liegt bei wenigen nC.tigeren, hoch leistungsfähigen Schaltern und Gleichrichtern auf Basisvon Wide-Band-Gap-Halbleitern den verstärkten Einsatz von effizientenWandlern fördern, zum Beispiel bei Wechselrichtern fürdie verteilte Erzeugung von Sonnenenergie. Das führt zu Einsparungenbeim Energieverlust von 2 bis 3 %, was wiederum den Wirkungsgradder Solarzelle um eine volle Dekade verbessert.Eine der größten Möglichkeiten zur weltweiten Energieeinsparungbetrifft den Einsatz von effizienten Permanentmagnetmotoren,die in Haushaltsgeräten von Wechselrichtern angesteuert werden,zum Beispiel in Klimaanlagen, Kühlschränken und Waschmaschinen.Außerdem wird die zunehmende Elektrifizierung von Antriebssystemenfür Transportfahrzeuge sowohl für die primären alsauch für die zusätzlichen Elektroniksysteme eine verbesserte Wechselrichterelektronikbenötigen. Die derzeit verwendete Technologiefür diese Motorantriebe sind Silizium-basierte Trench-IGBTs. Bild 4zeigt einen Vergleich zwischen modernen Silizium-Trench-IGBTsmit 600-V-Nennspannung mit Prototypen der ersten Generationvon 600-V-GaNpowIR-Bausteinen in Bezug auf die Gütezahl Leitungsverlust/Schaltverlust.Es wird deutlich, dass GaN-basierte Bausteineeine deutlich bessere Leistung aufweisen. Wirklich spannendist die Tatsache, dass im Laufe des kommenden Jahrzehnts eine weitereLeistungsverbesserung von GaN-basierten Leistungsbausteinenum eine Größenordnung möglich ist. (sb) nDer Autor: Michael A. Briere, ACOO Enterprises LLC, im Auftragvon International Rectifier.www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikLED-Treiber mithoher AusgangsleistungWandlertopologie für alle ApplikationenZu der Versorgung von sehr hellen LEDs muss der Treiber-IC in der Lage sein, ausreichendStrom und Spannung für sehr viele unterschiedliche LED-Konfigurationen zuliefern. Und zwar in einer Wandler-Topologie, die sowohl den Eingangsspannungsbereichsowie den Ausgangsspannungsbereich abdeckt, als auch den nötigen Stromliefert. Autor: Tony ArmstrongDie Lichtausbeute von LEDs hat bereits denwichtigen Meilenstein von 100 Lumen/Watt überschritten, wobei einige Herstellerangeben, dass sie unter Laborbedingungenschon 120 Lumen/W erreichen. Das bedeutet,dass die LED bezüglich der Lichtstärke dieCFL (80 Lumen/W) hinter sich lässt. Nichtsdestotrotz,wird vorhergesagt, dass LEDs bis 2012 einenLichtstrom von 150 Lumen/W abgeben werden.Darüber hinaus hat die LED, mit dem derzeitigenFokus „Grün“ zu sein, einen weiteren Vorteil. Sieenthält keine die Umwelt schädigenden Materialienwie die CFLs, die toxischen Quecksilberdampfinnerhalb der Glasröhre haben.Rasante Entwicklung bei weißen HB-LEDsDie Preise für LED-Beleuchtungen sind ebenfallssehr schnell gesunken. Der Preis einzelner highbrightness (HB) Weißlicht-Leuchtdioden, von denenmehrere in einer Lampe sitzen und die denGroßteil der Kosten ausmachen, sind von 5 Dollarvor einigen Jahren auf jetzt unter 1 Dollar gefallen.Viele Marktanalysten der LED-Industrie glauben,dass die LED-Lampen, die als Ersatz für Glühlampeneingesetzt werden, in den nächsten zwölf Monatenzu einem Preis angeboten werden können,der für die Konsumenten akzeptabel ist. EinigeLED-Hersteller geben an, dass sie bereits Lichtemittierende Chips entwickelt haben, die eineLED-Lampe mit einer Lichtstärke vergleichbar einer75-Watt-Glühbirne ersetzen können. DieseLED-Chips benötigen jedoch nur rund 12 W Leistung,um denselben Lichtstrom zu generieren.Anforderung an TreiberbausteineEin Schlüsselmerkmal für die Leistungsfähigkeit,die ein LED-Treiberbaustein haben muss, ist dieFähigkeit, LEDs zu dimmen. Da LEDs mit einemkonstanten Strom versorgt werden, und die Höhedes Gleichstroms proportional zur Helligkeit derLED ist, gibt es zwei unterschiedliche Methodendie LED-Helligkeit zu variieren. Die erste Methodeist das analoge Dimmen, bei dem der Versorgungsstromfür die LED proportional durch Senken desKonstantstrompegels verändert wird. Das Absenkendes LED-Versorgungsstroms kann jedoch zueiner Änderung der Lichtfarbe oder einer ungenauenAussteuerung des LED-Stroms führen. Diezweite Methode ist das digitale Dimmen über diePulsweitenmodulation (PWM). Das PWM-Dimmenschaltet die LED mit einer Frequenz bei oderüber 100 Hz ein und aus, was vom menschlichenAuge nicht wahrgenommen wird.Das Tastverhältnis des PWM-Dimmens ist proportionalzur LED-Helligkeit, da der LED-Strom inder eingeschalteten Phase immer die gleiche Stärkehat (wie vom LED-Treiberbaustein geliefert). Dadurchbleibt die LED-Lichtfarbe auch immer konstant,selbst bei hohen Dimmverhältnissen. Die Methodedes PWM-Dimmens kann in manchen Anwendungenfür Dimmverhältnisse von bis zu10.000 : 1 eingesetzt werden. Speziell in der Versorgungvon sehr hellen (HB) LEDs, muss der LED-Treiber-IC in der Lage sein, ausreichend Strom undSpannung für sehr viele unterschiedliche LED-Konfigurationen zu liefern. Und zwar in einerWandler-Topologie, die sowohl den Eingangsspannungsbereichsowie den benötigten Ausgangsspannungsbereichabdeckt, als auch die Anforderungenan den Versorgungsstrom erfüllt. Deshalb solltenHB-LED-Treiber idealerweise folgende Eigenschaftenaufweisen:■■Weiter Eingangsspannungsbereich – bis zu 100 V.■■ Weiter Ausgangsspannungsbereich – bis zu 100 V■■ Hoher Wirkungsgrad der Wandlung – bis zu95%.■■ Exaktes Anpassen des LED-Stroms – unter 2%Temperaturfehler.■■ Geringes Rauschen, Betrieb mit konstanter Frequenz– hoch bis zu 2,5 MHz.■■ Separate Steuerung von Strom- und Dimmung.■■ Weite Dimmverhältnisse – bis zu 10.000 : 1.■■ Mehrfache Wandler-Topologien – Aufwärts,Abwärts, Aufwärts/Abwärts und SEPIC. ➔28 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikAuf einen BlickViele Anforderungen werden erfülltTrotz der langen Liste an Leistungscharakteristika, die für HB-LED-Treiberbausteine nötig sind, muss auch die vom LED-Treiber versorgteLED selbst in der Lage sein, den erforderlichen Lichtstrom ausder kleinstmöglichen Leistung zu generieren ohne signifi kante thermischeDesigneinschränkungen hervorzurufen. Zum Glück für dieEntwickler von Produkten mit HB-LEDs mit hoher Ausgangsleistunggibt es bereits sehr verlustarme LEDs und Hochleistungs-LED-Treiberbausteine,um diese zu versorgen.infoDIREKT www.all-electronics.de421ei1011Bild: Osram Semiconductorwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 29


Leistungselektronik■■ Umfangreiche Schutzfunktionen, wie bei offenen LED-Ketten,Kurzschluss des LED-Pins mit der Ausgangsspannung und exakteSchwellwerte der Unterstromsperre.■■ Geringe, kompakte Ausmaße der Lösung mit minimalen externenKomponenten.Applikationen von HB-LEDsEs ist keine Frage, dass die Mehrheit der heutigen Autoscheinwerferimmer noch mit Glühlampen arbeitet. Ihre Dominanz wird abervon den Gasentladungslampen hoher Intensität (HID) einerseitsund den HB-LEDs andererseits angegriffen. Unter dem Begriff HID-Lampen werden alle Gasentladungslampen zusammengefasst, dieallgemein zur Beleuchtung verwendet werden, wie Hochdruck-Quecksilberdampf-, Hochdruck-Natrium-, Niederdruck-NatriumundHalogen-Metalldampflampen. Allgemein eingesetzte Lichtquellensind ausreichend hell, um die Arbeits- oder Wohnumgebungin einem Raum, Gebäude oder sogar im Außenbereich auszuleuchten.Dies beinhaltet Wohnungs-, kommerzielle und industrielle Beleuchtungen,Straßenbeleuchtungen und Autoscheinwerfer. HID-Xenon-Lampen wurden erstmals in den späten 1990er Jahren inAutoscheinwerfern eingesetzt. Sie sind jedoch sehr teuer in der Herstellung,so dass sie nur begrenzt in Oberklasse-Automobilen Einzughielten. Wegen der Markteinführung von HB-LEDs wird der Einsatzvon solchen HID-Xenon-Lampen rasch zurück gehen. Deshalb werdenHB-LED-Scheinwerfer in den nächsten zehn Jahren das größteWachstum erfahren (Bild 1).Eine weiße 25-W-Scheinwerferlampe kann mit einem Array von 18in Reihe geschalteten LEDs aufgebaut werden, durch die ein Stromvon 350 mA fließt, um den nötigen Lichtstrom zu erzeugen. Der bisherigeHaupthinderungsgrund für den Einsatz ist jedoch, ob man einesolche Konfiguration einfach und effizient versorgen kann.Aktuelle LED-TreiberEine mögliche Lösung ist die Verwendung des kürzlich auf denMarkt gebrachten monolithischen LED-Treibers LT3956 vonLinear Technology. Der LT3956 ist ein DC/DC-Wandler, der spezielldazu entwickelt wurde, als Konstantstrom- und Konstantspannungsreglerzu arbeiten. Er eignet sich ideal zum Betreibensehr heller LEDs mit hohem Strombedarf (Bild 2).Der LT3956 enthält einen internen Low-Side-N-Kanal-Leistungs-MOSFET, der für 84 V bei 3,3 V ausgelegt ist und von einer internengeregelten Spannung mit 7,15 V versorgt wird. Seine Architektur mitfester Frequenz und im Strommodus arbeitend, resultiert in einemstabilen Betrieb über einen großen Bereich an Versorgungs- undAusgangsspannungen. Ein auf Masse basierender Rückkoppel-Pinder Referenzspannung (FB) dient als Eingang für mehrere LED-Schutzfunktionen und ermöglicht es dem Wandler ebenfalls alsKonstantspannungsquelle zu arbeiten. Ein Frequenz-Einstellpin ermöglichtes dem Anwender, die Frequenz zwischen 100 kHz und 1MHz zu programmieren, um den Wirkungsgrad, die Leistungsfähigkeitoder die Ausmaße externer Komponenten zu optimieren.Der LT3956 misst den Ausgangsstrom auf der Strom-führendenSeite (high side) der LED-Kette. Das Messen auf der Strom-führendenSeite ist die flexibelste Art, LEDs zu versorgen, da dies Aufwärts-,Abwärts- oder Aufwärts/Abwärts-Konfigurationen ermöglicht. DerPWM-Eingang bietet LED-Dimmverhältnisse von bis zu 3000:1 undder CTRL-Eingang liefert zusätzliche analoge Dimmmöglichkeiten.Nichtsdestotrotz gibt es Anwendungen in anderen High-End-Märkten, die ihre eigenen, ganz speziellen Anforderungen an leistungsstarkeLED-Treiber haben und bei denen LED-Ströme vonüber 10 A nötig sind. Dazu gehören DLP-Projektoren, Laser-Treiberbausteineund Architekturbeleuchtungen. Das Bereitstellen vonStrömen über 10 A kann jedoch eine Fülle von Problemen mit sichbringen, wobei das thermische Management im Endprodukt nichtdas kleinste davon ist. Speziell dafür hat Linear Technology eineneinzigartigen LED-Treiberbaustein entwickelt, der ganz spezielldie Designanforderungen in diesen Anwendungen erfüllt.Der LT3743 ist ein synchroner DC/DC-Abwärtswandler unddafür entwickelt, einen Konstantstrom zu liefern, um LEDs mithohem Strom zu versorgen. Er kann bis zu 20 A kontinuierlichenoder bis zu 40 A gepulsten LED-Strom liefern. Das spezielle Designdes LT3743 ermöglicht die tri-state-Stromsteuerung, was ihnideal für die Farbmischaufgaben eignet, die in einem DLP-Projektorerforderlich sind. Er hat auch eine sehr schnelle (< 2 µs) Übergangszeitauf unterschiedliche Stromstärken, was die Auflösungder Farbmischung optimiert und sehr schnelles Strompulsen inLaser-Applikationen ermöglicht.Der Eingangsspannungsbereich des LT3743 von 5,5 V bis 6 Vmacht ihn gut geeignet für eine Vielzahl von Anwendungen wieindustrielle und architektonische Beleuchtungen sowie DLP-Projektion.Der LT3743 generiert bis zu 20 A kontinuierlichen LED-Strom aus einer Eingangsspannung von nominal 12 V, was in einerLeistung von über 80 W resultiert. In gepulsten LED-Applikationenkann er aus einer 12-V-Eingangsspannung bis zu 40 A Stromoder 160 W Spitzenleistung an die LED liefern. Wirkungsgrade biszu 95% eliminieren jeglichen Einsatz von Kühlkörpern und vereinfachendas thermische Design wesentlich. Ein Frequenzeinstell-Pin ermöglicht es dem Anwender, die Frequenz zwischen 100 kHzBild: LinearBild 1a: Der LT3743 ermöglicht sowohl PWM- als auchCTRL_SELECT-Dimmen, was ein Dimmverhältnis von 3000 : 1auf drei unterschiedlichen LED-Strompegeln ermöglicht.Bild: Osram SemiconductorBild 1: HB-LED-Scheinwerfer werden in den nächsten zehn Jahrendas größte Wachstum erfahren.30 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikBauteileHalbleiterKomponenten & GerätePowerSolutionsby INTERNATIONALRECTIFIERBild: LinearBild 2: 25-W-Treiberbaustein mit 95% Wirkungsgrad für weiße Scheinwerferlampen.Bild: LinearBild 3: Typische Applikationsschaltung des LT3743, die 20 A Strom an die LED liefert.und 1 MHz zu programmieren, so dass die Entwickler den Wirkungsgradoptimieren können und dabei gleichzeitig die Ausmaßeder externen Komponenten minimieren. Kombiniert mit einemQFN-Gehäuse mit 4 mm x 5 mm Kantenlänge oder thermisch verbessertenTSSOP-28-Gehäuse ergibt der LT3743 eine sehr kompakteLösung zur Versorgung von LEDs mit hoher Ausgangsleistung.Bild 3 zeigt eine typische Applikationsschaltung.Der LT3743 ermöglicht sowohl PWM- als auch CTRL_SELECT-Dimmen, was ein Dimmverhältnis von 3000 : 1 auf drei unterschiedlichenLED-Strompegeln erlaubt, was ihn ideal für Farbmischaufgabenmacht, wie sie in DLP-Projektoren nötig sind. Gleichzeitigermöglicht ihm die einzigartige Topologie zwischen zweigeregelten LED-Strompegeln in unter 2 µs umzuschalten, wodurcheine exaktere Farbmischung in RGB-Applikationen möglich ist.Ein maximaler Fehler von +/- 6 % des LED-Versorgungsstromssichert die genaueste Helligkeit der Lichtausbeute aus der LED. ZusätzlicheEigenschaften sind: Regelung der Ausgangsspannung,Schutzschaltung bei offener LED, Überspannungsschutz und eineSchaltung zum Ausgleich der thermischen Drift. (sb)nPower Solutions byINTERNATIONAL RECTIFIER• IGBTs und MOSFETs• High Voltage Gate Driver• Intelligente Leistungsschalter• Motor-Treiber-ModuleDistribution by Schukat electronic• 20.000 Produkte• 3 übersichtliche Themen-Kataloge• detaillierte Technikinfos• günstige Preise• 24 h-LieferserviceOnlineshop mit stündlich aktualisiertenPreisen und Lagerbeständenwww.schukat.comJetzt Kataloge bestellen:0 21 73 - 950 963Der Autor: Tony Armstrong, Director of Product Marketing,Power Products, Linear Technology Corporation.www.elektronik-industrie.deSCHUKAT


LeistungselektronikAlle Bilder: Infi neon32 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.dewww.all-electronics.de


LeistungselektronikHöhere LeistungsdichteOptiMOS-Bausteine in PowerStage 3x3-GehäusenModerne Notebooks mit Features wie HD-DVD-Player, vielfältigen Netzwerk-Anbindungen und Schnittstellen wieBluetooth, Wireless oder USB resultieren auch in einem deutlichen Anstieg an erforderlichen Spannungsreglern.Des Weiteren setzt sich der Trend im mobilen Computing hin zu kleineren Abmessungen weiter fort. Der Anwenderverlangt nach dünneren, kleineren und leichteren Notebooks. Als direkte Konsequenz daraus steigen dieAnforderungen an den Platzbedarf und an die Leistungsaufnahme. Infi neons Antwort auf diesen Trend sindPowerStage 3x3-Produkte.Autoren: Milko Paolucci und Peter BlaschitzIn Bild 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm für eine typischeNotebook-Anwendung dargestellt. Neben der Stromversorgungfür die CPU, die hohe Ströme und hohe Leistungen benötigt,sind mehrere Versorgungströme im Bereich von 5 bis10 A erforderlich, für die PowerStage 3x3-Komponenten ideal geeignetsind. Eine typische Topologie für die Leistungsumsetzung indiesen Anwendungen ist der Buck-Konverter. Aktuelle Standard-Lösungen benötigen hierfür jeweils zwei Komponenten mit 5 mmx 6 mm (Super SO8) oder 3,3 mm x 3,3 mm (S3O8). Mit der Verwendungeines PowerStage 3x3-Produktes kann der Platzbedarfgegenüber zwei Einzelkomponenten signifikant reduziert werden.Bild 2 zeigt dazu den Platzbedarf in einem Buck-Konverter mit einemHigh-Side- und einen Low-Side-MOSFET im Vergleich.PowerStage 3x3 im DetailDas PowerStage 3x3 ist ein „leadless“ SMD-Gehäuse, das den Low-Side- und High-Side-MOSFET eines synchronen DC/DC-Wandlersin einem Gehäuse mit Abmessungen von nur 3,0 mm x 3,0 mmintegriert (Bild 3). Das Gehäuse ist zudem nur 0,8 mm hoch. Aufder Unterseite des PowerStage 3x3 befinden sich zwei separateKontaktflächen. Diese sind, in Abhängigkeit von den Chip-Abmessungendes Low-Side- und High-Side-MOSFETs, größenoptimiert.Dadurch wird eine Verringerung der Verlustleistung erreicht.Mit den Versionen BSZ0907ND und BSZ0908ND bietet Infine-on zwei unterschiedliche Produkte an. Tabelle 1 zeigt dazu diewichtigsten Spezifikationen (typische Werte bei 4,5-V-Treiberspannung).Beide Produkte werden in der 30-V-OptiMOS-Technologierealisiert. Dabei stehen Applikationen im MarktsegmentComputing und Telekommunikation im Fokus.Dank der geringen R dson-Werte kann der BSZ0907ND Ströme biszu 12,5 A (ohne Kühlung) treiben. Bei etwas höheren Durchlasswiderständenfür den Low- und High-Side-MOSFET im BSZ0908NDkann dieser Ströme von 5 bis 10 A treiben. Abhängig von denKühl-Bedingungen in der Applikation, können beide Produk- ➔Auf einen BlickWo Platz das Thema istInfi neons PowerStage 3x3-Produkte bieten eine optimierte Lösung fürdie DC/DC-Spannungsregelung in Platz-kritischen Anwendungen. Dasausgezeichnete thermische Verhalten und der hohe Dämpfungsfaktorgewährleisten sichere und robuste Designs. PowerStage 3x3-Komponentenermöglichen durch eine intelligente Pin-Belegung ein vereinfachtesLayout und reduzieren durch geringste Abmessungen denPlatzbedarf in der Applikation, ohne Einschränkungen bei Leistungund Effi zienz.infoDIREKT www.all-electronics.de423ei1011Bild 2: Flächenvergleich für eine Buck-Konverter-Anwendung.Bild 4: Vereinfachtes Layout einesBuck-Konverters mit dem PowerStage 3x3.www.all-electronics.de elektronik industrie 10 / 2011 33


LeistungselektronikBild 3a: Pin-Belegung und Blockschaltbild.Bild 3: Aufbau des PowerStage 3x3.Bild 1: Vereinfachtes Blockdiagrammeines Notebooks.te auch bei höheren Strömen betrieben werden. Die Durchlasswiderständebeider Produkte sind so ausgelegt, dass sie ein weitesAnwendungsspektrum für Leistungsumsetzungen in vielfältigenAnwendungen adressieren, wie beispielsweise die Umsetzung von21 V bzw. 16 V auf 1,5 V in mobilen Computern.Die Gate-Drain-Ladung QGD des High-Side-MOSFETs wurdein beiden Produkten optimiert. Dadurch werden Schalt- undDurchlassverluste minimiert und eine Effizienzsteigerung, insbesonderefür Notebooks im „low-power“-Betrieb, erreicht.Eine geringe Gate-Ladung QG sorgt dafür, dass auch bei geringenLeistungsaufnahmen bzw. bei Systemen im Leerlauf- oder Ruhezustandeine hohe Effizienz erreicht wird. Damit kann die Batterielebensdauerverlängert werden. Der sehr geringe thermischeWiderstand (55 K/W) ermöglicht eine Ausgangsleistung von bis zu2,3 W. Die Verbindungen zwischen den Chips und den Gehäuse-Anschlüssen sind für Ströme bis zu 30 A ausgelegt, wie sie in derSpannungsregelung bei Laständerungen auftreten können.Das PowerStage 3x3-Gehäuse ermöglicht, in Kombination mitder optimierten OptiMOS Silizium-Technologie, Produkte fürDC/DC-Spannungsregler mit hoher Effizienz bei Platz-sparendenAbmessungen für Ströme bis zu 12,5 A.Applikations-PerformanceDas PowerStage 3x3 bietet nicht nur eine sehr kompakte Lösungfür Halbbrücken-MOSFETs, sondern auch die Möglichkeit, dasLayout des gesamten Buck-Konverters zu vereinfachen. Bild 4 zeigtein einfaches Layout unter Verwendung von PowerStage 3x3-Komponenten. Dieses kompakte Layout benötigt lediglich 12 mmx 12 mm Leiterplatten-Fläche und wird durch die geringe Gehäusegrößeund optimierte Pin-Belegung ermöglicht. Die Eingangskapazitätkann zwischen dem Drain-Anschluss der High-Side- unddem Source-Anschluss der Low-Side-MOSFETs angeordnet wer-VDS[V]RDSON[mOhm]QG[nC]QGD[nC]COSS[pF]RTHJA[K/W]PTOT[W]BSZ0907ND Q1 30 10.3 4.3 1.4 220 65 1.9 25Q2 30 7.9 5.5 1.7 280 55 2.3 30BSZ0908ND Q1 30 21 2.0 0.7 120 65 1.9 15Q2 30 10 4.3 1.4 220 55 2.3 30ID[A]Tabelle 1: Die wichtigstenSpezifikationen für BSZ0907NDund BSZ0908ND.34 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikV DSLow-Side MOSFET 5 V/DIVV DSHigh-Side MOSFET 5 V/DIVV IN5V/DIVBild 7: Signalverläufe (V dsund V in).den. Damit werden die parasitären Effekte der Verbindungen minimiert.Die zwei Gates der Low-Side- und High-Side-MOSFETskönnen mit dem Treiber auf der Unterseite des Boards über Viasverbunden werden, und der Ausgangsfilter wird an der rechtenSeite des Gehäuses angebracht. Somit ermöglichen PowerStage3x3-Produkte die Realisierung von sehr effizienten und kompaktenLayouts und Designs.Effizienz-MessungenInfineon hat verschiedene Tests durchgeführt, um die Leistungsfähigkeitder neuen Produkte, insbesondere in Notebook-Anwendungen,darzustellen. Die Ergebnisse und Darstellungen könnenauch als Referenz für andere Applikationen verwendet werden.Bild 5 zeigt die gemessene Effizienz in Abhängigkeit vom Ausgangsstromfür zwei verschiedene Eingangsspannungen (12 V und21 V). In einer typischen Notebook-Anwendung entsprechen 12 Vdem Batteriebetrieb (drei Li-Ionen-Zellen) und 21 V der gängigenAdapter-Ausgangsspannung. In beiden Fällen liegt die Effizienzbei über 90 Prozent im Bereich von 20 bis 80 Prozent der Ausgangslast.Unter Bedingungen mit geringer Last (0,5 A) werdenEffizienzwerte von mehr als 80 Prozent erreicht. Des Weiterenwurden thermische Messungen durchgeführt. Bild 6 zeigt, dassauch bei einem kontinuierlichen Strom von 12,5 A die Temperaturan der Gehäuse-Oberfläche 110 °C nicht übersteigt.Die Messungen in Bild 7 zeigen die Drain-Source-Spannung Vdsfür den High-Side- und den Low-Side-MOSFET sowie die Eingangsspannung(Vin) unter folgenden Testbedingungen: V in= 12V FSW= 500 kHz, V OUT= 1,5 V, L = 1,2 µH (Coilcraft SER1590, DCR= 0,8 mΩ), Treiber PX3516.Das Überschwingen (Wert der maximalen Spannung währendder Oszillation über den Baustein) für den Low-Side-MOSFET beträgt23 V und damit weniger als 80 Prozent des V bdss-Wertes (wieim Datenblatt spezifiziert). Ein hoher Dämpfungsfaktor führt zueinem besseren Rauschverhalten und damit zu einer verbessertenEMV. Speziell in Geräten mit vielen Sende- und Logiksignalen(wie in Notebooks) ist diese geringe Störabstrahlung besonderswichtig. (sb)nLinks: http://www.infineon.com/cms/en/product/discretes-and-standardproducts/mosfets/power-mosfets/n-channel-mosfets-%2820v...250v%29/channel.html?channel=ff80808112ab681d0112ab6a5d5404c8Die Autoren:Milko Paolucci ist Ingenieur im technischen Marketing für NiedervoltLeistungs-MOSFET-Produkte und Peter Blaschitz ist Produkt MarketingManager für Niedervolt Leistungs-MOSFETs, beide bei Infineon Technologies.


LeistungselektronikBild: Fotolia, Misha36 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikPowerMOSFETsin ANL2-TechnologieAnsteuerungen bis in den kW-Bereich mitwenig Verlustleistung und PlatzbedarfFensterheber, Kühlerlüfter und Pumpen aller Art – die Einsatzgebietevon Elektromotoren, wie DC- oder BLDC-Motoren, imAutomobil sind ebenso vielfältig wie die Leistungsanforderungenunterschiedlich sind. Gemeinsam haben die einzelnen Applikationenden Bedarf nach einer möglichst optimalen Ansteuerungder Motoren, sei es im Hinblick auf die Effi zienz oder die Platzminimierung.Autor: Dr. Felix HüningDie Ansteuerung von Elektromotoren erfolgt in heutigen Automobilanwendungenin der Regel durch H-Brücken- bzw. B6-Brückenschaltungenvon PowerMOSFETs. Dabei werden die elektrischenEigenschaften der Leistungsbauteile (On-Widerstand R DS(on), maximaleStromtragfähigkeit I D) in erster Linie durch die Leistungsanforderungendes Motors bestimmt.Darüber hinaus sollen die PowerMOSFETs ihre Gesamtverlustleistung,gegeben durch die Summe der Verluste im eingeschalteten Zustand und dieSchaltverluste, minimieren, um die Effizienz des Gesamtsystems zu steigern.Da zudem 4 (DC-Motor) bzw. 6 (BLDC-Motor) PowerMOSFETs pro Motoreingesetzt werden, haben diese Leistungsbauteile einen großen Anteil an derMontagefläche des Gesamtsystems, d. h. für bauraumlimitierte Anwendungenwie der Benzin- oder Wasserpumpe müssen die verwendeten Gehäusemöglichst klein sein. Um diese Ziele, hohe Effizienz bei minimalem Platzbedarf,zu erreichen, muss die Siliziumtechnologie stetig weiterentwickelt werden:einerseits minimiert eine Reduktion von On-Widerstand R DS(on)undGateladung Q Gbzw. das Produkt daraus (Figure-Of-Merit, FOM = R DS(on)xQ G) die Leistungsverluste in den PowerMOSFETs und steigert die Gesamteffizienz.Andererseits kann, bei gleicher Leistungsfähigkeit im Vergleich zurVorgängergeneration, eventuell ein Bauteil in einem kleineren Gehäuse verwendetwerden, z. B. HSON-8 statt DPAK (TO-252) oder D2PAK (TO-263).➔Auf einen BlickANL2-Technologie:hohe Effizienz und geringer PlatzbedarfDa die Ansteuerung in der Leistungsklasse von 100 W bis in den kW-Bereich oftdiskret durch PowerMOSFETs aufgebaut werden, müssen diese Bauteile die gefordertenEigenschaften aufweisen: hohe Effi zienz bzw. geringe Verlustleistungund ein möglichst geringer Platzbedarf. Anforderungen, die PowerMOSFETs in derAutomotive N-channel Low-Voltage 2-, oder kurz ANL2-Technologie von RenesasElectronics erfüllen.infoDIREKT www.all-electronics.de503ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 37


LeistungselektronikFOM in Abhängigkeit von der Technologie,normiert auf die Werte der Trench-TechnologieUMOS-2. Deutlich ist zu erkennen,dass durch neue Technologien sowohl derOn-Widerstand als auch die Figure-Of-Meritstetig verbessert wurden bzw. werden undmit der ANL2-Technologie ihre bislang optimalenWerte erreicht haben.Ihre ganze Leistungsfähigkeit stellt dieneue Technologie in Gehäusen wieHSON-8 oder D2PAK unter Beweis.Zellstruktur der neuen ANL2-Technologie (ganz rechts) im Vergleich zurkonventionellen UMOS-4-Trenchtechnologie (links) und der SuperJunction1-Technologie (Mitte).ANL2-TechnologieDie Automotive N-channel Low-Voltage-2-Technologie (ANL2)ist eine Weiterentwicklung der Super-Junction-1-TechnologieSJ1 von Renesas Electronics, die das bekannte Super-Junction-Prinzip der Ladungskompensation auf PowerMOSFETs mitDurchbruchsspannungen kleiner 100 V anwendet. Ziel diesesSuper-Junction-Prinzips ist es, sowohl den On-Widerstand R DS(on)als auch die Figure-Of-Merit (FOM) zu minimieren. Wie in Bild2 dargestellt, werden bei der SJ1-Technologie, im Vergleich zurkonventionellen Trench-Technologie, zusätzliche P-dotierte Bereiche(P-column) unterhalb der aktiven P-Wanne in die N-dotierteEpischicht integriert. Durch diesen technologischen Schrittin Verbindung mit einer größeren Zellstruktur gelingt es bei SJ1,die Gateladung im Vergleich zu konventionellen UMOS-4Trench-Technologie um 40 Prozent zu reduzieren, so dass beigleichbleibendem R DS(on)die FOM um 40 Prozent reduziert werdenkann.Bei der ANL2-Technologie wird dann, analog zu den Entwicklungsschrittenbei konventionellen Trench-Technologien wie UM-OS-2/-3/-4, die Zellstruktur der SuperJunction-Zellen verkleinert.Durch diese verkleinerten Strukturen wird das R DS(on)im Vergleich zurSJ1-Technologie um mehr als 30 Prozent reduziert, die FOM wird umknapp 10 Prozent reduziert. Bild 3 zeigt den Gang von R DS(on)undBeispiel 1: Bauraum-ReduzierungDas Beispiel einer 100 W BLDC-Pumpe,die z. B. als Benzinpumpe eingesetzt wird,zeigt klar, wie die neue ANL2-Technologie eine signifikante Platzersparnisfür diese platzlimitierte Anwendung realisieren kann.Zur Ansteuerung des BLDC-Motors werden sechs 40 V Power-MOSFETs mit einem maximalen R DS(on)von etwa 3,5 mΩ benötigt.Bislang wurden für diese Anforderung Bauteile im D2PAK-Gehäuseeingesetzt. Jetzt bietet sich der Einsatz des NP75N04YUKan, um den Bauraum zu minimieren: Dieser PowerMOSFET kombiniertdie neue ANL2-Technologie mit dem kleinen HSON-8-Gehäuse und weist dadurch einen maximalen R DS(on)von nur 3,3mΩ auf, so dass die elektrischen Anforderungen erfüllt werden.Die Grundfläche des HSON-8-Gehäuses beträgt dabei nur 5,4 mmx 6,0 mm = 32,4 mm 2 , was im Vergleich zur Größe des D2PAK(160 mm 2 ) eine Reduktion der benötigten Montagefläche um 80Prozent entspricht. Insgesamt kann so die für die sechs Power-MOSFETs benötigte PCB-Fläche um knapp 800 mm 2 reduziertwerden.Beispiel 2: EffizienzsteigerungUm bei Anwendungen wie dem Electric Power Steering (EPS) diebenötigten Drehmomente des Motors zu realisieren, müssen großeStröme (I effetwa 80...100 A) fließen. Daher werden für die MotorsteuerungPowerMOSFETs mit geringem On-Widerstand benötigt,zudem sollte die Gateladung nicht zu hoch sein, um ein schnellesSchalten im PWM-Betrieb zu ermöglichen. Bislang standen imD2PAK-Gehäuse Bauteile mit einem maximalen R DS(on)von 1,4 mΩzur Verfügung, die ANL2-Technologie realisiert einen Wert von1,05 mΩ. Da sich die Verlustleistung pro PowerMOSFET zu P = I eff2Bilder: Renesas ElectronicsTeilenummer ID(DC) Vdss 40 V Vdss 55 VTO-263-7p (T) TO-263 (P) TO-220 (M)TO-252 (V) HSON-8 (Y) TO-263-7p (T) TO-263 (P) TO-220 (M)TO-252 (V)HSON-8 (Y)TO-262 (N)TO-262 (N)NP180N0xTUK 18 0 A 1.05 m 1.4 mNP160N0xTUK 16 0 A 1.5 m 2.1 mNP110N0xPUK 110 A 1.4 m 1.75 mNP109N0xPUK 110 A 1.75 m 2.2 mNP100N0xyUK 10 0 A 2.3 m 2.2 m 3.2 5 m 2.6 mNP90N0xyUK 9 0 A 2.85 m 3.8 mNP89N0xyUK 9 0 A 2.95 m 3.3 m 2.8 m 4.0 m 4.4 m 3.85 mNP75N0xYUK 75 A 3.3 m 4.5 mNP60N0xyUK 6 0 A 4.3 m 3.85 m 6.0 m 5.5 mNP52N0xVUK 52 A 6.6 m 9.0 mNP35NxYUK 3 5 A 4.8 m 6.7 mNP20N0xyUK 2 0 A 16.5 m 10 m 2 2.5 m 14 mProduktpalette von ANL2-PowerMOSFETs, dargestellt ist R DS(on)max; für x in der Teilenummer wird je nach V DSS40 oder 55 eingesetzt,y gibt den Gehäusecode an (siehe 2. Zeile).38 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikBLDC-Ansteuerung mittels diskreter B6-Brücke aus PowerMOSFETs.x R DS(on)berechnet, ergibt sich aus der Reduktion des On-Widerstandseine Verringerung der On-Verlustleistung um 30 Prozent.Dahingegen erhöhen sich die Schaltverluste aufgrund der höherenGateladung, wobei die Erhöhung stark vom verwendeten Gate-Treiberbauteilbeeinflusst wird und kleiner ist als der positive Effekt derreduzierten On-Verluste. Bei einem mittleren Strom von 100 Adurch die PowerMOSFETs entspricht das einer Reduktion der On-Verluste um 3,5 W pro Bauteil bzw. von 21 W für die komplette B6-Brücke.Als weiterer Vorteil, neben der gesteigerten Effizienz der Ansteuerung,erwärmen sich die PowerMOSFETs weniger, je nachrealisiertem Wärmewiderstand R thum bis zu 20 bis 30 K. Dadurchkann das Wärmemanagement des Gesamtsystems unter Umständenwesentlich vereinfacht und zudem die PowerMOSFETs beiniedrigeren Temperaturen betrieben werden, was die Langzeitzuverlässigkeitdes Systems erhöht.R DS(on)und FOM (= R DS(on)x Q G) für verschiedene Siliziumtechnologien,normiert auf den Wert der Trench-Technologie UMOS-2.SchlussfolgerungDurch die ANL2-Technologie können, im Zusammenspiel mit denleistungsstarken Gehäusen von Renesas Electronics, Bauteile realisiertwerden, die exzellente On-Widerstandswerte mit möglichstkleinen Gehäusen wie dem HSON-8 kombinieren und so ein effizientesSchalten von hohen Strömen bei geringem Platzbedarf ermöglichen.Wie in Bild 4 dargestellt, deckt die Produktpalette von ANL2PowerMOSFETs mit Durchbruchsspannungen von 40 V und 55 Veinen großen Leistungsbereich und populäre Gehäuseformen, sowohlSMD als auch THD, ab. Als Teil der NP-Produktfamilie vonRenesas Electronics sind die Bauteile für Automobilanwendungenvoll AEC-Q101 qualifiziert, erfüllen alle Vorgaben hinsichtlichRoHS und ELV und weisen weltweit führende elektrische und thermischeEigenschaften für automotive PowerMOSFETs auf.Einsatzgebiet für die Technologie sind alle Bereiche, die hoheAnforderungen an die Leistungsfähigkeit der PowerMOSFETs imHinblick auf die Systemeffizienz sowie an den benötigten Bauraumstellen. Die Kombination von optimierten elektrischen Eigenschaftender ANL2-Technologie mit der großen Robustheitder Gehäuse bietet alle Möglichkeiten, Automotive-Anwendungenim Hinblick auf Effizienz, Energieeinsparung und den Bauraumzu optimieren, natürlich nicht nur für Motoransteuerungen,sondern auch für DC/DC-Wandler oder Verpolschutz. (jj)nDer Autor: Dr. Felix Hüning ist Principal Engineer,Power Semiconductors Product Unit, Power MOSFET,bei Renesas Electronics Europe.1, 2, Leiterplatte!Von der Idee über das strukturierte Board zur fertigen Leiterplatte!Inhouse-Leiterplatten-Prototyping:Von der Idee bis zur bestückten Leiterplatte. Die Komplettlösungfür Ihr Leiterplatten-Prototyping! www.lpkf.de/prototypingProductronica:15. – 18.11.2011 Halle B2, Stand 105LPKF Laser & Electronics AG Tel. +49 (0) 5131-7095-0www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 39


LeistungselektronikHF-getriebene PlasmabeleuchtungDie nächste Revolution auf dem Leuchtmittelsektor stützt sich aufHalbleiter-HF-TechnologieZu den neuesten Entwicklungen im Bereich der HF-Leistungsbauelemente gehören eine verbesserteKostenstruktur, eine verbesserte Robustheit sowie eine Anhebung des Leistungsniveaus auf bis zu 1200 Wje Baustein. Dieser Fortschritt schafft die Grundlage für innovative Lichtquellen, die als RF Plasma Lighting(HF-Plasmabeleuchtung) bezeichnet werden.Autor: Steven TheeuwenIm Unterschied zu den üblichen Hochdruck-Entladungslampen(HID High Intensity Discharge) werden bei der HF-Plasmabeleuchtungkeine zusätzlichen Elektroden in der Röhrebenötigt. Der Verzicht auf Elektroden führt zu einer sehr langenLebensdauer, denn es kommt weder zu einer Kontaminationnoch zu einer Erosion des Metalls mit der daraus resultierendenVerringerung der Lichtausbeute und dem langfristigen Ausfall desLeuchtmittels. Das HF-Leuchtmittel hält bis zu 50.000 Stundenund hat dann immer noch 50 % seiner anfänglichen Lichterzeugung.Gängige HID-Lampen bringen es verglichen damit nur aufeine Lebensdauer von 20.000 Stunden. Eine weitere Stärke derPlasmalampen ist ihr hoher Wirkungsgrad, wird doch eine HF-Leistung von 1 W in einen Lichtstrom von 130 bis 140 lm umgesetzt.Es können somit äußerst kompakte und helle Lampen hergestelltwerden, die weißes Licht von 10.000 bis 20.000 lm und einerdem Sonnenlicht ähnlichen Farbwiedergabe erzeugen.Der entscheidende Wegbereiter dieser HF-Leuchtmittel istHochfrequenz-Technologie auf der Basis von LDMOS-HF-Leistungstransistorenaus Silizium. Mit 28 V betriebene LDMOS-Transistorensind die führende HF-Leistungstechnologie in Mobilfunk-Basisstationen oder den Endstufen von Sendeverstärkern für Frequenzenim Bereich von einigen Megahertz bis 3,8 GHz.Das neueste Mitglied der LDMOS-Familie, der 50-V-LDMOS-Transistor, erreicht bis zu 1200 W pro Bauelement, verbunden mithoher Robustheit, Verstärkung und Wirkungsgrad bei Frequenzenbis zu 1,5 GHz.Beleuchtungstechnologien im VergleichDie Tabelle 1 liefert eine Gegenüberstellung verschiedener derzeitverfügbarer Technologien, mit denen sich auf mehr oder wenigereffiziente Weise helles Licht erzeugen lässt. Zu den wichtigen Eckdatengehören die Lebensdauer, der Lichtstrom, die Leuchtstärke,Bild 1: HF-Klasse-AB Performance eines 50 V LDMOS-Bauteils bei 225 MHz.der Farbwiedergabeindex (CRI), die Farbtemperatur, die Dauerder Startphase und die Zeit, die nach dem Abschalten bis zum erneutenEinschalten gewartet werden muss (Re-Strike-Zeit).Plasma-Leuchtmittel gehören zu den hellsten und effizientestenLichtquellen, die es bisher gibt und erreichen eine sehr hohe Lebensdauer.Hervorzuheben ist die auffallend große Helligkeit pro Röhre,die beispielsweise wesentlich über der von LEDs liegt. Mehrere LEDssind deshalb nötig, um den Lichtstrom einer Plasma-Lichtquelle zuerreichen. LED-Leuchtmittel für Straßenbeleuchtungen sind aus diesemGrund deutlich größer als Plasma-Leuchtmittel.Auswirkungen auf die HF-SchaltungenObwohl HF-Plasmaleuchtmittel mit unterschiedlichen Frequenzenbetrieben werden können, wird bei den ersten Anwendungenvorwiegend eine Frequenz von einigen hundert MHz verwendet.In diesem Frequenzbereich kommt die 28-V- und die 50-V-LD-Bild 2 (ganz links): Entwicklungder LDMOS-Drain-Effizienz bei 3,6GHz. Dieser spektakuläre Anstiegwurde vor allem durch dieReduzierung der Ausgangskapazitäterreicht.Bilder: NXP SemiconductorsBild 3: Die Entwicklung derLDMOS-Leistungsdichte bei 3,6GHz. Im kleinen Bild dieVerkleinerung der Gate-Länge imVerlauf der letzten Dekade.40 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


LeistungselektronikBild: Fotolia, Jose Ignacio SotoNur fürFeinschmeckerTypLebensd.(h)Lichtstrom(klm)Leuchtstärke(lm/W)CRIFarb-Temperatur (K)Startphase(s)Re-Strike Zeit(s)Glühlampe 2000 1700 10...17 100 3200 0,1 0,1Leuchtstoffl ampe 10500 3000 115 51...76 2940...6430 0,3 0,1LED 25000 130 60...100 30 6000 0,1 0,1HID 20000 25000 65...115 40...94 4000...5400 60 480HF-Plasma 50000 25000 100...140 70...94 4000...5500 30 25400 W Labor-NetzgeräteBaureihe TOE 8950MOS-Technik in Frage, die Wirkungsgrade zwischen 70 und mehrals 80 % und eine geringe Wärmeentwicklung ermöglicht und damitdie Konstruktion kompakter Plasmalampen erlaubt.Per Hochfrequenz angeregte Plasmalampen sind ein Beispiel fürneuartige Applikationen im ISM-Bereich, die mit HF-Energie betriebenwerden können. Etablierte Technologien nutzen HF zumPumpen einer Gasentladung in einer Laserkavität. Derartige Gasentladungs-Applikationensowie der Großteil der ISM-Applikationenstellen HF-Lasten mit einem hohen Grad an Fehlanpassungdar – zumindest während eines gewissen Teils des Nutzungszyklus.Im Fall von Gasentladungen etwa wirkt die Gaskavität währenddes Einschaltvorgangs wie ein offener Stromkreis. OhneSchutzmaßnahmen wird hier die gesamte eingeleitete HF-Leistungan die Endstufe des Verstärkers reflektiert. Sie muss dort direkt inden Transistoren abgeführt werden und hat zwangsläufig derenZerstörung zur Folge, wenn dieser Zustand zu lange anhält. Sobalddie Entladung einsetzt, stellt sich dagegen ein angepasster Zustandein, und der Transistor treibt eine Last, die als unbedenklich eingestuftwerden kann. Bei jedem „Einschalten“ des Plasmas kommt essomit zu dieser Fehlanpassung mit der daraus resultierenden Belastungfür die Endstufen. LDMOS-Transistoren aber sind sehrrobust und verkraften diese Fehlanpassung. (jj)■Der Autor: Steven Theeuwen, Device Physicist, Device & TechnologyInnovation, NXP Semiconductors .Auf einen BlickKleine, elektrodenlose Leuchtröhre aus QuarzSämtliche Plasma-Lichtquellen basieren auf einer kleinen, elektrodenlosenLeuchtröhre aus Quarz, die ein Gemisch aus Argon und Metalldampfenthält. Aktiviert wird diese Röhre durch direkte Hochfrequenzstrahlung,die das Gasgemisch zündet und ein hell leuchtendesPlasma entstehen lässt, dessen Farbe durch die Zusammensetzungdes Gemisches variiert werden kann.Tabelle 1: Lichterzeugungs-Technologienim Vergleich (dieangegebenen Zahleneignen sich nur füreine qualitativeGegenüberstellung).... 2 x 0 -130 V... 0 -40 AUngewöhnlich vielfältige AusstattungExzellente technische DatenIntuitiv bedienbarArbiträr-ModusTOE 8950 definiert Ansprüche neuSie werden begeistert seinAb 1.340,– €Made in GermanyReferenzen: Airbus, Audi, BMW, Bosch, Conti, Daimler,Hella, Miele, Nokia, Osram, Porsche, Siemens, VW ...TOELLNER Electronic Instrumente GmbHinfoDIREKT www.all-electronics.dewww.elektronik-industrie.de505ei1011WWW.TOELLNER.DETelefon: 02330 – 9791 91


LeistungselektronikWiderständeLeistungsminderungskurvendefiniertDünnschichtwiderstände für HochtemperaturapplikationenDie Anforderungen an Dünnschichtwiderstände im Bereich der Hochtemperaturapplikationen werdenimmer anspruchsvoller, nicht nur im Hinblick auf die Betriebstemperaturen von bis zu + 230 °C, sondernauch in Bezug auf die Verlustleistungsdichte und die Zuverlässigkeit. Autor: Dr. Claude Flassayer42 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de 42


LeistungselektronikWiderstände3 4Bild: Fotolia, virtua73Bei miniaturisierten oberflächenmontiertenDünnschichtwiderständen wird dieWärme, die im Widerstand entsteht, auffolgende Weise an die Umgebung abgegeben:Ableitung von der Widerstandsschichtoder dem Kontakt über den Chipkörper zu denLötpads, Verteilung durch Wärmeleitung innerhalbder Leiterplatte und Konvektion von derLeiterplatte an die Umgebungsluft.Bild 1 zeigt ein sehr einfaches, aber anerkanntesModell, wobei: T jdie Temperatur der Widerstandsschichtoder der Lötstelle, T adie Umgebungstemperaturum die Leiterplatte und T spdieTemperatur des Lötpads unter der Lötung ist. P dgibt die Verlustleistung des Widerstandes an,R th jaden thermischen Widerstand zwischen derWiderstandsschicht und der Umgebung, R th jspden thermischen Widerstand zwischen der Widerstandsschichtund der Lötung, R th spadenthermischen Widerstand zwischen der Lötungund der Umgebung. R th spaberücksichtigt dieWärmeleitung innerhalb der Leiterplatte unddie Konvektion von der Platine an die Umgebungsluft.Komponentenhersteller können lediglich fürR th jspSorge tragen, um alle anderen Parameter,nämlich T a, P dund R th spa, müssen sich die Konstrukteuredes Kunden kümmern. Die Konstrukteuremüssen dabei das Material der Leiterplatte,die Dicke und das Layout der Leiterbahnen, dasKühlsystem und die Wechselwirkung zwischenden umliegenden Komponenten berücksichtigen.Ein schlechtes Temperaturmanagementkann beispielsweise folgende negative Auswirkungenhaben: Schmelzende Lötungen, mangelndeZuverlässigkeit der Lötungen, Verlustder Leiterplattenqualität bis zum Durchbrennensowie Verlust der Chipwiderstandsleistung, vorallem aufgrund hoher reversibler oder irreversiblerÄnderungen.Thermische DatenUm es den Konstrukteuren zu ermöglichen, dasobige thermische Modell zu nutzen, gibt VishayBild 3: Beispiel einer Leistungsminderungskurve P2010Widerstände.Bild 4: Beispiel einer Leistungsminderungskurve P0603Widerstände.den R th jspfür Normteile und Teile mit vergrößertenAnschlüssen sowie relevante Versuchsdaten vonChipwiderständen in Standardgrößen, montiertauf verschiedenen Leiterplatten. Die Tabellen gebendie relevanten thermischen Widerstandswertefür verschiedene Komponentenkombinationenund Leiterplatten wieder. Erläuterung der Abkürzungenin den Tabellen:■ sCu-Leiterplatte: Stärke 1,6 mm, beidseitig,Kupferstärke 35 μm (mindestens), mindestens 50 %Kupferbedeckung auf beiden Seiten.■ MCu-Leiterplatte: Stärke 1,6 mm, beidseitig,Kupferstärke 70 μm (mindestens), mindestens 80 %Kupferbedeckung auf beiden Seiten.■ MCM: Aluminiumoxid-Substrate mit Dickschichtmetallisierungund mindestens 50 % Leitfläche.Wärmeableitung entspricht MCu.➔Auf einen BlickThermisches Modell für DünnschichtwiderständeUm den für Dünnschichtwiderstände in Hochtemperaturapplikationenwidrigen Bedingungen gerechtzu werden, müssen die Temperaturen anden Kontakten und Lötstellen sorgfältig überwachtwerden, um reversible und irreversible Widerstandsänderungenzu minimieren. Der Beitrag erklärtzwei Arten von oberfl ächenmontierten Dünnschichtwiderständen:Wraparound-Chip-Widerständeund Arrays, die durch Refl ow-Löten odermit leitfähigem Kleber angebracht werden können,sowie blanke Chipwiderstände und Schaltungenzum Drahtbonden.infoDIREKT www.all-electronics.de 504ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 43


LeistungselektronikWiderstände■■W/A: Erweiterte Wraparound-Chipwiderstände mit Bodenmetallisierungauf der Rückseite mit Ausnahme einer 0,5 mm breitenIsolierbahn.Aussagekräftige LeistungsminderungskurveDie Leistungsminderungskurve in Bild 2 ist die Darstellung einesthermischen Grundmodells: T c= T a+ R thx P d, T c= zu regelndeTemperatur, T a= Umgebungstemperatur, P d= maximal zulässigeVerlustleistung, R th= Wärmewiderstand zwischen Punkt c beiTemperatur T cund der Umgebung. Als Formel:P d= (T c- T a)/R thDieses thermische Modell beschreibt die maximal zulässige VerlustleistungP dbei einer gegebenen Umgebungstemperatur T aundeinem bestimmten thermischen Weg (R th). Anhand einer solchenLeistungsminderungskurve kann man T jkontrollieren. Im vorliegendenFall kann T jals gleich T cund R thja als gleich R thbetrachtetwerden. Man kann anhand der Kurve auch die Größe T sp, die ebenfallsvon vorrangiger Bedeutung ist, kontrollieren. In diesem Fallgilt T sp= T cund R th= R th spa.Chipwiderstände der Größe P2010Für Bild 3 gilt nach der Tabelle: R th ja= 52 °C/W (P 2010 auf einerMCu-Leiterplatte) und R th ja= 95 °C/W (P 2010 auf einer sCu-Leiterplatte).Es gibt verschiedene Arten, diese Leistungsminderungskurveanzuwenden: Bei T j max= + 230 °C beträgt die maximale Verlustleistungdes Widerstandes bei T a= + 200 °C: 0,57 W für R thp=52 °C/W (beste Montageanordnung) und 0,32 W für R thp= 52°C/W (Standard-Montageanordnung).Aus der selben Leistungsminderungskurve kann man ersehen,dass eine Verlustleistung von 0,32 W bei bester Montageanordnung(R th ja= 52 °C/W) den Wert von T jauf + 215 °C begrenzt undsomit die Widerstandsänderung beträchtlich einschränkt.Chipwiderstände der Größe P0603Für Bild 4 gilt nach der Tabelle: R th ja= 67 °C/W (P 0603 auf einerMCu-Leiterplatte) und R th ja= 200 °C/W (P 0603 auf einer sCu-Leiterplatte). Bei T j max= + 230 °C beträgt die maximale Verlustleistungdes Widerstandes bei T a= + 200 °C: 0,447 W für R thp= 67°C/W (beste Montageanordnung) und 0,15 W für R thp= 200 °C/W.FazitUm Konstrukteuren von Leistungselektronik die Begrenzung vonT jzu erleichtern, hat Vishay ein thermisches Modell ausgearbeitetund die thermischen Widerstandswerte, die zum Gebrauch diesesModells benötigt werden, definiert. Vishay zeigt mit den Leistungsminderungskurven,wie ein gutes TemperaturmanagementWiderstandsschwankungen während der Volllast-Lebensdauer aufein Minimum reduziert. Der nächste Schritt für die Hersteller istdie Optimierung ihrer Konstruktionen und Prozesse, so dass dieT j-Begrenzung auf + 230 °C überwunden werden kann. (jj) nDer Autor: Dr. Claude Flassayer, Vishay SferniceGrößeRthjsp(°C/W)Standard-W/A, verlötetsCu-Leiterplatte MCu-LeiterplatteRth ja (°C/W) Rth ja (°C/W)0603 27 200 671206 20 110 602010 12 95 522512 11 95 51GrößeRthjsp(°C/W)W/A, verlötet, vergrößertsCu-Leiterplatte MCu-LeiterplatteRth ja (°C/W) Rth ja (°C/W)1206 5 95 452010 2 85 422512 1 85 41Bild 2.: Die Leistungsminderungskurveist die Darstellung einesthermischen Grundmodells.Bild 1: Sehr einfaches, aber anerkanntesModell von Chipwiderständen.GrößeRthjsp(°C/W)Standard-W/A, verklebtsCu-Leiterplatte MCu-LeiterplatteRth ja (°C/W)Rth ja (°C/W)1206 33 123 732010 18 101 582512 16 100 56Drahtbondung auf rückseitig verlötetem ChipwiderstandGröße Rthjsp sCu-Leiterplatte MCu-Leiterplatte(°C/W) Rth ja (°C/W) Rth ja (°C/W)1206 5 95 452010 2 85 422512 1 85 41Drahtbondung auf rückseitig verklebtem ChipwiderstandGröße Rthjsp sCu-Leiterplatte MCu-Leiterplatte(°C/W) Rth ja (°C/W) Rth ja (°C/W)1206 10 100 502010 4 87 442512 2 86 42Bilder: Vishay Sfernice44 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Eingangsstrom bis 180 ALeistungselektronik für BrennstoffzelleDie intelligente 9 kW Frontendgerät-Serie PMvon Syko arbeitet an einer Brennstoffzelle(50...105 V DC) mit einem potentialgetrennten240 bzw. 330 V-Ausgang zur geführten Ladungvon Hochvoltbatterien. Um den Eingangsstrombis 180 A zu beherrschen, wurden stromkas-Bild: SYKOLeistungselektronikNeue Produktekadierte Leistungsstrings mit Einzelregelungder Stromaufteilung mit Strom- und Spannungs-Resonanzder Potentialtrennstufe undgesteuerter Phasenverschiebung der Strings(Interleavingbetrieb) entwickelt. Als Wirkungsgradwird 96,8 % erreicht. Ein separaterHousekeeper (HC 75) wird an der Hochvoltbatteriebetrieben und besitzt einen Sleepmodemit 0,5 mA Ruhestrom bei einem Eingangsspannungsbereich270...650 V bzw. 400...850V. Bei einer Chopperfrequenz von 135 kHz hatdie Stromwelligkeit eine 540 kHz-Frequenz.Optional ist Ausgangs-Power-Sharing möglich,um mehrere Frontends parallel zu schalten.infoDIREKT 545ei1011+++ new partnership +++• innovative technology• inspiring product range• incredible possibilities@spezial.comZweifach-MOSFETSenkt Verluste bei GleichstrommotorenZur Steuerung von ein- und dreiphasigen bürstenlosenNiederspannungs-DC-Motoren verfügtder komplementäre Dual-MOSFETDMC4040SSD von Diodes über aufeinanderabgestimmte N- und P-Kanal-Transistoren.Damit wird sicher gestellt, dass die Gleich-Vielseitig einsetzbar30-W-DC/DC-Wandler mit Pinning nach IndustriestandardVon Elektrosil sind die vielseitig einsetzbaren30-W-DC/DC-Wandler der Serie E30VAW erhältlich.Sie haben Ausgangsspannungen3,3...15 V sowie duale Ausgangsspannungen±12 und ±15 V und sind im 1,6“ x 2“-Metallgehäusemit Bauhöhe 10,2 mm untergebracht.Bild: DiodesBild: Elektrosilstrom-Verluste im Motor ausgeglichen undminimiert sind. Das im Enhancement-Modearbeitende MOSFET-Paar ist mit einer Drain-Source-Spannung von 40 V spezifiziert. Dadurchist der im SO-8 untergebrachte Bausteinideal für Systeme mit 24 V DC-Motoren geeignet.Bei einer Gate-Source Spannung von 10 Vweisen die komplementären MOSFETs einenR DS(on)von 25 mΩ auf, wodurch die Leitungsverlustebegrenzt werden können. Dadurchverringert sich die Verlustleistungsaufnahmeund der Gesamtwirkungsgrad steigt. Der Dual-MOSFET ist für 6 A Dauerstrom konzipiert undkann Strompulse von 29 A verkraften.infoDIREKT 546ei1011Das Pinning entspricht dem Industriestandard.Die Betriebstemperatur für Umluft beträgt–40...+65 °C ohne Derating. Der Wirkungsgraderreicht 90 %. Es werden zwei weite1:4-Eingangsspannungsbereiche von 9....36 VDC, 18....75 V DC angeboten. Die Funkentstörungnach EN55022 liegt für die leitungsgebundenenund die abgestrahlten Emissionenunterhalb der Kurve A. Die Isolationsprüfspannungbeträgt 1500 V DC. Zu den Modellfeatureszählen Leerlauffestigkeit, Remote On/Off,einstellbare Ausgangsspannung sowie ein internerSchutz gegen Transienten bis 50 bzw.100 V am Eingang.infoDIREKT 547ei1011SE präsentiert einTop-Produkt von IntersilISL88813Supervisor mit Watchdog• 2 überwachte Spannungen• Komparatorgenauigkeit 1,8%• Watchdog Time-out 1,6 s (typ)• Stromaufnahme nur 10 µA (typ)• Anschluss für manuellen Reset• ab 0,97 EUR / St.intersil@spezial.comHotline 0800 INTERSILwww.elektronik-industrie.de* unverbindlicher Preis pro Stück bei Abnahme von 1000 Stück


Messen - Testen - PrüfenKleine Widerständegenau messenFehlerquellen bei der Messungkleiner Widerstände vermeidenDie Messung sehr kleiner Widerstände (unter 1 Ω) ist eineHerausforderung. Je nach der Anwendung stehen unterschiedlicheInstrumente zur Auswahl, so beispielsweise ein Nanovoltmeter inKombination mit einer Stromquelle (zur Messung einiger nΩ) oderein für die Messung kleiner Widerstände DMM (zur Messung einigerµΩ). Der Artikel stellt verschiedene Verfahren vor, um Auswirkungenvon Fehlerquellen zu vermeiden oder zumindest zu minimieren.Autor: Dale CigoyBei der Messung kleiner Widerstände und kleiner Spannungengibt es einige mögliche Fehlerquellen, wie Offsetspannungendurch thermoelektrische EMFs, Offsetspannungendurch die Gleichrichtung von Interferenz-Hochfrequenzsignalen(RFI) und Offsets in der Eingangsschaltung desVoltmeters. Zu den Störquellen, welche die Messgenauigkeit störenkönnen, gehören thermisches Rauschen, Magnetfelder und Masseschleifen.Hohe Gleichtaktströme (der Strom, der zwischen derLO-Anschlussklemme des Instrumentes und dem Chassis oder Erdefließt) können ebenfalls die Messgenauigkeit beeinflussen. Weiteremögliche Fehlerquellen sind der Leitungswiderstand, nichtohmscheKontakte und eine Bauteilerwärmung.Kompensation thermoelektrischer SpannungenThermoelektrische Spannungen oder EMFs entstehen, wenn dieeinzelnen Teile einer Schaltung unterschiedliche Temperaturenaufweisen und die Leitungen aus verschiedenartigen Materialienzusammengesetzt sind. Es gibt mehrere Verfahren, um diese unerwünschtenOffsets zu minimieren.Stromumkehr-Methode: Thermoelektrische EMFs lassen sichdurch zwei aufeinanderfolgende Messungen mit jeweils entgegengesetzterStromrichtung kompensieren, daher ist es hilfreich einVoltmeter mit einer separaten bipolaren Stromquelle zu verwenden.Mit positiver Stromrichtung ergibt sich die Spannung:V M+= V EMF+ IRDurch Umkehr der Stromrichtung ergibt sich die Spannung:V M–= V EMF– IRDie beiden Messungen können dann kombiniert werden, so dasssich die thermoelektrische EMF aufhebt:Der gemessene Widerstand wird dann wie üblich berechnet:Normalerweise lässt sich damit die thermoelektrische Spannungvollkommen aufheben. Ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Voltmeterszu gering, haben Änderungen der Schaltungstemperaturauch Änderungen der thermoelektrischen EMF zur Folge. Dieseheben sich nicht vollständig auf, so dass ein gewisser Restfehlerübrig bleibt. Daher sollte ein rauscharmes Voltmeter mit einer Reaktionsgeschwindigkeitverwendet werden, das schneller als diethermische Zeitkonstante der zu prüfenden Schaltung ist.Delta-Methode: In Testumgebungen in denen eine veränderlicheEMF Ungenauigkeiten verursacht, ist die Delta-Methode meistensdas am besten geeignete Kompensationsverfahren. Wie bei derStromumkehrmethode wird auch hier die Polarität der Stromquelleumgeschaltet, wobei aber für die Widerstandsberechnung insgesamtdrei Spannungsmessungen anstatt von nur zwei erfolgen.Bild 1 zeigt den Spannungsabfall am Messobjekt (DUT) bei einemStrom mit wechselnder Polarität als eine Funktion der Zeit.Die Spannungsmessung (V M1, V M2, V M3etc.) erfolgt immer nacheiner Änderung der Polarität. Jede Messung enthält ein konstantesthermisches Spannungsoffset (V EMF) und ein veränderliches linearesSpannungsoffset (δV). Die thermische Spannungsdrift kannnäherungsweise als eine lineare Funktion über einen kurzen Zeitraumbetrachtet werden, so dass die Spannungsänderungsrate alseine Funktion über der Zeit (δV) ebenfalls als eine Konstante angesehenwerden kann.Da insgesamt drei Spannungsmessungen erfolgen, kann sowohldas thermoelektrische Spannungsoffset (V EMF), als auch die thermoelektrischeSpannungsänderung (δV) heraus gerechnet werden.Bei der Deltamethode entspricht jeder Datenpunkt dem gleitendenMittelwert von drei Messwerten. Die resultierenden Datenweisen dadurch geringere Störungen auf, als die mit Hilfe der Stromumkehrmethodegewonnenen Daten, sogar wenn beide Datensätzeüber den gleichen Zeitraum ermittelt wurden. Der Erfolg derDeltamethode hängt von der linearen Näherung der thermischenDrift ab, die über einem kurzen Zeitraum betrachtet werden muss.Auch hier muss für eine erfolgreiche Kompensation der veränderlichenEMF die Messzykluszeit kürzer sein als die thermische Zeitkonstantedes Testobjekts, so dass der Einsatz einer schnellenStromquelle entscheidend ist.46 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - PrüfenBild 1: KompensationthermoelektrischerSpannungen mit derDelta-Methode. Spannungsabfallam Messobjekt(DUT) bei einem Strommit wechselnder Polaritätals eine Funktion der Zeit.Bild: Fotolia; EW CHEE GUANBild 3: Bestimmung desspezifischen Widerstandsvon Materialien.Bilder: KeithleyOffset-kompensierte Methode: Die Offset-kompensierte Widerstandsmessmethodeist mit der Stromumkehrmethode vergleichbar,wobei allerdings die Messungen abwechselnd mit einem konstantenQuellenstrom und ohne Strom erfolgen. Der Quellenstromfließt nur während eines Teiles des Messzyklus durch den zu messendenWiderstand. Bei eingeschaltetem Quellenstrom misst dasInstrument die Gesamtspannung, also den Spannungsabfall überdem Widerstand und die thermoelektrische EMF. Diese berechnetsich nach der Gleichung:V M1= V EMF+ IRWährend der zweiten Hälfte des Messzyklus wird der Quellenstromabgeschaltet und es wird nur noch die in der Schaltung vorhandenethermoelektrische EMF gemessen:V M2= V EMFVEMF wird während der zweiten Hälfte des Messzyklus gemessen.Sie kann dann von der während der ersten Hälfte des Messzyklusgemessenen Spannung subtrahiert werden. Somit ergibt sich dieOffset-kompensierte Spannung:V M= V M1– V M2= (V EMF+ IR) – V EMF= IRundDamit lässt sich die thermoelektrische EMF (V EMF) durch diesesMessverfahren kompensieren.Vorsicht bei nicht-ohmschen KontaktenNicht-ohmsche Kontakte liegen vor, wenn der Potentialunterschiedüber dem Kontakt nicht linear proportional zum durch denKontakt fließenden Strom ist. Dies kann bei kleinen Spannungendurch einen Oxidfilm oder andere nichtlineare Verbindungen verursachtwerden. Dabei kann eine Gleichrichtung von vorhandenenHochfrequenzsignalen (RFI) erfolgen, was zu einer Offsetspannungin der Schaltung führen kann.Bei der Messung kleiner Widerstände mit einem DMM sollteeinfach der Messbereich umgeschaltet werden, wodurch sich normalerweiseauch der Teststrom verändert. Der gleiche Messwertaber mit höherer oder niedrigerer Auflösung (je nachdem, ob derMessbereich des Instruments hoch oder runter geschaltet wird)zeigt eine normale Bedingung an. Ein stark veränderter Messwertweist dagegen auf einen nicht-ohmschen Zustand hin.Minimierung der BauteilerwärmungDie meisten DMMs erlauben keine Einstellung des Teststroms;dieser wird im Allgemeinen durch den Messbereich bestimmt.Deswegen muss nach Alternativen gesucht werden, um die Bauteilerwärmungzu minimieren. Eine einfache aber effektive Möglichkeithierfür ist die Verwendung des „One-Shot Trigger-Mode“.Das Instrument sendet während des Messzyklus nur einen einzigenkurzen Stromimpuls zum Messobjekt, so dass sich die Fehlerauf Grund einer Bauteilerwärmung minimieren lassen. Auch dieOffset-Kompensation kann genutzt werden, um die Bauteilerwärmungzu reduzieren. Dabei wird der Teststrom nur während 50 %der gesamten Testzeit angelegt.Tipps zum Test induktiver BauteileZu den häufigsten Anwendungen für die Messung kleiner Widerständegehören der Test von induktiven Bauteilen, die Messung des KontaktundSupraleiterwiderstands, sowie die Messung des spezifischen Widerstandsvon Leitern. Diese Messungen können mit Hilfe eines Nanovoltmetersmit einer integrierten Stromquelle durchgeführt werden.Induktive Bauteile haben neben der Induktivität normalerweise einenkleinen Widerstand. Dieser kleine Widerstand wird meistens ➔Auf einen BlickAuf die richtige Kombination kommt es anDie Auswahl der richtigen Kombination von Messinstrumenten undMessverfahren trägt entscheidend zur Sicherstellung einer hohen Genauigkeitbei der Messung von kleinen Widerständen bei. Der Beitragstellt verschiedene Verfahren vor, um die Auswirkungen von Fehlerquellenzu vermeiden oder zumindest zu verringern.infoDIREKT www.all-electronics.de501ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 47


Messen - Testen - Prüfenmit einem DMM gemessen, wobei aber die Interaktion zwischen derInduktivität und dem Messinstrument diese Messungen kompliziertmachen kann. Zu den möglichen Problemen gehören Schwingungen,negative Messwerte und generell instabile Messwerte. Wenn Problemeauftreten, sollten die Messungen in mehreren Messbereichenausgeführt und überprüft werden ob die Messwerte übereinstimmen.Falls möglich, sollte eine Offset-Kompensation (gepulsterStrom) vermieden werden, da die induktive Reaktion auf den Stromimpulsinstabile Messungen verursachen oder eine automatischeBereichswahl erschweren kann.Zudem sollte mit einem parallel zum Messgerät und dem Bauteilgeschalteten Oszilloskop überprüft werden, ob Schwingungen auftreten.Manchmal kann eine parallel zur Induktivität liegende Diodedie Schwingungen unterbrechen, da diese die induzierte Spannungbeim Zusammenbruch des Felds begrenzt.Messung des KontaktwiderstandsDer Kontaktwiderstand ist der Widerstand, der bei einem Stromflussdurch geschlossene Kontakte feststellbar ist. Normalerweise wird hierfürein Ohmmeter mit Vier-Draht-Verbindung verwendet, um zu vermeiden,dass der Leitungswiderstand bei der Messung mit einfließt.Oftmals wird mit einem Test des Kontaktwiderstands überprüft, obsich durch Kontaktoxidation oder durch die Bildung eines anderenOberflächenfilms der Widerstand des Testobjekts erhöht hat. Wenndie Spannung über dem Bauteil zu hoch ist, wird der Film durchbrochenund die Prüfung ist ungültig. Die Spannung für den Durchbrucheines Films liegt üblicherweise zwischen 30 und 100 mV.Ein zu hoher Strom durch die Kontakte während des Tests kann dieKontaktpunkte und das Umfeld aufweichen oder schmelzen und somitden Kontaktbereich vergrößern und den Kontaktwiderstand reduzieren.Meist lassen sich diese Probleme durch eine trockene(stromlose) Schaltmethode vermeiden. Das trockene Schalten ist einVerfahren, bei dem die Spannung und der Strom auf ein Niveau beschränktwerden, bei dem sich der physikalische und elektrische Zustandder Kontakte nicht verändert. Im Allgemeinen bedeutet das,dass die Leerlaufspannung bei weniger als 20 mV liegt und der Kurzschlussstromkleiner als 100 mA ist. Wegen des niedrigen Teststromswird ein sehr empfindliches Voltmeter für die Messung des Spannungsabfallsbenötigt, der üblicherweise im Mikrovolt-Bereich liegt.Eine Vier-Draht-Kontaktwiderstandsmessung lässt sich einfachmit einem DMM 2010, DMM/Datenerfassungssystem 2750 odereinem System Switch/DMM 3706 realisieren. Diese Keithley-Instrumentekönnen automatisch thermoelektrische Offsets in der Sense-Schaltung kompensieren, da sie einen Offset-Kompensationsmodusbesitzen. Sie verfügen auch über Möglichkeiten für eine stromloseMessung. In den meisten Anwendungen reicht ein DMM mit einemerweiterten Widerstandsmessbereich für Kontaktwiderstandsmessungenaus. Ist allerdings der Kurzschlussstrom oder der gemesseneWiderstandswert viel kleiner als die in der Spezifikationen des DMMgenannten Werte, dann ist eine Kombination von Nanovoltmeterund Stromquelle meist die bessere Wahl.Charakterisierung des SupraleiterwiderstandsEinige Materialien verlieren ihren elektrischen Widerstand bei äußerstniedrigen Temperaturen und werden supraleitend. Bild 2zeigt eine grundlegende Konfiguration für die Messung des Supraleiterwiderstands.Die Spannungsleitungen sollten aus einem Materialsein, das einen niedrigeren Seebeck-Koeffizienten als das zumessende Material aufweist. Ein Nanovoltmeter ist ideal für derartigePräzisionsmessungen geeignet. Für die Messung der Übergangstemperaturmuss der eingespeiste Strom unter dem kritischenStrom des Messobjekts gehalten werden. Wenn der Strom zugroß wird, kann die Verlustleistung das Messobjekt und das Kryotronbeschädigen. Für die Messung des kritischen Stroms muss dieStromquelle allerdings den kritischen Strom des Messobjekts überschreitenkönnen. Die Stromquelle sollte zudem eine programmierbarePolarität haben, so dass die Prüfung mittels der Stromumkehrmethodedurchgeführt werden kann.In den letzten Jahren haben die Instrumentenhersteller eine Reihevon Funktionen entwickelt, die den Messprozess vereinfachen. ZumBeispiel arbeiten das Nanovoltmeter 2182A und die Stromquelle 6220von Keithley optimal zusammen und ermöglichen eine automatischeAnwendung der Deltamethode. In diesem Modus schaltetdas 6220 automatisch die Polarität der Stromquelleum und triggert das Nanovoltmeter, um einen Messwertbei jeder Polarität zu erfassen. Anschließend liefert dieStromquelle den „kompensierten“ Widerstandswert.Wenn sich die Temperatur des Messobjekts ändert, kannder Widerstand auch über der Temperatur dargestelltwerden. Zur Bestimmung des kritischen Stroms könnendas Nanovoltmeter und Stromquelle eine Präzisionskurveüber unterschiedliche Ströme ermitteln.Messung des spezifischen Widerstands vonleitfähigen MaterialienDer spezifische Widerstand eines Leiters wird bestimmt,indem der Widerstand einer Probe mit bekannterGeometrie gemessen wird. Dabei wird einStrom durch die Probe über zwei Leitungen eingespeistund der Spannungsabfall über zwei separate Leitungengemessen. Diese Methode zur Bestimmung des spezifischenWiderstandes ist von der Größe und Form derProbe abhängig, benötigt aber in jedem Fall ein empfindlichesVoltmeter und eine Stromquelle.Bild 4: Bestimmung des spezifischen Widerstands einerleitfähigen Probe nach der van-der-Pauw-Methode.48 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - Prüfenboards. systems. solutions.Embedded ComputersMade in Germany.www.ekf.comCompactPCI ® TechnologyClassic (PICMG 2.0)PlusIO (PICMG 2.30)Serial (PICMG CPCI-S.0)PC1-GROOVE – High Performance CPUwith Intel ® Core i7• Up to 2.53/3.2 GHz, Up to 8 GB RAM• Display Port (opt. DVI/VGA) Dual Port Graphics• Versatile Sidecard and Mezzanine I/O Options• Supports CompactPCI ® and PlusIOPC2-LIMBO – Low Power CPUwith Intel ® Atom E6xx• Up to 1.6 GHz, 2 GB soldered RAM• -40°C to +85°C• DVI/VGA Dual Port Graphics• Versatile Sidecard and Mezzanine I/O Options• Supports CompactPCI ® and PlusIOBild 2: Grundlegende Konfiguration für dieMessung des Supraleiterwiderstands.SD1-DISCO – Mass Storage Carrier• Carrier for 1.8" and 2.5" SATA Devices• USB Port onboard• Suited for RAID solutions• Supports Serial (cPCI-S.0)Bild 3 zeigt eine Methode zur Bestimmungdes spezifischen Widerstands von Materialienwie einem Metallbarren oder Stab. DieStromquelle wird mit beiden Enden derProbe verbunden. Die Leitungen des Voltmeterswerden mit einer bekannten Entfernungplatziert. Der spezifische Widerstandwird anhand der Querschnittsfläche derProbe und der Entfernung zwischen denLeitungen des Voltmeters berechnet:wobei spezifischer Widerstand ρ in Ohm/cm, vom Voltmeter gemessene SpannungV, Quellenstrom I, Querschnittsfläche Ader Probe (w × t) in cm 2 und Abstand Lzwischen den Voltmeterleitungen in cm.Um thermoelektrische Spannungen zukompensieren werden je ein Spannungsmesswertmit positivem Teststrom und einweiterer mit negativem Strom erfasst. Ausden Absolutwerten dieser zwei Messungenwird dann der Durchschnittswert ermitteltund in die Gleichung V/I eingesetzt. Diemeisten Materialien haben einen nicht zuvernachlässigenden Temperaturkoeffizienten,daher muss die Probe auf einer bekanntenTemperatur gehalten werden.Van-der-Pauw-MethodeObwohl das van-der-Pauw-Verfahren zurMessung des spezifischen Widerstandshauptsächlich in der Halbleiterindustrieverwendet wird, lässt es sich auch auf andereAnwendungen übertragen, wie etwa dieBestimmung des spezifischen Widerstandsvon Supraleitern oder Folien. Die van-der-Pauw-Methode wird bei Proben genutzt,die flach, gleichmäßig dick und beliebig geformtsind, und die keine isolierten Löcherenthalten. Die verwendeten Kontakte solltenklein und auf der Oberfläche der Probeplatziert sein. Insgesamt werden 8 Messungendurchgeführt. Aus diesen Messwertenwird dann mathematisch der durchschnittlichespezifische Widerstand der Probe bestimmt.Bild 4 zeigt eine Konfiguration zurBestimmung des spezifischen Widerstandseiner leitfähigen Probe mittels der van-der-Pauw-Methode. Eine Stromquelle speisteinen Strom in die Probe ein und mit einemNanovoltmeter wird der resultierendeSpannungsabfall gemessen. (jj)nDer Autor: Dale Cigoy ist Senior Applications Engineer bei derKeithley Instruments, Inc.www.elektronik-industrie.deEKF Elektronik GmbH+49 (0) 2381 68900www.ekf.comsales@ekf.deYour partner since 1972.


Messen - Testen - PrüfenVierdraht Kelvin-MessleitungenOhne Kelvin-Messtechnik keineQualität bei der NiederohmmessungDie Vierdraht- oder Kelvin-Messtechnik wird benötigt, wenn es auf Präzision, Qualität undReproduzierbarkeit einer Messung im Niederohmbereich, bei Impedanz-, Induktivitäts-, Kapazitäts-,Güte- oder Verlustfaktor-Messung ankommt. Autor: Horst PonkratzMessungen mit Ungenauigkeiten von weniger als 1 % imNiederohmbereich (Milli- und Mikroohm) mit hohenAuflösungen, sind mit der Zweidraht-Messmethodenicht mehr möglich. Hier wird die Spannung nicht direktam Prüfling, sondern über der Spannungsquelle bzw. über derSumme aller im Messkreis liegenden Widerstände gemessen. DerWiderstand der Zuleitung und der Kontaktwiderstand sind aberbei Messungen von niederohmigen Prüflingen nicht zu vernachlässigen.Der Physiker Professor William Thomson, auch als LordKelvin bekannt, entwickelte bereits 1876 die Vierleiter-Messmethodefür genaue Milliohm-Messungen.Die Messzange K 55 ist besondersfür den Einsatz bei beengtenRaumverhältnissen geeignet.Kontaktierung des PrüflingsDie technische Entwicklung erfordert eine stetige Anpassung andie Anforderung der Kontaktierung der Prüflinge. Diese wichtigeSchnittstelle zwischen Messgerät und Prüfling wird häufig vonMessgeräte-Herstellern nicht ausreichend unterstützt und von denAnwendern zu gering bewertet. Obwohl gerade hier über einerichtige Messung entschieden wird. Qualität und reproduzierbaresMessergebnis entscheiden letztlich, ob ein Produkt verkaufbar istund den hohen erwarteten Qualitätsanforderungen entspricht.Der Anwender muss also der Kontaktierung des Prüflings mehrBeachtung schenken und einen größeren Aufwand für eine produktgerechteAuswahl betreiben.Die Kontaktierung erfolgt meist als Punkt-Messung mit Zangen,Tastern, Steckern oder Adaptern. Beide Messstellen berührenmit zwei Kontakten den Prüfling. Ein konstanter Messstrom(+I, -I), der im Messgerät erzeugt wird undüber separate Zuleitungen zum Prüfling gelangt,durchfließt diesen. An gleicher Kontaktierstellewird die Spannung (+U, -U) mit einer eigenenLeitung abgegriffen. Diese Spannung ist direktproportional zu dem Widerstand des Prüflings.Da der eingespeiste Strom konstantund der Innenwiderstand des Spannungsmesserssehr hoch ist, wird der Widerstandder Zuleitungen und der Kontaktübergängekompensiert. Fehlerraten bis 0,01 %sind erreichbar.Es können elektronische Bauelementewie Widerstände, Induktivitäten, Kapazitätenund Kontakte aller Art gemessenwerden. Sowohl an Standard- als auchan SMD-Bauelementen kann mit entsprechendenMessanordnungen gearbeitetwerden. Zum optimalen Messenvon Präzisionswiderständen, Wicklungswiderständenvon Drähten, Spulen,Drosseln, Transformatoren, beiSchutzleiter-Prüfungen, elektrischenPrüfungen von Steckverbindern und Relaissind oft besondere Formen von Zangen,Tastern, Steckern oder Adaptern notwendig.Als Anschluss-Stecker an die Messgerätekommen Rundstecker von diversen Herstellern,farblich gekennzeichnete 4 mm Bananensteckeroder BNC-Stecker zum Einsatz.50 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - PrüfenDie Anschluss-Stecker werden durch den am Eingang des Messgerätsbzw. der Messbrücke vorhandenen Buchsen bestimmt undkönnen entsprechend konfektioniert werden.ZuleitungskabelJe nach Eingangsstecker, Messart und der zu messenden Objektewerden die entsprechenden Zuleitungskabel ausgewählt. Zum Einsatzkommen hier Koaxial-, Twistet Pair- oder feindrähtige Litzen-Kabel. Die Länge der Zuleitungskabel (bis zu 10 m) ist nicht kritisch,da das Kelvin-Messverfahren die physikalischen Werte derMessleitung kompensiert und so den Messwert nicht beeinflusst.Mit Vierdraht- oder Kelvin-Eingängen ausgestattete Geräte sind:Tisch- oder Labor-Multimeter, Widerstandsmessgeräte, Präzisions-Milli-bzw. Mikro-Ohmmeter, LCR-Messgeräte oder -Messbrückenmit Software, Bus- und PC-Ansteuerung und -Auswertung.Bei Hand-Multimetern findet man diese Technologie nurselten. Angewandt wird diese Messmethode in der Produktion,Qualitätsprüfung und -Kontrolle, Eingangskontrolle, Forschung,Entwicklung, zur Erfüllung von anspruchsvollen Aufgaben beimDesignen und zur Charakterisierung von passiven Bauteilen, dielektrischenMaterialien, Fertigungstests usw. Vor allem dann,wenn die parasitären Widerstände, Induktivitäten und Kapazitätennicht mehr vernachlässigbar klein gegenüber dem zu messendenPrüfling sind.Messfehler ThermospannungenMessfehler, die trotz Kelvin-Messmethode dennoch auftreten können,sind Thermospannungen. Hervorgerufen durch Temperaturdifferenzenzwischen den einzelnen Kontaktierungspunkten vomMesseingang bis zum Prüfling. Diese können bei den meist sehrkleinen zu messenden Spannungen erhebliche Messfehler verursachen.Durch eine angeglichene Kontaktstellen-Temperatur oderdurch eine entsprechende Materialpaarung mit geringen Thermospannungenkann das vermieden werden.Vierdraht- oder Kelvin-MesszubehörFür die optimale Anpassung und Kontaktierung der Prüflinge entwickelt,fertigt und vertreibt die Firma Ottmar Schnepp VierdrahtoderKelvin-Messzubehör.Beginnend bei der K 90, einer universellen Messzange zum Messenvon Bauteilen, Widerständen an Kontakten, Spulen, Verbindungenim Niederohmbereich, mit Milliohm-Metern, Induktivitätenund Kapazitäten mittels LCR- Messgeräten und –Messbrücken(Bild 1).Die gerade einmal 7 g leichte patentierte Messzange K 55 ist fürden Einsatz bei beengten Raumverhältnissen, in kleinen Gehäusen,bei kleinen filigranen Prüflingen mit dünnen bzw. dünnstenSpulen- und Anschlussdrähten geeignet (Bild 2).Die ebenfalls patentierte K 181 ist eine große Kelvin-Messzangeund besonders für den Einsatz im Starkstrombereich, großenTransformatoren oder Drosseln, Starkstromkabeln, Stromseilenund Stromschienen geeignet. Für die Messung des Innenwiderstandsvon Batterien und der Adaption an Polschuhen, weist dieseZange folgende Vorzüge auf: Hohe Kontaktkräfte, adaptive, formschlüssigeKontaktausführung, robuste und griffsichere Zangenkonstruktion.Prüflingsquerschnitte von 800 … 1000 mm2 sindmöglich.Mit dem Kelvin-Taster KP 100, einem kleinen handlichen Griffstückmit federnden, wählbaren Kontaktspitzen wird eine tastendeKontaktierung erreicht. Die feinen Kontaktstifte durchstoßen jedeSchmutz- und Oxidschicht der Kontaktstelle und gewährleistenBild links: Tastende Kontaktierung wird bei der Kelvin-Sonde KP 200 durchfedernde, wählbare Kontaktspitzen erreicht.Bild rechts: Die universelle Messzange K 90.sichere, reproduzierbare Messungen an Leiterbahnen auf Leiterplattenoder ähnlich, Anschluss-Pins von ICs, Bauelementen, Relais,Schaltern, Widerstandsbahnen von Potentiometern, leitendenBeschichtungen, Durchgangswiderständen kleinster, feinmechanischenKontaktteile, Kontaktierung in engstem Einbauraum undGehäusen.Die KP 200, eine handliche, griffsichere Kelvin-Sonde mit federnden,wählbaren Kontaktspitzen erreicht ebenfalls eine tastendeKontaktierung (Bild 3). Die stabilen und robusten Kontaktedurchstoßen jede Schmutz- oder Oxidschicht der Kontaktstelleund gewährleisten sichere, reproduzierbare Messungen an Motoren,Transformatoren, Sammelschienen, massiven, verschmutztenund oxidierten Kontaktteilen.Micro-Kelvin-ClipsMit Micro-Kelvin-Clips lassen sich feinste Drähtchen oder IC-Beinchen mit einem Pin Abstand von 0,2 bis 2,5 mm umfassen.Die Hartvergoldung der winzigen Drahtklammer sorgt für einenextrem niedrigen Übergangswiderstand. Ein dünnes, isoliertesMetallröhrchen verhindert Kurzschluss und führt die vergoldetenGreifer an den Kontakt. Greifer und Anschlusskabel sind in diversenFarben lieferbar und erleichtern so eine genaue Zuordnung derKontakte.Selbstverständlich können kundenspezifische Kelvin-Messleitungen,auch für OEMs, angefertigt werden. Dazu benötigt die FirmaSchnepp Angaben zu Steckverbinder, Kabeltypen und -Längenund Art der gewünschten Kelvin-Kontaktierung. (jj)■Der Autor: Horst Ponkratz ist Radio- und Fernsehtechniker-Meister in Heusenstamm und freier Mitarbeiter der Firma OttmarSchnepp Elektronische Bauteile, Neudenau.Auf einen BlickAuf die Kontaktierung kommt es anBei der Vierdraht- oder Kelvin-Messung werden die Zuleitungswiderständeder Messleitungen und die Übergangswiderstände an denMessstellen zwischen Prüfl ing und Messgerät kompensiert. Für denEinsatz bei der Messung von kleinen Kapazitäts- oder Induktivitätswertengilt das gleiche Prinzip. Nur eine einwandfreie Kontaktierungdes Prüfl ings garantiert eine qualitativ hochwertige und reproduzierbareMessung.infoDIREKT www.all-electronics.de502ei1011Bilder: Ottmar Schnepp Elektronische Bauteilewww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 51


Messen - Testen - PrüfenNeue ProdukteAntennenmesssystemeMit Absolut-Encoder-AuslesungZur Feststellung des exakten Winkelsbei Antennenpositionierernwurden in der Vergangenheit Synchroseingesetzt. Diese bekommennun Konkurrenz. Antennenpositionierervon Telemeter Electronickönnen auch mit Absolut-Große Speicherkapazität und Datenerhalt bis zu 10 JahreRobuste, PC-unabhängige USB-DatenloggerDie von Meilhaus erhältlichen PCunabhängigenrobusten USB-Datenloggerder Serie Site-log habeneine Batterie-Betriebszeit bis zu10 Jahre. Die Auflösung des AD-Wandlers beträgt 16 Bit, die Speicher-Tiefe4 MByte. Die meisten60, 100 und 200 MHz, zwei oder vier KanäleCAT III 1000 V-/CAT IV 600 V SicherheitFluke hat die tragbaren Oszilloskopeder Scopemeter 190 Serie II mitzwei Kanälen auf den Markt gebracht.Diese Modelle vereinen dieLeistung eines Zweikanal-Oszilloskopsmit einem 5000-Impuls-DMMBild: Telemeter ElectronicBild: Meilhaus ElectronicBild: FlukeEncoder eingesetzt werden. Mitder Controllergeneration AL-4164-MC-BL, die Inkremetal-Encoderund Absolut-Encoder unterstützt,wird auch gleich die passendeControllerlösung angeboten.Der Controller ist mitLAN-Schnittstelle ausgestattetund damit in automatische Messsystemeintegrierbar. Bis zu vierAchsen können mit einer Motoren-Leistungvon 0,75 PS betriebenwerden. Alle vier Achsen sindgleichzeitig ansteuerbar.infoDIREKT Module verfügen über 8 Kanäle,wobei der erste Kanal fest für dieTemperatur-Messung mit einemThermistor reserviert ist. Für denAnschluss unterschiedlicher Sensorenund Signale an die restlichen7 Kanäle sind über 30 Variantenmit verschiedenen Eingangsbereichenerhältlich, zumBeispiel Spannungen von 2,5 biszu 20 V DC, Ströme 4...20 mAoder 50 mA. Auch gibt es ein Modulmit nur 2 Kanälen für Temperaturund relative Luftfeuchte.infoDIREKT 555ei1011und papierlosen Aufzeichnungsmodi.Zusammen mit den schon vorgestelltenModellen mit vier Kanälenbilden die Zweikanal-Modelleeine vollständige Produktlinie tragbarerOszilloskopen mit zwei odervier unabhängig voneinander isoliertenEingangskanälen, einemversiegelten Gehäuse, Hot-SwapfähigeAkkus und einer CAT III 1000V-/CAT IV 600 V-Sicherheitseinstufung.Die Abtastrate beträgt 2,5GS/s und die Speichertiefe bis zu10.000 Abtastpunkten pro Eingang.infoDIREKT 554ei1011556ei1011Neue DotNET-ProgrammierschnittstelleVerbesserte Matlab-IntegrationDie Firma Goldammer hat ihrSoftwareangebot für Kunden, dieaus ihrer selbst erstellten Softwareheraus die GoldammerMess- und Datenerfassungshardwareansteuern möchten, komplettüberarbeitet. Neben der,ebenfalls neu entwickelten undweitgehend abwärtskompatiblen,bereits bekannten nativen Windows-Schnittstellesteht nun eineDotNET-Programmierschnittstellezum Download auf der Webseitebereit. Bei der Neuentwicklungdieser Schnittstellen wurde besonderenWert auf eine logischeUSB-MessmoduleJetzt mit Abtastraten bis 100 kHzData Translation hat die USB-Messmodulreihe der ECON-Serieum drei 12-Bit-Instrumente ergänzt.Bei den Modellen DT9812A, 9813A und 9814A wurdedie Abtastrate von 50 auf 100 kHzerhöht. Sie bieten 8, 16 oder 24analoge Eingänge sowie zweiAnalogausgänge (12 Bit) mit je 75kHz. Außerdem steht ein Counter/Timer für Frequenzmessungenoder als Impulsgeber zur Verfügungund – je nach Modell – biszu 16 digitale I/O-Kanäle. DieSpannungsversorgung erfolgt viaUSB-Kabel. In Verbindung mitNotebook oder Box-PC lassensich die nur etwa 10 x 11 x 3 cm 3Bild: GoldammerBild: Data Translationund für alle Messkarten einheitlicheBedienung gelegt. Neben denvon Microsoft angebotenen SprachenC#, C++\CLR, F# und VisualBasic ist die Benutzung von Dot-NET-Bibliotheken aus LabVIEWheraus sehr einfach und komplettmausgesteuert möglich. Ein weiteresFeature der neuen Schnittstellenist die durchgängige Verwendungder Formate von Standardsoftware.So ist es nun zumBeispiel möglich, einen digitalenFilter mit dem FDA-Tool vonMatlab GUI-basiert zu entwerfenund die so erzeugten Filterkoeffizientenohne Umrechnung direktan die Goldammer-Schnittstellezu übergeben, es stehen aberauch Funktionen bereit, um diegängigsten Typen von Digitalfilternohne ein zusätzliches Programmdirekt mittels der Goldammer-Softwarezu erzeugen.infoDIREKT 552ei1011kleinen Mini-Instrumente für eineVielzahl von Aufgaben in der mobilenMess- und Prüftechnik nutzen.Die Messsignale werden überSchraubklemmen angeschlossen.Per Software lassen sich die Eingangsspannungsbereichevon±1,25 V bis ±10 V einstellen. DerEingangswiderstand beträgt 10MΩ. Im Lieferumfang sind neben32 und 64 Bit Treibern für Windows7, Vista oder XP auch Softwareinterfacesfür LabVIEW undMatlab enthalten. In der mitgeliefertenSoftwaresammlung befindensich viele Beispielprogrammemit Source Code in .NET, VisualBasic, Visual C#, Visual C++ oderVisual J#. Über die Hersteller-Website kann eine einfache Oszilloskop-und Linienschreibensoftwarekostenlos heruntergeladenwerden; damit lassen sich Messwerteerfassen, in Echtzeit visualisierenund abspeichern.infoDIREKT 553ei101152 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Fehler fermeiden –erfolgreich entwickelnVon der zündenden Idee zum Prototypen?Mit dem grafischen Systemdesign von National InstrumentsMit den vielen Prototypen, die Thomas Edison vor der ersten einsatzbereitenGlühbirne entwickelte, zeigte er Ingenieuren und Wissenschaftlern, wie entscheidendein funktionsfähiger Prototyp ist, um Ideen zum Leben zu erwecken. Das grafischeProgrammierwerkzeug NI LabVIEW und die benutzerdefinierbare Standardhardwarevon NI können in Wochen statt in Monaten aus einem Gedanken einen Prototypmachen und das Risiko für Ihr nächstes Projekt verringern.PRODUKTPLATTFORMNI LabVIEWNI CompactRIONI Single-Board RIOI/O-Module der C-Serievon NI>> Schneller zum Prototypen? Mehr Informationen unter ni.com/succeed/d 089 7413130National Instruments Germany GmbHGanghoferstraße 70 b • 80339 MünchenTel: +49 89 7413130 • Fax: +49 89 7146035ni.com/germany • info.germany@ni.comBesuchen Sie uns auf der SPS/IPC/Drivesvom 22.-24.11. 2011 in Nürnbergin Halle 7 an Stand 381!©2011 National Instruments. Alle Rechte vorbehalten. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI und ni.com sind Warenzeichen von National Instruments.Andere Produkt- und Firmennamen sind Marken oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen. Druckfehler, Irrtümer und Änderungen vorbehalten.


Messen - Testen - PrüfenBild 1: Zur Verbesserung von Qualität, Zuverlässigkeitund Verfügbarkeit müssen die Herstellereinen Feedback-Kreislauf nach der Feld-Implementierungder Systeme etablieren.Bilder: Asset IntertechIn-System Embedded-DiagnosticsHohe Systemverfügbarkeit und Diagnose auch nach dem AbsturzAuch nach der Implementierung im Feld möchten Hersteller wissen, was ihre Systeme leisten, welche Problemeauftauchen, die ihre Verfügbarkeit gefährden, und ob sie so zuverlässig wie geplant funktionieren. Ohne dieseInformationen können die Systemanbieter die Qualität, Verfügbarkeit, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit ihrerProdukte nicht laufend verbessern. Autor: Reg WallerDer alte Spruch, dass eine Kette immer nur so stark ist wieihr schwächstes Glied, gilt mehr denn je für die vernetzteWelt von heute, in der praktisch alle elektronischen Gerätezum einen oder anderen Zeitpunkt miteinander verbundensind. Diese Verknüpfung der Elektronik verdeutlicht, wiewichtig die hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Systemenist. Wenn nämlich ein Glied in der elektronischen Kette ausfällt,dann reißt die gesamte Kette.Viele Serversysteme, Storage-Komponenten, Switches, Telekommunikationsanlagen,Enduser-Geräte wie Smartphones, Desktop-PCs, Laptops, Tablet-Rechner und andere Geräte sind online undwerden ständig angesprochen. Die Folge davon ist, dass sich die Verfügbarkeiteines Systems auf die Funktionsweise zahlreicher andererauswirkt. Deshalb legen die Systemhersteller wesentlich mehr Wertauf hohe Verfügbarkeit und ständige Fortentwicklung im Rahmenvon „Continuing Engineering“. Das heißt, die Arbeit des Ingenieursendet nicht mit der Auslieferung des Produkts. Ganz im Gegenteil.Die Erfassung der Daten, die zur Optimierung und Verbesserungder Systemverfügbarkeit benötigt werden, ist natürlich alles andereals einfach. Systemabstürze hinterlassen in der Regel nicht sehr vieleverwertbare Spuren. Bis der Techniker an den Ort des Geschehenskommt, sind nur noch wenige oder gar keine forensischen Daten zur54 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - PrüfenFITS-OR-NOTDie Kollisionsprüfung zum Anfassen!Save moneytry a Dummy!* Preisbeispiel für 1 dm 2 in 3 AT plus Bestückung 14x THTzzgl. Versandkosten UPS Standard (GER) € 6.90www.pcb-pool.com/fitsornotErstellt mit TARGET✓29,3001! V1575 € *3 AT* Preisbeispiel für 8 cm 3 zzgl. Versandkosten UPS Standard (GER) € 6.90www.beta-layout.comKunze_ei_10_2011_Layout 1 14.09.11 11:55 Seite 1Auswertung vorhanden. Das heißt, die Ursachenforschung gestaltetsich unter Umständen sehr schwierig.Die Lösung lautet Embedded-DiagnosticsHeute werden kleine Messinstrumente mit geringem Platzbedarf inSysteme integriert, um die Performance laufend zu überwachen undforensische Daten zu Fehlern und Ausfällen zu erfassen. Diese Methodeist zu einem äußerst effektiven Mittel zur Durchführung vonLokal- und Ferndiagnosen des Systembetriebs geworden. Embedded-Diagnosetechnologie eignet sich besonders gut für Hochverfüg- ➔Auf einen BlickPermanent verfügbare SystemeDie Anwender zeigen wenig Toleranz gegenüber Systemabstürzen.Was einmal der Goldstandard für Verfügbarkeit war – nämlich die vielzitierten „Fünf Neunen“, also 99,999 Prozent Uptime – ist jetzt eineMindestanforderung, die an viele Hochverfügbarkeitssysteme gestelltwird. Zum Glück kann Embedded-Diagnostics-Funktionalität implementiertwerden, die den Debug-Port der CPU nutzt, um katastrophaleHardwarefehler und Softwarebugs im ersten Schritt zu analysierenund letztendlich die Fehlerhäufi gkeit noch weiter zu reduzieren.Ihre LEDs –unsere Thermal Interface Materialien LEDPAD ® .Ein erfolgreiches Team!infoDIREKT www.all-electronics.de500ei1011Die Lösung Ihres Wärmeproblems ist nur einenKlick weit weg:www.elektronik-industrie.deKunze Folien GmbH · Postfach 1562 · D-82036 Oberhaching · Tel + 49 (0) 89 66 66 82 - 0


Messen - Testen - Prüfenrung, die die Basis für Embedded-Diagnostics bildet.Bild 2: Typische Architektur eines PC-Motherboards.barkeitssysteme wie Server, Multimedia-Gateways, Router, Telekommunikationsanlagen,Switches und andere Systeme, die eine Architekturmit einer CPU und einem Service-Prozessor (SP) aufweisen.Bei Designs, die auf der typischen Hauptplatinen-Architektur einesPersonal Computers basieren, übernimmt der SP in der Regel Wartungs-und Managementfunktionen zur Unterstützung des Systemkerns.Neben den klassischen Funktionsblöcken, die in jedem Hauptplatinen-Designenthalten sind, sprich CPU, Memory, I/O-Hubund Peripherie-Schnittstellen, enthält das Design in Bild 2 aucheinen SP, der für die Implementierung von Embedded-Diagnosticsvon entscheidender Bedeutung ist. Je nach der Komplexität desSystems ließe sich diese Schemazeichnung selbstverständlich nochmit zusätzlichen Funktionsblöcken für Co-Prozessoren, Analogbausteinen,Hochfrequenzkomponenten, digitalen Signalprozessorenund vielen anderen erheblich erweitern.Im Routinebetrieb führt die CPU die Hauptanwendung(en)des Systems aus, interagiert aber auch häufig mit einem vorgelagertenKomponenten-Managementsystem. Die Belastung derCPU mit Managementfunktionen wie diesen, die für die Nutzeranwendungendes Systems zweitrangig sind, kann sich auf diePerformance der Applikation auswirken und deren Reaktionsgeschwindigkeitbeeinträchtigen. Um dies zu kompensieren, wirdoft eine Teilmenge der Managementfunktionen von der CPU aufden SP verlagert, der Aufgaben wie Ausführung des Bootloader,Überwachung und Steuerung der CPU-Temperatur, Board-Energiemanagementusw. übernimmt. Diese Aufgaben werden oft als„Out-of-Band-Funktionen“ bezeichnet, da sie sich von anwendungsbezogenenoder In-Band-Funktionen unterscheiden, fürdie normalerweise in erster Linie die CPU zuständig ist. Darüberhinaus beherbergt und steuert der SP häufig die Instrumentie-In-System Embedded-DiagnosticsViele Systemhersteller nutzen den Service-Prozessorals Verarbeitungsressource für die Einbettungvon Diagnose-IP (Intellectual Property) indas System. Der SP kann als Wächter agieren,wenn die CPU abstürzt oder einfriert. Die Gründefür solche Hänger oder Abstürze des Betriebssystemssind häufig sehr schwer nachvollziehbar,beispielsweise wenn sie durch unregelmäßigeoder katastrophale Hardwarefehler wie Double-Bit-Memory-Fehler oder einen Kernel verursachtwerden, der auf fehlerhafte Hardware zugreift,was wiederum zu einem ungültigen Ergebnisführt. Hänger können auch durch Aktionen vonAnwendungen versursacht werden, beispielsweiseein Codesegment, das unerlaubterweise in einengeschützten Speicherbereich schreibt, Endlosschleifen,Out-of-Range-Fehler oder andereBugs.Wenn sich die CPU aus irgendeinem Grund aufhängt,kann der SP die Wiederherstellung des normalenSystembetriebszustands übernehmen, fallsdas möglich ist. Das vermeidet unter Umständenlängere Lock-ups aufgrund eines undefiniertenSystemzustands, was möglicherweise wiederumandere Probleme verursacht. Eine übliche Technikfür die Vermeidung von längeren Blockaden ist derWatchdog-Timeout. Der SP fühlt dabei ständig den Puls der CPUund startet das System neu, wenn der Pulsschlag für längere Zeitaussetzt.Anspruchsvollere Anwendungen des SP für Embedded-Diagnosticslassen sich mit der Black-Box eines Flugzeugs vergleichen.Der Status der CPU zum Zeitpunkt des Systemabsturzes wird erfasstund in ein nicht-flüchtiges RAM geschrieben. Dies hilft demDesigner sich per Debugging ein Bild davon zu verschaffen, wasbeim Systemabsturz genau passiert ist. Die aufgezeichneten Datenkönnten den Inhalt der CPU-Register, den Instruktionszähler, einenStack-Traceback, den Speicherinhalt und den Status der angeschlossenenGeräte beinhalten. Diese Informationen sind extremwertvoll, denn die Ingenieure können damit die Ursachen vonFehlern im Feld zurückverfolgen. Dadurch lässt sich wiederum dieZuverlässigkeit und Verfügbarkeit verbessern.SPs mit Embedded-Diagnostics können auch eine aktivere Rollebeim Systemdebugging im Labor oder im Feld übernehmen. Wennder SP Zugriff auf den Debug-Port der CPU hat, kann er Haltepunktesetzen. Diese Haltepunkte werden erst aktiviert, wenn derProzessor versucht, ein Segment eines fehlerhaften Codes auszuführen.Dann lassen sie sich dazu nutzen, die unregelmäßigstenund schwierigsten Arten von Fehlern zu korrigieren. Am Haltepunktwird ein Speicherabzug durchgeführt, oder der Systemdesignergeht den Code Schritt für Schritt durch, um die Fehlerursachezu bestimmen. Haltepunkte sind auch ein ausgezeichnetes Tool,wenn sie in mehreren Systemen eingesetzt werden, um die Wahrscheinlichkeitzu erhöhen, einen Fehler zu finden. (jj) nDer Autor:Reg Waller ist Regional Sales Director der Asset Intertech.56 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - PrüfenBeschleunigte MessdatenanalyseFlexibles Ladeverhalten für große DatensätzeBild: National InstrumentsNational Instruments hat DIAdem 2011auf den Markt gebracht, eine Standardsoftware,die effizienteres Arbeiten beimAuffinden, Sichten und Analysieren vonMessdaten sowie bei der Berichterstellungermöglicht. Durch flexible Ladeop-beiten. Dabei steigert die Software dieProduktivität durch die Kapazität fürgroße Datensätze, das synchronisierteSichten von Daten und die leistungsfähigenintegrierten Analyse- und Verwaltungswerkzeuge.Diadem-Report wurde grundlegendenÄnderungen unterzogen, die sich direkt aufdie auf Vorlagen basierende Berichterstellungauswirken. Anti-Aliasing verbessertdie allgemeine Qualität von Berichten, daeine glattere Darstellung erreicht wird.Durch die interaktive Achsenskalierung lassensich Diagramme leichter erstellen. DynamischeKurvenausschnitte werden automatischaktualisiert, so dass Berichte ohneNachbearbeitung veröffentlich werden können.Mit dem neuen Dialog zur Verwaltungvon Arbeitsblättern kann man jetzt mithilfevon Filter- und Duplizierungsfunktionengroße, mehrseitige Berichtvorlagen schnellund einfach erweitern. ninfoDIREKT551ei1011Runout-VermessungssystemAufrüstung auf einen zweiten Messkanal möglichGroßwellen werden zur frühzeitigen Erkennungvon Schäden, die durch Schwingungenverursacht werden, kontinuierlichüberwacht. Für diese Überwachung werdenMessspuren auf der Welle kalibriert(Runout-Spuren), über denen im Betriebberührungslose Schwingungssensoren angebrachtwerden. Measx stellt nun seineVersion zwei des Runout-Vermessungssystemsvor. Mit diesem System können in derProduktion die Runout-Spuren mit höchsterGenauigkeit vermessen werden. EinUpdate der Software bezüglich der Sprachversionerlaubt jetzt beispielsweise die Auswahlvon Deutsch und Englisch.Eine Erweiterung auf 2 Kanäle ermöglichtwahlweise den Anschluss eines mechanischenTasters oder induktiven Abstandssensorsan Kanal 1, während der optionale2. Kanal für induktive Sensorenausgelegt ist. Die Nullpunkt-Kalibrierungist jetzt optional über einen externen, kabelgebundenenTaster möglich. Dadurchvermeidet man, dass der Anwender zwitionenkönnen Anwender das Laden vonMassendaten aus TDM- (Technical DataManagement) und TDMS-Dateien (TDMStreaming) solange verzögern, bis diesunbedingt erforderlich ist. Bei diesemneuartigen Ansatz werden Daten währendder Analyse und Berichterstellungdirekt auf der Festplatte referenziert, ohnedie Integrität der in der Datei gespeichertenOriginaldaten zu beeinträchtigen.Diadem 2011 führt zudem einen neuenData Plugin-Assistenten ein, der fürdie einfache Integration von Daten ausTabellenkalkulationsprogrammen entwickeltwurde, beispielsweise aus mit MicrosoftExcel oder OpenOffice.org CALCerstellten Dateien. Mit dem Data Plugin-Assistenten für Excel kann man Diademinteraktiv und im Handumdrehen so einrichten,dass die Software die Strukturähnlich organisierter Dateien erkennt.Anschließend lassen sich Excel-Datensofort in Diadem laden und dort verarschender Welle mit den Abstandssensorenund der Messbox hin und her laufen muss.Wenn auf dem gewünschten Messpunktauf der Welle nicht gemessen werden kann,ist es möglich bei einer Messung mit zweiinduktiven Sensoren diesen unzugänglichenMesspunkt über deren Messpositionenzu interpolieren.Ebenso werden werkseitig vorgeseheneVertiefungen wie Nuten oder Bohrungenbei Bedarf aus der Rundheitsmessung herausgerechnet.Durch den umschaltbarenMessbereich ist eine Verbesserung der Auflösung/Genauigkeitum den Faktor 10 erreichtworden. Weiterhin bieten Änderungenin derMenüführungund die Möglichkeitdes AnwendersTextbezeichnungendes Messprotokollsan seineAnforderungenDie Version 2 des Runout-Vermessungssystems.anzupassen eine deutlich flexiblere MöglichkeitMessprotokolle zu personalisierenund dem jeweiligen Arbeitsumfeld anzupassen.ninfoDIREKT550ei1011_06DRZ_TOELLNER_3 Netzgeräte 86x29 3_as_gepr.pdf;S: 1;Format:(86.00 x 29.00 mm);03. Nov 2010 12:28:00NetzgeräteLabor-Leistungs-Arbiträrwww.TOELLNER.deBild: Measxwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 57


Messen - Testen - PrüfenThermoelektrischeGeneratorenStromversorgung aus dem DieseltankGrößere Dieselmotoren können wegen der dabei auftretendenthermischen Belastungen in der Regel nicht kalt gestartet werden.Wird eine Diesellokomotive abgestellt, so schaltet sich deswegendie darin integrierte Vorwärmanlage ein und sorgt dafür, dass derDieselmotor nicht auskühlt und jederzeit wieder aus dem warmenZustand heraus gestartet werden kann. Autor: Rainer Ihra1Durch den Einsatz von Vorwärmanlagen in Dieselloks läuftder Dieselmotor nicht mehr, wie bisher, während der gesamtenStandzeit der Lokomotive im Leerlauf (Bild 1). Sowerden pro Lokomotive und Jahr, je nach Größe und Betriebsartder Lokomotive, in etwa 20.000 bis 80.000 Liter Diesel eingespart.Die Vorwärmanlage selbst bezieht die notwendige elektrischeHilfsenergie für den Brenner, die Pumpen und die Steuerungaus der Batterie, die entweder über den vorhandenen Bordlader,oder durch das gelegentliche automatische Anlassen des Motors,nachgeladen werden muss. Doch genau dieses Nachladen führt, beizunehmender Flexibilisierung der Einsätze, zur Suche nach einerortsfesten Steckdose für den Bordlader, oder eben zum Einbau einerautomatischen Start-Stop-Einrichtung für das ladebedingte Hochfahrender großen Antriebsmaschine. Dies hat all die damit verbundenennegativen Eigenschaften, insbesondere auch den Verbrauchund Lärm. Eine Alternative ist der Einbau eines zusätzlichen kleinenNotstromaggregates. Diese Aggregate haben aber nicht die notwendigeLanglebigkeit, sind nicht wartungsfrei und erzeugen ebenfallsentsprechenden Betriebslärm und anderes mehr.Zukunftsalternative Diesel-Brennstoffzelle und AlternativeDie Entwickler der A.S.T. beschäftigen sich schon seit mehr als 25Jahren mit der Vorwärmung von Großdieselmotoren. Der immergrößer werdende Anteil an Elektronik und Sensorik, die auch imStand betrieben werden muss, führt mehr und mehr dazu, dassDiesellokomotiven, wenn sie länger abgestellt sind, über den Bordladerangeschlossen werden müssen, oder ständig ein- und ausschalten.Eine Zukunftsalternative wäre hier eine Diesel-Brennstoffzelle.Matthias Boeck, Geschäftsführer der A.S.T. hat durch die bei derA.S.T.-Tochter EBZ in Dresden laufende Systementwicklung derSOFC-Brennstoffzelle jedoch ausreichend Erfahrung um zu wissen,dass es weltweit noch einige Jahre dauern wird, bis die Brennstoffzellederartigen Anforderungen, als leise und zuverlässigeStromversorgungseinheit, standhalten wird. Bei der Suche nachverfügbaren alternativen Technologien hat er deshalb in der A.S.T.-Gruppe den Einsatz von Thermoelektrischen Generatoren (TEG)für derartige Zwecke nahezu bis zur Serienreife weiterentwickelt.Thermoelektrischen Generatoren sind die aktuelle LösungBei TEGs handelt es sich um hintereinandergeschaltete Festkör-permodule, die ohne bewegliche Teile den Wärmefluss beziehungsweisedamit auch die Abwärme in elektrische Energie umsetzenkönnen (Bild 2). Damit kann auch die Temperaturdifferenz zwischendem Brennraum und dem Wasserkessel einer Vorwärmanlagedirekt mit hohem Wirkungsgrad in elektrischen Strom umgesetztwerden. Die Verlustwärme aus der mit etwa 2 bis 3 % erfolgendenUmsetzung ist nicht verloren, weil das System ja sowiesonur dazu da ist, das Wasser zu erwärmen.Hochleistungs-TEGs sind bisher überwiegend in der Raumfahrtund im militärischen Bereich eingesetzt worden. Mit Verbesserungder thermoelektrischen Materialien, hin zu größeren Einsatztemperaturenund höherem Wirkungsgrad, wurden in den letzten Jahrenauch diverse Versuche zur direkten Abwärmenutzung von Abgasenund so weiter und der Einsatz für andere mögliche Anwendungenangestoßen. Anders als bei der Nutzung der TEG-Technologiein Kraftfahrzeugen, wo die Auspuffabwärme desVerbrennungsmotors genutzt wird und damit Temperaturunterschiedevon etwa 100 bis 300 Grad realisierbar sind, entstehenbeim Einsatz in einem Heizkessel Temperaturunterschiede vonmehreren 100 Grad, welche aber insbesondere auf die Zyklusfestigkeitund die Lebensdauer eingehen (Bild 3).TEG im System integriertDer Aufbau einer entsprechenden Systemtechnik (Bild 4) im HauseA.S.T., welche auch vom Freistaat Bayern mit gefördert wurde,hat sich jedoch gelohnt. Bereits heute kann die A.S.T. Heizkesselsystemeaufbauen, die eine elektrische Leistungen bis 2 kW liefernkönnen und damit weit mehr Energie erzeugen, als für den Eigenbetriebeiner entsprechenden Heizung notwendig ist.Integriert in einen Versuchskessel von etwa 50 kW liefern dieTEG-Module bei der A.S.T. derzeit bei einer Spannung von etwa80 bis 140 VDC rund 2 bis 3 % der eingesetzten Primärenergie alselektrischen Strom (Bild 5). Der dabei erzeugte Gleichstrom wirdin einem nachgeschalteten und ladekennliniengeführten DC/DC-Wandler zur Batterieladung umgesetzt und kann bei Bedarf auchin eine entsprechende Wechselspannung umgerichtet werden.Weitere Systeme mit höherem Wirkungsgrad und entsprechendkleinerer Bauform sind in der Entwicklung. Matthias Boeck glaubt,dass er an die 20 % Wirkungsgradhürde im Alltagsbetrieb nochlange nicht heran kommen wird. Auch die derzeit in den verschiedenenLaboren weltweit laufenden Versuche bestätigen dies. Eine58 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - Prüfen2 2aDISPLAYSUNDTOUCH-DISPLAYS34 5Bilder: A.S.T.Ausbeute von bis zu 6 % der Primärenergie, also etwa bis 3 kWelektrische Leistung bei einer 50 kW Anlage sind jedoch schonbald möglich. Mit der entsprechenden Aufbau- und Verbindungstechniksind heute bereits mehrere tausend Zyklen und ein uneingeschränktermehrjähriger Betrieb möglich, ohne dass sich dieSystemparameter wesentlich ändern.Feldtests bestätigen EinsatzreifeDie A.S.T. wird deshalb bereits in den nächsten Monaten die erstenFeldtestsysteme einbauen und zusammen mit ihren weltweitenKunden testen. Alle diese Anlagen sind dabei heute mit entsprechendeneigenen GPRS-Datenerfassungssystemen ausgerüstet undsenden während des Betriebes automatisch eine Vielzahl von Datenpaketenaus ihren weltweiten Einsatzorten. Diese werden überdas GSM-Netz und das Internet zu den dafür aufgebauten Servernbei A.S.T. geleitet. Von dort aus werden die Betriebsdaten dann zusammengefasst,ausgewertet und für alle Benutzer dargestellt.Werden dabei vorgegebene Grenzwerte überschritten, können dieMeldungen auch aktiv, beispielsweise per SMS an die Benutzer gesendetwerden. So wird quasi ein bidirektionaler Onlinezugriff realisiert,mit dem die Testdaten und das Betriebsverhalten bewertetwerden können. (sb)■Bild 1: Diesellokomotivenhaben heute eineVorwärmanlage anBord, so können siewarm und sicherabgestellt werden undproblemlos starten.Bild 2: Aufbau einesThermomoduls undeiner Reihenschaltungvon TEGs (rechts) zurUmsetzung desWärmedurchflusses inStrom.Bild 3: Prinzipaufbaudes TEG-Versuchskessels,bestückt mit 12TEG-Heizprofilen.Bild 4: Aufbau undVerbindungstechnikfür ein TEG-Heizprofil.Bild 5: Struktur einesmodernen 20 WattTEG-Moduls fürTemperaturdifferenzenbis etwa 400 °C.Der Autor: Rainer Ihra ist Marketingmanager bei A.S.T. AngewandteSystemtechnik GmbH.Auf einen BlickEnergie aus AbwärmeDer umgekehrte Pelltiereffekt ist weit verbreitet um elektrische Energiezu erzeugen. Bei den darauf beruhenden Thermoelektrischen GeneratorenTEGs handelt es sich um hintereinandergeschaltete Festkörpermodule,die ohne bewegliche Teile die Abwärme in elektrischeEnergie umsetzen können. Damit wird auch die Temperaturdifferenzzwischen dem Brennraum und dem Wasserkessel einer Vorwärmanlagein einer Diesellok direkt mit hohem Wirkungsgrad in elektrischenStrom umgesetzt werden.infoDIREKT www.all-electronics.dewww.elektronik-industrie.de418ei1011– Intelligente Displays– TFT-Displays– Chip-on-Glass Displays– RS 232/SPI/I 2 C– USB StarterkitsELECTRONIC ASSEMBLY GmbHTel.: +49 (0)8105/778090vertrieb@lcd-module.dewww.lcd-module.de


Messen - Testen - PrüfenInterview mit Matthias Boeck, Geschäfstführer von A.S.T.Im GesprächMatthias Boeck zum 20-jährigenJubiläum von A.S.T. DresdenBild: A.S.T.A.S.T. steht für Angewandte System Technik. Unter dem Leitsatz„Ideen in Elektronik“ entwickelt und fertigt die Firma seit über30 Jahren kundenspezifische Lösungen für die Bahntechnik,industrielle Messtechnik und Leistungselektronik. Die in Berlinund Wolnzach/Bayern ansässige Firma feiert 2011 das 20-jährigeJubiläum der A.S.T. GmbH Mess- & Regeltechnik in Dresden.Anlass zu einem Gespräch mit Matthias Boeck,Geschäftsführer der A.S.T.Sie feiern jetzt 20-jähriges Jubiläum der A.S.T. Dresden. Wie ist dieVorgeschichte der A.S.T.?Die heutige A.S.T. Dresden bestand seit 1961 als wissenschaftlicherIndustriebetrieb „VEB Schwingungstechnik und Akustik Dresden“(SAD), wurde später in die neu gegründete „VEB MeßelektronikDresden“ (MED) übernommen und dann im Jahr 1979 in das„VEB Kombinat robotron“ eingegliedert. Sie baute damit bereitsbei der Privatisierung zur A.S.T.-Mess & Regeltechnik, Dresdenvor 20 Jahren auf viele Jahre “Messtechnische Erfahrungen“ auf.Heute und speziell in den letzten Jahren sind in Dresden neben derKraftmesstechnik weitere Schwerpunktehinzu gekommen. Hierzu zählt unseremoderne mechanische und elektronischeFertigung, ebenso, wie die Softwareentwicklung,wodurch die A.S.T. Dresdenspeziell mit Systemlösungen in der Bahntechnikweltweit bekannt wurde. DieseSystemlösungen aus Dresden ergänzenauch perfekt die mehr als 30-jährige Branchenerfahrungder A.S.T.- Gruppe im Bereichder elektrischen Zugvorheizanlagenund der Vorwärmanlagen für Diesellokomotiven,sowie der sonstigen Verkehrstechnik.Was sind die Schwerpunkte der vier selbstständigen Firmen?Gegliedert in drei Technologiebereiche, die Sensorik in Dresden,die Leistungselektronik in Berlin, die Systemtechnik in Wolnzach,haben wir heute mehr als 200 Mitarbeiter, wobei über etwa dieHälfte davon in Dresden angesiedelt ist.Am Standort Dresden haben wir auch unser Produktions-Know-How der Fügetechnik, die elektronische Bestückung und die mechanischeFertigung mit dem elektronischen Gerätebau konzentriert.Dies hat insbesondere in der Kraftmesstechnik den Standortvorteil,dass wir die überwiegende Fertigungskette im eigenenHause darstellen können und so die notwendige Präzision unsererMesssysteme für die Verkehrsindustrie, also auch die MesssystemeDie Deutsche Bahntechnik zehrtheute noch aus dem damaligen„Rad Schiene Forschungsprogramm“.Sie ist in vielen Bereichendeshalb auch derzeit noch führend. Es giltjedoch gehörig aufzupassen, dass wirdiesen Vorsprung nicht leichtfertig durchgesellschaftspolitische Vorgaben undBeschränkungen verlieren.zur geometrischen Vermessung von Reisezugwagen etc. garantierenkönnen.In Wolnzach, in der Nähe von München, sind wir seit vielen Jahrenim Bereich der Energieeinsparung und der Umwelttechnik unterwegsund bauen dort gerade unsere Systemtechnik und die dazugehörigeProduktion aus. Zu diesem Bereich der Energie- undUmwelttechnik zählt auch unser „bewegtes Bad“ also der Bereich„Live Sience“ mit den höhenverstellbaren Waschtischen und Toilettensowie der dazugehörigen Haus- und Gebäudetechnik.Unsere Leistungselektronik in Berlin entwickelt und produzierthauptsächlich Baugruppen für die Bordstromversorgung,Bordlader und integrierteFrequenzumrichter für Anwendungenin der Bahntechnik sowie in zunehmendemMaße auch für moderne Windkraftanlagen.Welche dieser Firmen entwickelt sich inbesonderer Weise? Gibt es Verschiebungenzwischen ihnen?Natürlich gibt es immer neue Technologien,die übergreifend oder auch speziellfür unsere Unternehmensbereiche vonBedeutung sind. Im Bereich Energietechnikund auch im Bereich Live-Sience sind wir auch sehr stark mitverschiedenen Forschungseinrichtungen, Universitäten und denFraunhofer Gesellschaften unterwegs.Am Standort in Dresden entwickeln wir mit unserer EBZ diezukünftige Systemtechnik für die SOFC-Brennstoffzelle und auchdie Aufbau- und Verbindungstechnik für die Thermoelektrik, beziehungsweiseliefern weltweit Prüfsysteme für die SOFC-Brennstoffzellen-Forschung.Am Standort in Wolnzach entwickeln wir, zum Teil gemeinsammit verschiedenen Forschungsstellen, die notwendige Systemtechnikfür die zukünftigen Märkte der Energietechnik und hoffen hierauch weiterhin unsere Marktanteile ausbauen zu können.60 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - PrüfenKönnen Sie für diese notwendigen Systeme der zukünftigen Märkteein Beispiel nennen?Ein Beispiel hierfür ist die Entwicklung von ThermoelektrischenGeneratoren (TEGs) zum Aufbau von autarken Systemen und soweiter und später ggf. auch zur Abwärmenutzung. Analoges giltauch für die Brennstoffzelle, wobei wir hier mehr an die Bordstromversorgungvon großen Einheiten denken. Die zukünftigenEnergietechniken und deren Systeme sind massiv auf die Leistungselektronikund die Mess- und Regeltechnik, also auf dieSchwerpunkte der A.S.T.-Gruppe angewiesen.Digitizer mitDual Time Base (ABA)8, 12, 14 oder 16 Bit Auflösung1 MS/s bis 1 GS/s Abtastratebis zu 256 synchrone Kanäle pro SystemPCI/PCI-X und PCI ExpressVollständig integriert in SBench 6 ProfessionalWie schätzen Sie die Position der deutschen Bahntechnik im Vergleichzu Frankreich, Italien und anderen europäischen Ländern bzw.weltweit bzw.China?Die Deutsche Bahntechnik zehrt heute noch aus dem damaligen„Rad-Schiene-Forschungsprogramm“. Sie ist in vielen Bereichendeshalb auch derzeit noch führend. Es gilt jedoch gehörig aufzupassen,dass wir diesen Vorsprung nicht leichtfertig durch gesellschaftspolitischeVorgaben und Beschränkungen verlieren. EinenZug der bei uns nicht benützt wird, oder gesellschaftspolitisch obsoletist, werden wir später auch nicht verkaufen können.Der Name A.S.T. hat besonders in der Bahntechnik einen guten Ruf.Was sind hier Ihre Meilensteine?Mit dem Einsatz der ersten rechnergestützten Energieversorgungsanlagen,also den „Zugvorheizanlagen zur Klimatisierung undzum Vorheizen von Reisezugwagen“ haben wir zusammen mit derheutigen Bahn AG vor vielen Jahren richtungsweisende Erfolge beider Energieeinsparung und der Erhöhung der Betriebsbereitschaftderartiger Anlagen erzielt. Der weltweite Erfolg dieser Systeme hatdies nachhaltig bestätigt. Analoges ist uns mit der Entwicklung derersten rechnergestützten Vorwärmanlagen für Diesellokomotivengelungen. Dahinter stehen unsere integrierten Frequenzumrichterfür Pumpen und Antriebe, sowie unsere heutige Erfahrung imAufbau von entsprechenden integrierten Betriebsdatenerfassungssystemen.Ebenso gut hat sich die A.S.T. Dresden mit ihren Messsystemenzur Qualitätssicherung beim Bau von Hochgeschwindigkeitszügenentwickelt und wir sehen hier auch weiterhin einen wachsendenExportmarkt. Derzeit wollen wir der SOFC-Brennstoffzelle unddem Thermo-Elektrischen-Generator (TEG) im Bereich der Bordstromversorgungzum Erfolg verhelfen, sowie im Bereich derMess- und Regeltechnik die Netzeinbindung der Baugruppen verstärken.Im Haus steht auch ein Generationenwechsel bevor. Sind die Weichenür die Zukunft gestellt?Zusammen mit den Mitarbeitern betrachte ich unser Unternehmennach wie vor als einen „Familienbetrieb“ der durch unsereleitenden Mitarbeiter mit geprägt wird. Auch einer meiner Söhne,Tobias Boeck, arbeitet bereits seit mehreren Jahren aktiv in verschiedenenFunktionen und Projekten mit. Wenn ich oder auchandere dann später ausscheiden werden, so glaube ich, dass wirbereits jetzt gut gerüstet sind, das Unternehmen auch weiterhin erfolgreichzu führen.Timestampsmit 1 SampleGenauigkeitTriggerereignissemit bis zu 1ns AuflösungaufzeichnenGeringe Totzeitvon 4 (M2i Serie) bzw.32 (M3i Serie) SamplesZwischen den Triggerereignissenlangsame, kontinuierlicheAufzeichnungWir danken für dieses Gespräch.www.elektronik-industrie.deSpectrum GmbH / GermanyTel. 04102-69 56-0 | info@spec.de | www.spec.de® Spectrum GmbH. SBench is a trademark of Spectrum GmbH, all other trademarks orregistered trademarks are the property of their respective owners.


Messen - Testen - PrüfenZügig zurKomplettlösungDesign von Thermoelement-Applikationen mit einem Sensor-AFEDas Sensor-AFE (Analog Front End)LMP90100 bringt mit seinem geringenRauschen, seiner niedrigen Offsetspannung,seiner hohen Gleichtaktunterdrückungund seinen Rail-to-Rail-Eingängendie besten Voraussetzungen für denEinsatz in Thermoelement-Applikationenmit. Das Design einer solchen Anwendunglässt sich mit dem Online-ToolWEBENCH Sensor AFE Designer vonNational, das eine mühelose Ausarbeitungvom Konzept über die Simulationbis zum Prototyp ermöglicht, zügigdurchziehen. Autor: Jason SeitzBild 1: Spannungs-Temperatur-Kennlinienverschiedener Thermoelemente.Im Jahr 1821 entdeckte Thomas Seebeck das nach ihm benanntephysikalische Phänomen, dass ein elektrischer Strom fließt,wenn man zwei verschiedene metallische Leiter an beiden Endenmiteinander verbindet und eine der beiden Verbindungsstellenerhitzt [1]. Trennt man die andere Verbindung, so kannman an ihr eine elektrische Spannung messen. Diese wiederum istproportional zur Temperaturdifferenz zwischen der erhitztenMessstelle und der kalten Vergleichsstelle, an der die Spannung gemessenwird. Dieser so genannte Seebeck-Effekt ist die Grundlagedes Thermoelements.Thermoelemente und Halbleiter-TemperatursensorenThermoelemente haben eine Reihe von Vorteilen, die ausschlaggebendfür ihre Popularität in vielen Anwendungen beispielsweiseim industriellen, medizinischen und privaten Bereich sind. ImVergleich zu anderen verbreiteten Temperatursensoren wie etwaWiderstandsthermometern (RTDs für „Resistance TemperatureDetectors“) und IC-Sensoren sind Thermoelemente die robustestenund preisgünstigsten Bauelemente. Außerdem sind sie für diegrößten Temperaturbereiche geeignet und kommen als passiveSensoren ohne ein elektrisches Ansteuersignal aus, was die Systemkomplexitätauf ein Minimum reduziert. Ungeachtet der vielenPluspunkte, die Thermoelemente vorzuweisen haben, ist für dasDesign mit diesen Bauelementen ein umfassendes Verständnis ihrerelektrischen Eigenschaften erforderlich.Thermoelemente werden abhängig davon, welche Metalle fürdie Messstelle verwendet werden, in unterschiedliche Typen eingeteilt(Typ K, Typ J usw.). Je nach Typ besitzt ein Thermoelementeine bestimmte Empfindlichkeit (µV/K), einen spezifischen Temperaturbereichund eine ganz bestimmte nichtlineare Kennlinie,die den Spannungsverlauf über diesen Temperaturbereich wiedergibt.So hat ein Thermoelement vom Typ K eine durchschnittlicheEmpfindlichkeit von ca. 41 µV/K und einen Betriebstemperaturbereichvon 200 °C bis +1.250 °C. Der nichtlineare Spannungsverlaufeines Thermoelements über den Betriebstemperaturbereich ist inBild 1 dargestellt.Beim Design mit Thermoelementen ist zu beachten, dass es sichbei ihnen um bipolare Bauelemente handelt. Thermoelementekönnen somit abhängig davon, ob die Temperatur an der Messstellehöher oder niedriger ist als die Temperatur an der Vergleichsstelle,eine positive oder eine negative Spannung erzeugen.Wie bereits erwähnt, hängt die von einem Thermoelement erzeugteSpannung von der Temperaturdifferenz zwischen der Messstelle,die in der zu messenden Umgebung platziert wird, und derVergleichsstelle ab. Letztere befindet sich in der Regel innerhalbdes Messsystems. Mit einem Thermoelement lässt sich somit niemalseine absolute Temperatur messen, sondern immer nur dieTemperaturdifferenz zwischen zwei Punkten. Soll die absoluteTemperatur an der Messstelle bestimmt werden, ist zunächst dieTemperatur an der Vergleichsstelle zu ermitteln, damit diese in dieBerechnung der absoluten Temperatur eingehen kann. Diese sogenannte Vergleichsstellen-Kompensation lässt sich einfach implementieren,wenn man einen Temperatursensor-Baustein wie denLM94022 von National Semiconductor innerhalb des Messsystemsnahe der Vergleichsstelle platziert. Dieser Temperatursensor sollteeine isothermische Verbindung zur Leiterplatte haben, um etwaigeTemperaturunterschiede zu minimieren.Abhängig vom Temperaturbereich und der seitens der Applikationgeforderten Genauigkeit ist es häufig notwendig, das Thermoelement-Signalzu verstärken, bevor es mit einem A/D-Wandler62 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Messen - Testen - Prüfenoder Mikrocontroller weiterverarbeitet wird. Eine typische Verstärkerkonfigurationfür Thermoelemente ist der Differenzverstärker,der den klaren Vorteil hat, dass etwaige Gleichtakt-Effekte, diebei langen Thermoelement-Zuleitungen in Umgebungen mit hohemStöraufkommen beträchtliche Ausmaße erreichen können,minimiert werden. Ein weiterer Pluspunkt des Differenzverstärkersist seine Fähigkeit, den Pegel eines Signals zu verschieben.Hierdurch lässt sich erreichen, dass der Eingangs-Gleichtaktbereichder Verstärker nicht verlassen wird und man eine Sättigungdes Eingangs vermeidet. Dies ist besonders in solchen Thermoelement-Applikationensinnvoll, mit denen Temperaturen nahe oderunter der Systemtemperatur gemessen werden sollen.Sensor-AFE mit kontinuierlicher Hintergrund-KalibrierungSystemdesigner haben Thermoelement-Messsysteme traditionellmit diskreten Verstärkern, ADCs und passiven Bauelementen entworfen.Mit dem LMP90100 von National Semiconductor (Steckbriefsiehe Kastentext S.64) steht jetzt allerdings eine attraktiveAlternative zu diesen diskreten, individuell ausgearbeiteten Designszur Verfügung. Der LMP90100 ist ein hochintegriertes,mehrkanaliges und stromsparendes 24-Bit-Sensor-AFE. Neben einempräzisen 24-Bit-Sigma-Delta-ADC enthält der Baustein einenrauscharmen Programmable Gain Amplifier (PGA) und einen volldifferenziellen, hochohmigen analogen Eingangs-Multiplexer. Derhohe Integrationsgrad und das hohe Genauigkeitsniveau machenden LMP90100 zum idealen Baustein für Thermoelement-Applikationen(Bild 2).Zu den Verstärker-Spezifikationen, auf die es in Thermoelement-Applikationen besonders ankommt, gehören ein geringer Nullpunktfehler(Offset Error; OE), ein geringes RMS-Rauschen➔Auf einen BlickThermoelemente sicher eindesignenThermoelemente sind so populär, weil sie preisgünstig und robustsind und über einen besonders großen Temperaturbereich hinwegeingesetzt werden können. Beim Design mit Thermoelementen sollteneben dem Typ und der entsprechenden Empfi ndlichkeit auch dieTatsache beachtet werden, dass es sich bei ihnen um bipolare Bauelementehandelt. Ein Differenzverstärker ist eine häufi g verwendeteSchaltung, die eine gute Gleichtaktunterdrückung ergibt. Je nach denindividuellen Mess-Anforderungen kann auch eine Pegelumsetzer-Stufe erforderlich sein. Mit seinem geringen Rauschen, seiner niedrigenOffsetspannung, seiner hohen Gleichtaktunterdrückung und seinenRail-to-Rail-Eingängen bringt das Sensor-AFE LMP90100 vonNational beste Voraussetzungen für den Einsatz in Thermoelement-Applikationen mit. Das Design einer solchen Anwendung lässt sichmit dem Online-Tool WEBENCH Sensor AFE Designer von National,das eine mühelose Ausarbeitung vom Konzept über die Simulation biszum Prototyp ermöglicht, zügig durchziehen.infoDIREKT www.all-electronics.de_06DRY_TOELLNER_2 Generatoren_86x29 2_as_gepr.pdf;S: 1;Format:(86.00 x 29.00 mm);03. Nov 2010 12:28:02Funktions-Generatoren424ei1011Arbiträrwww.TOELLNER.dewww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 63


Messen - Testen - PrüfenBilder: National SemiconductorBild 2: Der LMP90100– ein Sensor-AFE fürThermoelemente.(en) und eine hohe Gleichtaktunterdrückung (Common-ModeRejection Ratio – CMRR). Da die typische Ausgangsspannung einesThermoelements im Mikrovolt-Bereich liegt, ist es entscheidend,die Offsetspannung klein zu halten, damit sie gegenüberdem zu messenden Signal vernachlässigt werden kann. Um dieseForderung zu erfüllen, ist der LMP90100 mit einer echten kontinuierlichenHintergrund-Kalibrierung von Offset und Verstärkungausgestattet. Mit diesem Feature werden Offset und Verstärkungsfehlerüber die Temperatur für alle Verstärkungen und AbtastratenInfokastenLMP90100-SteckbriefBei Einsatz des konfi gurierbaren Sensor-Analog-Front-End-ChipsLMP90100 reduziert sich eine typische Sensor-Applikation, die zurzeitnoch bis zu 25 Bauelemente erfordern kann, auf ein einziges IC.Waren bisher Wochen oder gar Monate für das Design eines Sensorsystemszu veranschlagen, verringert sich dieser Zeitaufwand mitden neuen Produkten und Tools von National auf Minuten. DerLMP90100 ist das erste mehrkanalige, stromsparende 24-Bit-Sensor-AFEder Industrie mit realer kontinuierlicher Hintergrund-Kalibrierungund Diagnosefunktionen für leistungsfähige Geber- und Messwertaufnehmer-Applikationenim Bereich der Temperatur- und langsamerDruckmessung. Die patentierte kontinuierlicheHintergrund-Kalibrierung eliminiert effektiv Offset- und Verstärkungsfehlerüber Zeit und Temperatur. Offset- und Verstärkungsfehler werdenohne Beeinträchtigung des zu messenden Signals ermittelt. DerLMP90100 enthält einen 24-Bit-Sigma-Delta-ADC mit fl exiblem Eingangsmultiplexer–für den Anschluss an beliebige Kombinationen vondifferenziellen oder Single-Ended-Eingängen. Signalverstärkung (1, 2,4, 8, 16, 32, 64 und 128), Abtastrate und Sensor-Diagnose können individuellfür jeden Sensor programmiert werden. Außerdem stehenzur Ansteuerung der Sensoren zwei aufeinander abgestimmte Stromquellenzur Verfügung. Der LMP90100 ist für den gesamten Temperaturbereichvon -40 °C bis +125 °C spezifi ziert. Da er im Durchschnittweniger als 0,7 mA aufnimmt, eignet er sich ideal für Temperaturgeberin 4- bis 20-mA-Applikationen.praktisch eliminiert, so dass dieMessgenauigkeit nicht mit Abstrichenan der Geschwindigkeit undder Stromaufnahme erkauft werdenmüssen. Insgesamt entstehthier eine präzise Lösung mit einertypischen Offsetspannung von 8,4nV und einer Temperaturdrift von0,125 nV/K. Ebenso sorgt die Verwendungeines Verstärkers mit geringemRauschen und hoherGleichtaktunterdrückung dafür,dass potenzielle Gleichtakteffekteminimiert werden. Der LMP90100bietet ein Rauschen von wenigerals 10 µVrms und einen hohenCMRR-Wert von 117 dB.Abgesehen von seiner hohenGenauigkeit punktet dieses Sensor-AFEmit einem Rail-to-Rail-Eingang und integrierten Diagnosefunktionenfür den Sensor. DieRail-to-Rail-Fähigkeit des Eingangsermöglicht Designern dieErfassung von Signalen in der Nähedes Massepotenzials, so dass beste Voraussetzungen für dieMessung von Temperaturen bestehen, die sich nicht oder nur geringfügigvon der Umgebungstemperatur des Systems unterscheiden.Die Sensordiagnose erlaubt ohne Zutun des Anwenders dasErkennen von Kurzschlüssen oder Stromkreisunterbrechungensowie bereichsüberschreitenden Signalen, was der System-Zuverlässigkeitzugutekommt.Einfaches Design mit Online-Tool WEBENCH Sensor AFEDesignerZur Unterstützung des LMP90100 und zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeitbietet National Semiconductor das kostenlosnutzbare Online-Tool „WEBENCH Sensor AFE Designer“ an.Ebenso wie das ergänzende LMP90100 Evaluation-Board machtdieses Tool von den in diesem Beitrag vorgestellten Techniken Gebrauch.Mit Sensor AFE Designer wird zunächst das Thermoelementausgewählt und anschließend der Baustein so konfiguriert,dass er zum Sensor passt. Das Tool gibt daraufhin die geschätztenPerformance-Daten des Bausteins und die Fehlerberechnungenaus und bietet die Möglichkeit, das zugehörige Evaluation Boardzu bestellen. Außerdem kann das Design mit WEBENCH SensorAFE Designer einfach optimiert werden, indem Sensoren ausgetauschtoder hinzugefügt, Kanäle konfiguriert und konfigurierbareBlöcke programmiert werden. Die Fehlerberechnungen werdendabei stets sofort entsprechend den neuen Auswahlen aktualisiert.Das Design einer spezifikationsgemäßen Schaltung gestaltet sichauf diese Weise einfach und zügig. Weitere Informationen und dieMöglichkeit, ein eigenes Design zu erstellen, sind unter http://www.national.com/analog/webench/sensors zu finden. Nachdemdas Design mithilfe von WEBENCH Sensor AFE Designer abgeschlossenist, kann zur Verifikation des Signalpfad-Designs dieLMP90100-Evaluierungsplattform erworben werden. (sb) ■Der Autor: Jason Seitz arbeitet als Staff Applications Engineer inder Precision Systems Group von National Semiconductor.64 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


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SatellitennavigationTest von GNSS-EmpfängernGPS, GLONASS, Galileo im GriffMit dem hier vorgestellten Instrument können sowohl Radio-, Video- und GNSS-basierte Broadcast-Signalestandardkonform generiert als auch auf der HF-Ebene aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Dabeiwerden die Systeme GPS, Galileo und Glonass abgedeckt.Autor: Dipl.-Ing. Manuel BogedainBild 2: Der UniversalReceiver Tester für denmobilen Einsatz.Bild 3: NeuartigesRecord- und Playback-Tool für 2-Kanal-AufzeichnungvonRF-Signalen kombiniertmit Video, Audio, GPSund CAN-Signalen.Bild: Astrium/EADS66 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


SatellitennavigationBis vor nicht allzu langer Zeit wurde die Satellitennavigationhäufig mit dem Begriff Global Positioning System(GPS) gleichgesetzt. Im Jahre 2011 ist die Welt der GlobalenNavigationssatellitensysteme – kurz GNSS – dochdeutlich komplexer und bedeutsamer. Neben den Satelliten desGPS befinden sich aktuell 23 Satelliten des Glonass (Quelle: RussischeWeltraumorganisation) im Weltall. Ebenfalls nimmt die Anzahlder Satelliten anderer Systeme stetig zu. Dazu gehören u.a.Galileo und das chinesische Compass.Die Einsatzbereiche von Satellitennavigation sind sehr vielfältigund dadurch für den Anwender nicht mehr wegzudenken. Nebendem Einsatz im Automobil oder im Handy wird Satellitennavigationauch in Bereichen eingesetzt, in denen lokale Präzision eine großeRolle spielt. Dazu zählen die Luftschifffahrt, die Wasserschifffahrt,aber auch Bereiche wie Landvermessung und das Militär.Speziell in den Bereichen, in denen sehr genaue Positionsbestimmungendurch die GNSS-Signale gefordert sind, verbessernsich generell die Möglichkeiten durch Einsatz mehrerer Satellitensysteme.Was viele Endanwender auf ihrem Gerät jedoch nicht sehen,ist die reale Welt der Radiofrequenzen, in der viele verschiedeneQuellen Signale aussenden. Dies führt zu einer überladenenWelt, in der die verschiedenen RF-Signale koexistieren müssen.GNSS-Empfänger sind beispielsweise anfällig für Interferenzen,die von verschiedenen Quellen erzeugt werden. Dazu gehören harmonischeOberwellen von FM- und TV-Transmittern, Mobilfunknetze,AM-Transmitter, Service-Transmitter, usw.Um die Auswirkung durch koexistierende Signale und zudem denEinfluss der Atmosphäre reproduzieren zu können, setzen vieleEntwickler Aufnahme- und Wiedergabetools ein, die Signale direktauf HF-Level aufzeichnen und wiedergeben können. Geradeim Bereich der Satellitennavigation und den hochpräzisen Empfängernreicht es aber nicht aus, nur einzelne Frequenzen oder Frequenzbänderaufzuzeichnen. Die wirkliche Position wird aus Signalenverschiedener Frequenzen bestimmt und berechnet. DasBild 1 verdeutlicht das Spektrum der aktuellen GNSS-Signale:Nur um das gesamte GPS-Signal, bestehend aus L1-, L2- und L5-Frequenzaufnehmen zu können, ist eine theoretische Bandbreite von etwa400 MHz notwendig. Eine Alternative bietet nur die Aufzeichnungmit mehreren Kanälen, die jedoch synchronisiert werden müssen.Bild 4: Simulationsoberfläche einer generierten Fahrroute mit RDS/TMC-basierter Verkehrslagemeldung in Fürstenfeldbruck.HF-Aufzeichnung optimiert für den GNSS-PräzisionsmarktNoffz bietet im Rahmen der Partnerschaft mit dem kanadischenUnternehmen Averna Inc. den Universal Receiver-Tester (URT)an. Mit diesem Instrument können sowohl Radio-, Video- undGNSS-basierte Broadcast-Signale standardkonform generiert, alsauch auf der HF-Ebene aufgezeichnet und wiedergegeben werden.Das URT-3200 ist dabei speziell auf die Abbildung heutiger Anforderungenfür GNSS-Empfänger ausgerichtet. So ist es möglich, das modulareSystem mit bis zu drei Kanälen auszustatten und parallel jeweils50 MHz aufzuzeichnen. Die Frequenz ist variabel, so dass sichsämtliche GNSS-Signale aufzeichnen lassen. Durch parallele dreikanaligeAufzeichnung erweitern sich die Testmöglichkeiten signifikant,da es hiermit möglich ist, nahezu alle wichtigen GNSS-Frequenzenparallel aufzuzeichnen und so die Anzahl der Testfälle, die weiterhinim Feld durchgeführt werden müssen, zu minimieren. Die Verzögerungzwischen den Kanälen liegt dabei unter einer Nanosekunde.GNSS-Signale sind im Vergleich zu anderen RF-Signalen aus demBereich Audio- und Video-Rundfunk sehr schwach. Beispielsweiseliegt die nominale Leistung für das GPS L1-C/A-Signal bei -130dBm am Erdboden. Um diese Signale trotzdem in einem hohendynamischen Bereich aufzeichnen zu können, verwendet der UniversalReceiver Tester (Bild 2) einen Schwachsignalverstärker undeinen zusätzlichen Vorverstärker. Durch ein gegen Vibrationenund Störeinflüsse geschütztes Chassis und einer 12 V Versorgungsspannungist das System durchaus für den mobilen Einsatz, sei esim Fahrzeug, im Schiff oder gar im Flugzeug, geeignet.Durchgeführte Tests und Analysen zur Genauigkeit und Reproduzierbarkeitvon GPS-Aufzeichnungen zeigen Abhängigkeiten zuraufgezeichneten Bandbreite und generell Unterschiede zwischeneinzelnen GPS-Empfängern.So ist beispielweise die Reaktion der GPS-Receiver auf die einstellbareBandbreite nicht vergleichbar bei verschiedenen Empfängern.Qualitativ hochwertige GPS-Empfänger, wie beispielsweise derNovatel DL-V3, reagieren empfindlich auf Änderungen der aufgezeichnetenBandbreite. Hier ist die aufgezeichnete Bandbreite antiproportionalzur ermittelten Abweichung bei der Positionsbestimmung.Somit macht es gerade bei Präzisionsempfängern Sinn mithoher Bandbreite aufzuzeichnen.Bei preisgünstigen Empfängern, die beispielsweise in mobilen Navigationssystemeneingesetzt werden, ist die Abhängigkeit von Abweichungbei der Positionsbestimmung zur aufgezeichneten Bandbreitenur sehr gering. Insofern reicht es bei der Evaluierung ➔Auf einen BlickFrequenzspektrum von GNSS-Signalen erfassenDer Universal Receiver Tester für den mobilen Einsatz erfasst in Verbindungmit dem Record- und Playback-Tool zweikanalig die RF-Signalekombiniert mit Video-, Audio-, GPS- und CAN-Signalen. Hilfreichdabei ist eine Simulationsoberfl äche zum Generieren einer Fahrroutemit RDS/TMC-basierter Verkehrslagemeldung und der modulare Aufbauder laborgestützten Validierungsplattform für dynamische Navigationssystemeeinschließlich Drehtelleranbindung. Schließlich bietetdie Universelle Tester-Plattform (UTP) eine skalierbare Lösung, diesich nach Kundenwunsch zusammenstellen lässt.infoDIREKT www.all-electronics.de_06DRX_TOELLNER_1 Verstärker_86x29 1_as_gepr.pdf;S: 1;Format:(86.00 x 29.00 mm);03. Nov 2010 12:28:01427ei1011VerstärkerBreitband-4-Quadrantenwww.TOELLNER.deBilder: Noffzwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 67


Satellitennavigationdieser Geräte aus, mit geringerer Bandbreite aufzuzeichnen.HF-Aufzeichnung optimiert für den AutomobilbereichWie auch in den Tests ermittelt, ist es nicht in allen industriellenBereichen notwendig, dreikanalig mit Bandbreiten von 50 MHzaufzuzeichnen. Besonders im Automobilbereich, in dem beispielsweisedas FM-Band nur eine Breite von 20 MHz hat und zudem fürdie Ortung nur die GPS L1-Frequenz verwendet wird, kann einGroßteil von Testfällen mit bis zu zwei Kanälen und reduzierterBandbreite abgedeckt werden. Um außerdem auch den wachsendenAnforderungen bezüglich Transportabilität gerecht zu werden,bietet das Record- und Playback-Tool URT-5120 (Bild 3) eine reduzierteGröße und reduziertes Gewicht. Die RF-Performance istsowohl für die Aufzeichnung von GPS-Signalen als auch von FM-Phasendiversität und RDS-Switching ausreichend und kann somitfür den Test von Navigationseinheiten aber auch für Tunertestseingesetzt werden. Da es im Bereich Infotainment nicht ausreichendist, nur GPS-Signale aufzuzeichnen, können mit dem RP-5120 auch parallel und synchron zu den RF-Signalen Audio-, Video-und CAN-Signale aufgezeichnet und reproduktiv im Laborwiedergegeben werden. Somit bietet das RP-5120 die Möglichkeitim Feld aufgetretene Fehler der Infotainment-Systeme zur Fehlerbehebungim Labor wiederzugeben. Gerade für Testfahrten in anderenLändern vereinfacht das System die Fehlerbehebung aufgrundder Reproduzierbarkeit für die Entwickler.Fahrzeugumfeldsimulation für den Test inertialer NavigationDie Software NAVASIM ist ein Teil der Navigationsprodukte des UniversalReceiver Testers mit dem der Signalempfang von InfotainmentundNavigationssystemen überprüft und charakterisiert werden kann.Dazu werden auf Basis einer gewählten Fahrstrecke und eines dynamischenFahrzeugmodells, das ein realitätsgetreues Fahrverhaltenberechnet, die zur GPS-Position passenden HF-Signale generiert.Hierbei können ergänzend auch RDS/TMC-basierte Verkehrslage-Bild 5: Modularer Aufbau derlaborgestützten Validierungsplattformfür dynamische Navigationssystemeeinschließlich Drehtelleranbindung.Bild 1: Frequenzspektrumder GNSS-Signale.68 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Satellitennavigationmeldungen eingebunden werden, die dann über einen separaten HF-Ausgang an das Navigationssystem gekoppelt werden (Bild 4).Dadurch, dass der Benutzer selbst die Route sowie Geschwindigkeitenund Haltepunkte einfügen kann, können Einflüsse derGeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Genauigkeit der Positionsbestimmungüberprüft werden.Immer mehr Navigationssysteme, zum Beispiel im Automobilbereich,verbessern ihre Positionsgenauigkeit durch Datenfusionund den Einsatz inertialer Sensorik mit GPS, CAN und Drehteller.Die Sensorik soll kurzfristig die Genauigkeit im Submeterbereichverbessern. Zu den durch die inertiale Sensorik erfassten Signalengehören Informationen über Drehbewegungen der Räder, die typischerweiseüber den CAN-Bus oder als Speed-Impulse an das Navigationssystemübertragen werden. Zusätzlich werden in der RegelSensoren ins Navigationssystem integriert, die die Drehbewegungdes Fahrzeugs erfassen.Zur Validierung der Genauigkeitsverbesserungdurch die Datenfusionkönnen diese Signale parallelund synchron zu den GPS- undTMC-Signalen erzeugt und generiertwerden. Dazu stellt die SoftwareNavasim eine API bereit, die für dieErzeugung kundenspezifischerCAN-Signale oder Speed-Impulsegenutzt werden kann. Um die Drehbewegungenreal und unabhängigvon den Herstellern der Navigationssystemeerzeugen zu können,kann ein Drehteller, der äußerst präzise(beispielsweise 0,1° Genauigkeit)und langzeitstabil Drehungenausführt, angedockt werden.Die Anbindung der verschiedenenSysteme durch die Noffz ComputerTechnikGmbH wurde bereitsmehrfach erfolgreich bei Automobilentwicklernvorgenommen, sodass den Entwicklern ein schlüsselfertigesSystem für die Validierunginertialer Navigation zur Verfügunggestellt wird.Für die HF-Signalgenerierungwerden Breitbandsignalgeneratorenvon National Instruments eingesetzt,die CAN-Signalgenerierungerfolgt über die National InstrumentsXNET-Karten (Bild 5),die neben CAN-Signalen beispielsweiseauch LIN-Signale erzeugenkönnen (siehe auch Bild 3).Vorteil der Lösung, basierend aufNational Instruments PXI-Komponenten,ist die Erweiterbarkeit unddie Integrität weiterer notwendigerSignale. So ist es auch dem Kundenmöglich, selber weitere eigene Signale,beispielsweise mit DigitaloderAnalog-I/O, LVDS oder weitere,hardware- und softwareseitiganzudocken und zu nutzen.Die Noffz ComputerTechnik GmbH bietet als Systemintegratorund Testhaus Unterstützung bei der Automatisierung von Testsund dem Aufbau entsprechender Systeme, sowohl in der Entwicklungals auch in der Produktion. Dazu liefert die Universelle TesterPlattform (UTP, Bild 6) ein standardisiertes Baukastenprinzip verschiedenerTestsysteme und Testarten, die sich beliebig zusammenstellenlassen und sich so an die Bedürfnisse und Testanforderungendes Kunden anpassen lassen. Zusammengefasst bietet dieUniverselle Tester Plattform Lösungen und Systeme zu den ThemenVision, Haptik, ICT, FKT, Audio, RF-Broadcast, Schnittstellenund weitere. (sb)■Pickering InterfacesExperts in SwitchingMit mehr als 600 Schaltmodulen gehört Pickering Interfaces zu den führendenAnbietern bei PXI und LXI.Finden Sie aus unserem breitgefächerten Angebot passende Lösungen wie z.B.• Fault Insertion Module beim Einsatz in HIL Systemen für die SteuergeräteFehlersimulation• Temperatursimulation• Batteriesimulation• Weitere Lösungen unter www.pickeringtest.com/applications/.Wir entwickeln PXI und LXI Produkte nach den neuesten Richtlinien.Fordern Sie noch heute unser 130-seitiges LXImate an:http://www.pickeringtest.com/lximate/.www.pickeringtest.comDer Autor: Dipl.-Ing. Manuel Bogedain ist bei der NoffzComputerTechnik GmbH verantwortlich für den Bereich RF- undMultimedia-Test und im Rahmen der Partnerschaft mit Avernafür Technik-Vertrieb und Support in Zentraleuropa zuständig.pickeringwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 69


SatellitennavigationNeue ProdukteZwölf HF-ModuleRobust und komplett mit StandardsteckverbindernHittite bietet eine ganze Palette anHF-Modulen mit Standardsteckverbindern– mehr als jeder andereHersteller. Die Produktlinie umfasst:Amplifiers, Attenuators, di-Microchip bringt PICtail-ErweiterungMit GPS- und GSM-Modulen von u-blox fürdrahtlose M2M-KommunikationMicrochip hat die TochterplatinePICtail für die direkte Kommunikationzwischen Geräten angekündigt.Die Platine wird mitsämtlichen Hardwarekomponenten,KommunikationsprotokollenBild: HittiteBild: Microchipelektrische Resonatoroszillatoren(DROs), Frequenzteiler und Detektoren,Frequenzmultipliers,High-Speed-Logik, Mixers, Phaseshifter,SDLVAs, Schalter, VCOsund Microsynth. Die breite Auswahlmacht Hittites HF-Modulenmit Standardsteckverbindern gutgeeignet für Testgeräte, für Prototypendesign,für Laboreinsatz, inSystemen im Feld und so weiter.infoDIREKT sowie Software mit Beispielanwendungenausgeliefert. Ingenieurekönnen damit innerhalbkürzester Zeit Anwendungen fürdas Flottenmanagement oderortsbezogene Dienste entwickeln.Die in Zusammenarbeitmit u-blox entwickelte Tochterplatineist mit den Modulen NEO-6Q (für GPS) und LEON (für GSM/GPRS) ausgestattet und enthältSchnittstellen zum MultimediaExpansion Board von Microchipsowie dem PIC32 Starter-Kit. DiePlatine vereinfacht die Entwicklungvon Designs.infoDIREKT 448ei1011447ei1011Erster C-Band GaN HEMT MMICHigh-Power Amplifier für dieSatellitenkommunikationDiesen hat Cree für Satellitenkommunikationim Programm und Verbesserungengegenüber kommerziellverfügbaren GaAs-MESFETs oderVerstärkern mit Wanderwellenröhren.Der MMIC CMPA5585025F istein zweistufiger 50 Ω GaN HEMT-HPA mit einer Spitzenleistung von25 W im Multi-Pin Keramik-Metall-10 Jahre BatterielaufzeitOrtungsbox: robust und langlebigENAiKOON locate-15 ist eine Ortungsbox,die mit zwei leistungsstarkenBatterien ausgestattet ist,und somit unabhängig von externerStromversorgung. Daher istdas Ortungsmodul für alle Objekte,die stromautark sind und trotzdemüber ein Ortungssystem lokalisiertwerden sollen. Die Batte-Isolationswert >50 dB50-Ohm SP5T-HF-Schalter-ICPeregrine (Vertrieb: Globes) stelltmit dem PE42451 einen SP5T-HF-Schalter mit einer Isolation von >50dB vor. Er bietet die Alternative zuden Schaltermatrizen in anspruchsvollenAnwendungen. Der 50-Ohm-Schalter besteht aus fünf symmetrischen,absorptiven HF-Ports. DieGehäuse von 25,4 x 9,7 mm. DieAugenblicksbandbreite beträgt 5,8GHz bis 8,4 GHz. Es erreicht eine lineareLeistung von 15 W (


SatellitennavigationNeue ProdukteVollwertige OrtungslösungMit der iNanny appLokalisierungsplattformNahtlose Ortung auch in GebäudenBild:RutronikMit der iNanny app von Leoworxmeldet das Smartphone seinenStandort regelmäßig an das iNanny-Portal.Erstmalig ist damit fürSmartphones eine Live-Positionsverfolgungund der Zugriff aufvergangene Positionen möglich.In Kombination mit dem komfortabelund einfach zu bedienendemiNanny-Portal bietet manSmartphone-Nutzern eine vollwertigeOrtungslösung. Die Intervalle,in denen das Smartphoneseine Position an das iNanny-Portal sendet, lassen sich dabeizwischen fünf Sekunden und ein-Für AutomobileinsatzGNSS-Chipsatz für alle SystemeMit dem IT600 präsentiert Fastraxein 16,2 mm x 18,8 mm x 2,3mm messendes Modul, das GPS,das GLONASS-System, das japanischeQZSS und SBAS auf einemeinzigen Empfängermodulvereint. In Zukunft kann derIT600 auch andere Systeme wiedas Galileo und das Compass/Beidou2 (China) zur Positionsbestimmungunterstützen. Das Modulmit Advanced Dead Reckoningwird voraussichtlich abSeptember 2011 über den DistributorRutronik erhältlich sein.Der IT600 ist speziell auf die Bedürfnisseder Automobilindustrieausgelegt. Im Vergleich zur alleinigenNutzung von GPS wird dieAnzahl der erfassten Satellitendurch die gleichzeitige Unterstützungvon GPS und GLONASSverdoppelt. Dies verringert dieerste Kontaktaufnahme des Geräts(Time to First Fix) und erhöhtmal pro Tag festlegen. Auch lassensich Sicherheitszonen undGeschwindigkeitsbegrenzungenfrei definieren.infoDIREKT die Genauigkeit der Positionsbestimmungum Größenordnungen.Fastrax IT600 bietet auch in herausforderndenUmgebungen denultimativen Grad an Zuverlässigkeitund höchst genauer Positionsbestimmung.Um die möglicheNichtverfügbarkeit vonGNSS-Signalen auszugleichen,kann der IT600 einen analogenKreiselkompass und einen Wegmesserimpulsnutzen, und spätermit einem digitalen Dreiwegekreiselund einem Raddifferenzialimpulsvon der CAN-Schnittstelledes Fahrzeugs ergänztwerden. 32 eigene Tracking-Kanäleteilen die Aufgaben der Erfassungund Verfolgung einerMischung von GPS-, GLONASS-,QZSS-, Galileo- und Compass/Beidou2-Signalen dynamischunter sich auf. Das Modul kannsowohl mit nur einem Global NavigationSatellite-System (GNSS)arbeiten oder mehrere Systemegleichzeitig nutzen. Fastrax IT600basiert auf dem neu eingeführtenST Teseo II GNSS-Chipsatz (STA-8088EX) und ist damit als erstesFastrax-Modul auf einem Chipsatzvon STMicroelectronics aufgebaut.Da alle GNSS-Systemeabgedeckt werden ist es zukunftssicher.infoDIREKT 449ei1011446ei1011Bild: LeoworxDie Lokalisierungsplattform (LOK-Plattform) des Fraunhofer-Institutsfür Integrierte Schaltungen IIS verbindetdrei Lokalisierungstechnologien:GNSS, WLAN und Inertialsensorik(INS). Dadurch garantiert sieeine nahtlose Ortung. WLAN wirdvorangig zur Lokalisierung innerhalbvon Gebäuden eingesetzt. MitHilfe von GNSS kann man Positionenim Außenbereich und im Übergangsbereichbestimmen. Bisherwurde die Ortung dort kurzzeitigunterbrochen und eine genaue Positionwar nicht konstant verfügbar.Doch gerade die Ortung in diesenÜbergangsbereichen spielt vor allembei mobilen Anwendungen einewichtige Rolle. Die neue Lokalisierungsplattformwill diese Lückeschließen: Es wurde eine Hardware/Software-Plattform für die Erprobungvon Algorithmen für einenahtlose und durchgängige Ortungentwickelt. Der Systemaufbau derLOK-Plattform besteht aus vier Bestandteilen:Einem GPS/EGNOS/Galileo-Empfänger auf Basis einesFPGA – demnächst als ASIC, einemCommunication-Board für Korrekturdatenund einem Sensor-Board,welches die Bereiche WLAN undINS abdeckt. Weitere Sensoren undSchnittstellen, über die z. B. ein Tablet-PCzur Visualisierung angeschlossenwerden kann, ergänzendie Entwicklungsplattform.infoDIREKT Bild: Fraunhofer443ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 71


OptoelektronikFortschrittlicher LED-TreiberDarstellungsqualität farbiger Videodisplays verbessernIm folgenden Artikel geht es vorrangig um Vollfarb-Videodisplays auf LED-Basis. Nach einer Beschreibungder wichtigsten Anforderungen wird erläutert, wie die geforderte Performance realisiert werden kann.Autoren: Luigi Pistoni und Massimiliano MerisioDie starke Präsenz von LEDs in unserem täglichen Leben istinzwischen nichts Neues mehr, und der Einfluss, den derständig wachsende Einsatz dieser Technik auf die verschiedenstenMarktsegmente hat, ist nicht mehr zu übersehen.Displays und Schilder sind eines der Gebiete, auf denen es die LEDsbereits zu erheblicher Verbreitung gebracht haben. LED-Lösungenim gesamten Spektrum von Monochrom bis zu Vollfarb-Implementierungenwerden für Verkehrsschilder, Reklametafeln sowie Videodisplaysfür den Indoor- und Outdoor-Einsatz verwendet, wobeiunterschiedlichste Anforderungen gestellt werden und die Komplexitätstark differiert.LED-Videodisplays mit vollem FarbumfangVollfarb-LED-Videodisplays geben Bilder und Animationen mitMillionen von Farben wieder. Sportstadien, Gebäudefassaden, Einkaufszentrenund Fernsehstudios sind nur einige der vielen Einsatzortesolcher Displays. Die großflächigen LED-Panels werden inder Regel für Werbungs- und Informationszwecke, zur Wiedergabevon Sportveranstaltungen oder Konzerten und vieles mehr verwendet.Ein stark vereinfachtes Blockschaltbild eines LED-Videodisplaysist in Bild 1 zu sehen. Das Video-Eingangssignal, das ausden verschiedensten Quellen stammen kann, wird vor der Weitergabean das eigentliche LED-Display in der notwendigen Weiseaufbereitet. Das Panel selbst ist in der Regel aus zahlreichen quadratischenoder rechteckigen „Bricks“ zusammengesetzt, die jeweilsmehrere Pixel umfassen. Jedes Pixel besteht wiederum aus LEDs inden Farben rot, grün und blau (RGB), die das Pixel gemeinsam inder jeweils gewünschten Farbe leuchten lassen. Der als Schnittstelledienende LED-Treiber sorgt dafür, dass die an seinem Eingang anstehenden,aufbereiteten Daten in Pixel umgesetzt werden, die jeweilsmit der richtigen Farbe leuchten und gemeinsam das Bildergeben. Führt man sich den anvisierten Verwendungszweck diesergroßen LED-Videodisplays vor Augen, so wird deutlich, weshalbdie Bildqualität hier eine so große Rolle spielt.Insgesamt sind mehrere Aspekte zu berücksichtigen:■■ Das ursprüngliche Bild muss von hoher Qualität sein, damit mitder zwischengeschalteten Datenaufbereitung ein gutes Ergebnis erzieltwerden kann.■■ Die Größe des Panels, die Auflösung, der Pixelabstand und die sorgfältigeAuswahl der LEDs sind jene Parameter, die Einfluss auf die vommenschlichen Auge wahrgenommene Bildqualität haben.Benötigt wird ein LED-Treiber mit der Fähigkeit, die aufbereitetenBilddaten in die gewünschten Farb- und Bewegungseffekte zuverwandeln. Da dieser Beitrag eine LED-Treiberlösung für einLED-Videodisplay beschreiben soll, geht es in den nächsten Abschnittenhauptsächlich um den letzten der drei Aspekte. ➔Bild 1: Vereinfachtes Blockschaltbild einesVollfarb-LED-Videodisplays.72 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikAuf einen BlickAnforderungenvollfarbiger LED-VideodisplaysDie Forderung nach hochwertigerBildwiedergabe auf vollfarbigenLED-Videodisplays bringt neue Herausforderungenmit sich, wenn esum die Wahl der geeigneten LED-Treiber geht. Exzellente Farbwiedergabeund Minimierung von Video-Artefaktensind wichtige Forderungenfür Anwendungen dieserArt. Mit einem speziellen LED-Treibervon STMicroelectronics stehteine qualitativ hochwertige Lösungzur Verfügung, die den Anforderungenvollfarbiger LED-Videodisplaysgerecht wird.infoDIREKT www.all-electronics.de425ei1011Bild: Fotolia, alphaspiritwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10 / 2011 73


OptoelektronikAlle Bilder: STMicroelectronicsBild 2: Vereinfachtes Blockschaltbild des STP1612PW05.Anforderungen an LED-Treiber für LED-VideodisplaysUm hohen Anforderungen an die Bildqualität hinsichtlich derFarb- und Bewegungswiedergabe gerecht zu werden, müssenmehrere Voraussetzungen erfüllt sein, zu denen unter anderemeine hohe Framerate, eine hohe Auffrischungsrate und eine präziseFarbreproduktion gehören. Allerdings bezieht sich der Begriff„Qualität“ hier nicht allein auf das eigentliche Bild, sondernauch auf die Lösung insgesamt, was die Betriebssicherheit undZuverlässigkeit betrifft.Aus mehreren Gründen wird für Vollfarb-LED-Videodisplayseine Auswahl anspruchsvoller LED-Treiber benötigt:■■ Die Güte der Farbwiedergabe hängt vom Helligkeitsbereich dereinzelnen RGB-LEDs ab. Je mehr Helligkeitsabstufungen unterstütztwerden, umso größer ist das darstellbare Farbspektrum. Einesinnvolle und fein abgestufte Helligkeitsregulierung setzt die Fähigkeitzur PWM-Dimmung über einen weiten Bereich hinwegvoraus.■■ Hohe Frame- und Auffrischungsraten verlangen nach der Fähigkeit,große Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit zu verarbeiten.Diese Anforderungen kann der LED-Treiber erfüllen, wenner ein für hohe Frequenzen geeignetes serielles Interface besitztund ausreichend flexibel für den Umgang mit verschiedenen Datenformatenist.■■ Ein Fehler in einer oder mehreren LEDs führt zu einer Farbverfälschungdes jeweiligen Pixels, beeinträchtigt damit das gesamteBild und hat Einfluss auf die wahrgenommene Qualität des Gesamtsystems.Eine zuverlässige Methode zum Aufspüren von LED-Fehlern ist deshalb unerlässlich, damit auf dem Videodisplay derangestrebte Effekt erzielt werden kann.LED-Treiberlösung für Vollfarb-VideodisplaysInnerhalb der großen Familie von LED-Treibern für Displaysund Schilder, die STMicroelectronics anbietet, ist der ST-P1612PW05 (Bild 2) für Vollfarb-LED-Videodisplays konzipiert.Dieser 16-kanalige LED-Treiber besitzt ein für hohe Frequenzengeeignetes serielles Interface. Jeder Kanal unterstützt einen Treiberstrombis zu 60 mA, der mithilfe eines externen Widerstandsprogrammiert werden kann, und lässt sich mit einem 8-Bit Gain-Register präzise in 256 Stufen einstellen.Die zunehmende Stromgenauigkeit bei niedrigeren Strömen(typisch ±1,5 % Abweichung von Kanal zu Kanal) ergänzt auf hervorragendeWeise die Verbesserungen, die man in der LED-Technologiehinsichtlich der Lichtausbeute erzielt hat. Die Verfügbarkeitimmer effizienterer LEDs nämlich erlaubt es den Panel-Herstellern,mit geringeren Strömen die gleiche Helligkeit zu erzielen.Der Treiberbaustein besitzt für jeden Ausgangskanal eine einzelneinstellbare PWM-Helligkeitsregulierung. Die Vorteile, diedie PWM-Dimmung von LEDs bezüglich der Farbstabilität bietet,sind allgemein bekannt. Hinzu kommt hier die große Zahl vonHelligkeitsabstufungen (4096 Levels bei 12 Bit bzw. 65.536 Levelsbei 16 Bit), so dass insgesamt eine verbesserte Farbnuancierungund eine gesteigerte Videoqualität entstehen.Zusätzlich verbessert wird die Dimmungseinstellung durch denScrambled-PWM-Modus. Hierbei werden die gesamten PWM-Zyklen auf mehrere Auffrischungszyklen verteilt. Dies hat dengleichen Effekt wie die Verwendung einer höheren Dimmungsfrequenzunter Beibehaltung derselben Dimmungs-Auflösung, wodurchsich das Flimmern reduziert.Die Eigenschaften der eingebauten seriellen Schnittstelle des ST-74 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikP1612PW05 entsprechen den Anforderungen an die Datenrate,die Geschwindigkeit der Videowiedergabe und die Flexibilität hinsichtlichdes Datenformats: die Daten können mit Taktfrequenzenbis zu 30 MHz übertragen werden, und zwar wahlweise im 16x16-Bit-Format (bzw. 16 x 12 Bit bei 4096 Helligkeitsstufen) oder imstärker komprimierten 256-Bit-Format.Wie bereits erwähnt, trägt eine betriebssichere und zuverlässigeApplikation entscheidend zur Gesamtqualität des Systems bei.Die Integrität des Bildes wird gewahrt, wenn der STP1612PW05fehlerhafte LEDs (mit Stromkreisunterbrechung oder Kurzschluss)entdeckt und diese Ergebnisse über sein serielles Interface ausgibt,wodurch Farbänderungen ebenso vermieden werden wie ein Abschaltender betroffenen Pixel.Das gleichzeitige Einschalten aller LEDs am Beginn eines Video-Frames hat einen beträchtlichen Inrush-Strom mit einer sehr steilensteigenden Flanke zur Folge. Durch die großen Eingangskondensatorenkönnen Oszillationen infolge parasitärer Strompfadesowie Störungen im System entstehen. Dieser Strom lässt sich entscheidendverringern, wenn man die einzelnen Kanäle mit einemgewissen zeitlichen Versatz einschaltet. Jeweils 40 ns vergehenhierbei zwischen dem Einschalten der aus jeweils vier aufeinanderfolgendenKanälen bestehenden Gruppen (als erstes OUT0 bisOUT3, dann OUT4 bis OUT7 und so weiter).Sollte das PWCLK-Signal (dieser Takt steuert den PWM-Zählerfür die Dimmungsregulierung) aus irgendeinem Grund – beispielsweisedurch eine Leitungsunterbrechung – ausbleiben, würden alleLEDs des Videodisplays unbegrenzt lange eingeschaltet bleiben.Dies verhindert nicht nur eine korrekte Bildwiedergabe, sondernkann auch gefährlich für die LEDs sein, die überhitzen und Schadennehmen können. Im STP1612PW05 kann deshalb eine PWM ClockTimeout-Funktion aktiviert werden, die die LEDs abschaltet, sobalddas PWCLK-Signal mindestens eine Sekunde ausbleibt.AnwendungsbeispielDie Vorwärtsspannung und der programmierte Strom zum Erreicheneiner bestimmten Helligkeit hängen von der Farbe der LEDab. Rote LEDs haben eine geringere Vorwärtsspannung als grüneund blaue, und blaue LEDs werden in der Regel mit niedrigerenStrömen angesteuert. Aus diesen Gründen ist es empfehlenswert,für jede Farbe einen eigenen Treiber zu verwenden. Bild 3 zeigteine typische Implementierung des STP1612PW05. Ein Panel-Brick besteht aus 16 Pixeln, die jeweils aus vier farbigen LEDs (einerote, zwei grüne, eine blaue) zusammengesetzt sind. Jeweils 16Bild 3: STP1612PW05 als Treiber für ein Vollfarb-LED-Videodisplay-Brick.LEDs einer Farbe werden von einem STP1612PW05 angesteuert.Bei der Festlegung der LED-Versorgungsspannung (VLED)muss in der Regel ein Kompromiss zwischen Anforderungen gefundenwerden, die häufig konträr sind. Einerseits soll VLED sohoch gewählt werden, dass die LEDs sicher eingeschaltet bleiben,doch andererseits soll diese Spannung so gering sein, dass derSpannungsabfall an den Stromquellen des LED-Treibers möglichstgering ist, da dieser unnötige Verluste verursacht und zu einer Erwärmungder ICs und des Systems insgesamt führt.Die Verwendung einer einheitlichen VLED für rote, grüne undblaue LEDs ist ganz eindeutig nicht die beste Lösung. Die Aufteilungder Versorgungsleitungen nach Farbe bietet die Möglichkeit,die Versorgungsspannung für jede LED-Farbe zu optimieren. Damitwerden alle LEDs korrekt angesteuert, und gleichzeitig wirdStrom gespart. (sb) nLiteraturhinweise[1] Datenblatt STP1612PW05, STMicroelectronics[2] UM0882, User Manual STEVAL-ILL028V1 LED Dimmer Board,STMicroelectronicsDie Autoren: Luigi Pistoni und Massimiliano Merisio sindMitarbeiter bei STMicroelectronic,Kühlung massgeschneidert Extrudierte, Druckguss- und Flüssigkeitskühlkörper Riesige Profilauswahl, mit und ohne Clipbefestigung Komplette CNC-Bearbeitung und Oberflächenveredelung Thermische Simulationen und individuelles KühlkörperdesignHalle 1Stand 561www.contrinex.de


OptoelektronikKeine Interferenzenmit anderen SignalenInfrarottechnik für Sensor und Fernbedienungs-ApplikationenDa Infrarotlicht keine Wände durchdringt, kommt es bei Indoor-Applikationen im Gegensatzzu anderen drahtlosen Techniken zu keinen Interferenzen mit anderen Signalen. Neben diesengünstigen Eigenschaften gibt es jedoch noch weitere Vorteile, die im Beitrag zur Sprachekommen.Autoren: Masanori Tanimura, Raimund Wagner76 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikBild 1: Infrarotlichtfindet sich ungefährin der Mitte deselektromagnetischenSpektrums, nämlichoberhalb derFunkwellen unddeutlich unter denGammastrahlen.IR-A: 700...1400 nm (0,7... 1,4 μm)IR-B: 1400...3000 nm (1,4...3 μm)IR-C: 3000 nm bis 1 mm (3...1000 μm)nah – Lichtwellenleiter, IR-Sensorenmittel – Wärmesensorenfern – WärmebildaufnahmenTabelle 1: Wellenlängen undFrequenzen des IR-Spektrums.Zu den Infrarot-basierten Produkten gehörenIR-Sender, IR-Empfänger (Sensoren),Einweg- und Reflexlichtschranken, Neigungssensoren,IrDA-Kommunikationsmoduleund Fernbedienungs-Empfänger. Als IR-Emitter dienen LEDs, die mit unterschiedlichenGehäusen angeboten werden und sich auch hinsichtlichihrer optischen Ausgangsleistung, ihrerWellenlänge und ihrer Ansprechzeit unterscheiden.IR-Empfänger werden auch als Sensoren bezeichnet,da sie die Wellenlänge und spektraleStrahlung des vom IR-Sender ausgesendetenLichts erfassen. Sie werden nach ihren optischenEigenschaften, ihrem Gehäuse sowie weiterenBesonderheiten unterschieden wie etwa ein integrierterUmgebungslichtfilter und ein großer Erfassungswinkel.Lichtschranken gibt es in unterschiedlichenAusführungen. Bei einer Einweglichtschrankestehen sich Sender und Empfänger gegenüber.Meist sind beide Elemente gemeinsam in einemU-förmigen Bauteil angeordnet, das hauptsächlichnach Form und Größe ausgewählt wird(Bild 2). Wichtige Merkmale sind ferner dieSchlitzbreite und die Distanz zwischen Senderund Empfänger. Die vertikale oder horizontaleSchlitzbreite (auch Strahldicke) ist die zur Kollimationdienende Öffnung. Zu den weiterenAuswahlkriterien gehört der Ausgangstyp (analog,digital oder Zweiphasen-Ausgang). Bei Reflexlichtschrankensind Sender und Empfängernebeneinander angeordnet, und der Empfängerdetektiert das vom Sender emittierte IR-Licht,sobald es von Objekten reflektiert wird (Bild 3).Wichtige elektrische Kenndaten sind die Übertragungskennlinie,der Sensor-Kollektorstromals Funktion des Stroms in der IR-LED, die Wellenlängeund die Ansprechzeit. Reflexlichtschrankenkönnen als Näherungssensoren(Lichttaster) verwendet werden. Eine besonderefoto-optische Applikation sind Neigungssensoren,die die Drehung des Bildes auswerten.Für gängige Applikationen wie die drahtloseoptische Kommunikation mobiler Geräte werdenIrDA-Kommunikationsmodule häufig mit oberflächenmontierbarenGehäusen sowie mit Unterstützungfür SIR , MIR oder FIR-Datenraten angeboten.➔Auf einen BlickIR-Technik wird exponentielle Zuwachsrate vorausgesagtDie immer beliebter werdende Infrarot-Technik (IR) eignet sich für eine Vielzahl drahtloser Applikationenspeziell im Bereich der Sensoren und der Fernbedienungen. Dem Markt für Anwendungen im nahen, mittlerenund fernen Infrarotbereich werden deshalb exponentielle Zuwachsraten vorausgesagt. Neueste Konsumproduktewie etwa Mobiltelefone, Digitalkameras oder DVD-Player sind mit Sensor und Steuerungsfunktionenauf IR-Basis ausgestattet. Im nahen Infrarotbereich werden foto-optische Techniken für optische Sensor-und Kommunikationslösungen eingesetzt, da Licht als Signalübertragungs-Medium weniger komplex istals Funkwellen.infoDIREKT www.all-electronics.de506ei1011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikBild 2: Bei einer Einweglichtschrankestehen sich Sender und Empfängergegenüber.Bilder: ROHM Semiconductor2 3Bild 3: Bei Reflexlichtschrankenbefinden sich Sender und Empfängernebeneinander.Fernbedienungs-EmpfängerFernbedienungs-Empfänger arbeiten mit den unterschiedlichstenTrägerfrequenzen (meist im Bereich von 30 bis 60 kHz). Ausführungenmit doppelter Linse bieten einen größeren Empfindlichkeitsbereich.Dank ihrer kleinen Abmessungen und ihrer (meist) oberflächenmontierbarenAusführung eignen sie sich ideal für den Einbauin unterschiedlichste Applikationen. Lösungen mit integriertemFoto-IC haben bessere Rauschunterdrückungs-Eigenschaften.Als drahtlose Technik weisen Infrarot-Lösungen spezifische VorundNachteile gegenüber HF-Lösungen und Techniken im ISM-Band(Industrial, Scientific, Medical) von 902 bis 928 MHz auf. Als Vorteilist unter anderem die gerichtete Abstrahlung anzuführen, denn dieseverhindert, dass Daten von anderen Geräten in der Nähe abgefangenwerden. Infrarot-Lösungen besitzen eine hohe Rausch-unempfindlichkeit,sind weniger anfällig gegen Störbeeinflussungen durch andereGeräte und kommen mit relativ wenig Leistung aus, so dass sie sichbesonders für portable Geräte und einfache Designs eignen. Nicht zuletztunterliegen sie nur wenigen internationalen Vorschriften.Freie Sicht muss seinAls Nachteil ist die Tatsache zu nennen, dass zwischen Sender undEmpfänger eine freie Sichtlinie bestehen muss. Sender und Empfängersind nahezu direkt aufeinander auszurichten. Außerdem werdenInfrarotstrahlen durch Wände, Pflanzen und Menschen blockiert.Bild 4: Im Unterschied zu konventionellen, nahe 950 nm arbeitendenSensoren liegen die von den IR-Emittern von Rohm Semiconductor benutzten850 nm deutlich näher an der Wellenlänge der Fototransistoren, wasniedrigere Energieverluste zur Folge hat.Die Technik eignet sich nur für geringe Distanzen, da die Leistungsfähigkeitmit wachsender Entfernung stark abfällt. Wegen der hohenLicht- und Wetterempfindlichkeit können Sonnenlicht, Regen, Nebel,Staub und Luftverschmutzung die Übertragungsleistung gravierendbeeinträchtigen. Überdies ist die erzielbare Datenrate niedrigerals bei typischen leitungsgebunden oder auf HF beruhenden Verfahren.Trotzdem bieten viele Anwendungen ideale Voraussetzungenfür den Einsatz der Infrarot-Technik, was auf die hohe Kommunikationsgeschwindigkeitund das hohe Sicherheitsniveau zurückzuführenist. Hinzu kommt der erhöhte Design-Freiraum durch die Kompatibilitätder Feature-Ausstattung für künftige Redesigns.IR-LösungenRohm Semiconductor bietet eine umfassende Auswahl an Produktenfür IR-Lösungen jeder Art an. Eine Reihe wichtiger Bauelementedemonstriert das umfangreiche Fähigkeitsspektrum des Unternehmensauf diesem Gebiet, wobei ein spezielles, ultrakompaktes Gehäusekonzeptbesonders hervorzuheben ist. Fortschrittliche Technikermöglichte die Entwicklung von Infrarot-Sendern, die im Bereichvon 850 nm arbeiten und dadurch auf eine hohe Ausgangs-Effizienzund eine Energieeinsparung von 66 % kommen (Bild 4).Verglichen mit anderen Produkten ergibt das ultrakompakteSMD-Gehäuse der Rohm-Lichtschranken eine Volumenreduzierungum rund 31,4 %, während die Masse um 28 % geringer ist.Die Doppelform-Konstruktion (an eine primäre Form mit der Linseschließt sich eine weitere Form an) und die Wellenlänge von 850nm ergeben eine hohe Empfindlichkeit, eine verbesserte Signalgenauigkeitund den höchsten Empfänger-Kollektorstrom, derüberhaupt angeboten wird. Bei besonderen Ausführungen, wieden Zweiphasen-Lichtschranken, sind zwei Sensoren in einem Gehäuseangeordnet (Bild 5). Abgesehen von der zusätzlichen Platzersparnissind diese Bauelemente in der Lage, Drehzahl und Drehrichtungeines Motors mit höherer Genauigkeit zu erfassen alskonventionelle foto-optische Lösungen auf der Basis zweier separaterSensoren.Es gibt ferner weitere Lösungen mit Klemmgehäuse und Mini-CT-Steckverbinder für den komfortablen Anschluss an andereSchaltungen, so dass auf eine zusätzliche Leiterplatte oder auf Lötenverzichtet werden kann.40 Jahre Support-Tätigkeit im Bereich der IR-Sensoren und dieanhaltende Forschung im Bereich der LEDs und Sensoren habenein umfangreiches Portfolio an IR-Sensoren und Fernbedienungs-Produkten hervorgebracht. Neueste IR-Technologien sind hier mithoher Effizienz und komplexen Gehäusebauformen kombiniert,um die wachsenden Anforderungen moderner IR-Applikationenzu erfüllen. (jj)nBild 5: Bei Zweiphasen-Lichtschranken sind zwei Foto-Sensoren in einemGehäuse angeordnet.Die Autoren: Masanori Tanimura und RaimundWagner sind Product Marketing Manager bei derRohm Semiconductor GmbH.78 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikIFA 2011Laser-Displays und Opto-WLANUnverstärkte Pad TypenSBC-5 grau 5 W/mKSBC-3 grau 3 W/mKSBC rosa 1,5 W/mKWeiche, gelartige Pads mit einerShorehärte von 2 - 10° - beidseitighaftendStärken 0,5 bis 5,0 mmBild: Mitsubishi ElectricRealitätsnahe Farbwiedergabe durch Lasertechnologie.Mit 238.000 Besuchern (+3%) endete die IFA am 7. September inBerlin. 1.441 Aussteller (+ 1%) präsentierten ihre Innovationen.Mitsubishi Electric stellte seine auf Lasertechnologie beruhenden3D Home Cinema Laser Displays auf der IFA erstmals dem europäischenPublikum vor. Das System mit seinem 75-Zoll-Bildschirmzeichnet sich durch realitätsnahe Farbwiedergabe in Kinoqualität,extreme Bildklarheit und außerordentliche Schärfentiefe aus. Dabeiwerde nur halb so viel Strom verbraucht wie bei einem vergleichbarenFlachbildfernseher. Die IFA-Präsentation ist Teil einerMarktstudie, mit der Mitsubishi die Resonanz der europäischenWiederverkäufer und Konsumenten auf die Laser-Displays testet,die in den USA bereits erfolgreich eingeführt wurden.Die LED-Lampen an der Decke erhellen nicht nur den Raum.Ihr Licht überträgt auch Daten verlustfrei mit einer Geschwindigkeitvon 100 Megabit pro Sekunde. Damit ist es möglich, vier verschiedeneVideofilme in HD-Qualität auf vier im Raum stehendeLaptops zu übertragen. Ermöglicht haben dies Wissenschaftler desBerliner Fraunhofer Instituts für Nachrichtentechnik, die auf derIFA eine neu entwickelte Übertragungstechnologie per optischemWLAN präsentieren. Dabei werden die LEDs von einem Modulatorin einer Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet, die vommenschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Die Informationenwerden als Einsen und Nullen übertragen und von einer Photodiodeam Empfänger in elektrische Impulse dekodiert. DerLichteinfall auf die Diode darf dabei allerdings nicht unterbrochenwerden. Zum Einsatz eignet sich die Visuable Light Communikation(VLC) überall dort, wo Funknetze stören würden und man aufKabel verzichten will. (sb)nProdukt des JahresPower Multilayer Induktivität WE-PMI• Platz 1 bei der Leserwahl der ELEKTRONIK im Bereich passive Bauelemente• Strombelastbarkeit bis 2,4 A• RDC-Werte kleiner 0,2 Ω• Für DC/DC-Converter mit hohen Schaltfrequenzen• Entwickelt für mobile tragbare Endgeräte• Ab Lager verfügbar• Kostenlose MusterGlasgewebe Deckfolie PadsSB-V0-7 7 W/mKSB-V0-3 3 W/mKSB-V0YF 1,3 W/mKSB-V01,3 W/mKGlasgewebe Deckfolie und weiche,gelförmige Unterseite.Shorehärte 2 - 20°. Einseitig haftend bisklebend. Stärken 0,5 bis 5,0 mmSilicon-Glasgewebe FolieSB-HIS-4 4 W/mKSB-HIS-2 2 W/mKSB-HIS1 W/mKDünne glatte Folie, auch einseitighaftend - ohne zusätzlichen Kleber.Stärken 0,23 und 0,30 mmBild: Fraunhofer InstitutLED-Lampenübertragen Datenverlustfrei mit 100Megabit/s.www.we-online.dewww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 79


OptoelektronikLED-Beleuchtungsmarktim FokusStromversorgungslösungen ‚von der Stange’und ausgeklügelte LED-KühlmoduleEine Erweiterung seines Grundgeschäfts um Projektierung und Entwicklungstätigkeitstrebt Schukat an. Dabei liegt ein Fokus auf dem LED-Beleuchtungsmarkt,der sowohl bei Schaltnetzteilen als auch bei Kühllösungenvielversprechendes Potenzial bietet. Mit einem Baukastensystemfertiger Lösungen will der Distributor sein Sortiment für den ZukunftsmarktLED-Beleuchtung erweitern.Autor: Uwe DaroViele positive Umweltaspekte, wie geringerEnergiebedarf, Müllvermeidungund Quecksilberfreiheit, beflügelnden Einsatz von LED-Beleuchtungen.Voraussetzungen dafür, dassdas Einsparpotenzial für Energie und damitfür CO 2zum Tragen kommt, sind unter anderemeine passende Wärmeableitung undzuverlässige Schaltnetzteile mit hohem Wirkungsgrad.Hier ist wegen unterschiedlicherAnforderungen der Leuchten die optimaleAbstimmung der Komponenten notwendig.Als Service für seine Kunden aus der Beleuchtungstechnikarbeitet Schukat an einemmodularen System aus möglichst vielen,ideal aufeinander abgestimmten Produkten,die ‚von der Stange’ einsatzbereitsind. Weil es sich bei der LED-Beleuchtungum eine junge Industrie mit vielen neuenAnwendungen handelt, sind technischesFachwissen, aussagekräftige Datenblätter,Anleitungen und technische Kurse umsowichtiger, um die grundsätzlichen Faktenzur LED-Beleuchtung zu vermitteln.Bei seinen Schaltnetzteilen setzt Schukatauf die bereits langjährige Kooperation mitMeanWell . Der Hersteller arbeitet seit vielenJahren unter dem Thema ‚Green Power Solution’an immer effektiveren und langlebigerenProduktserien. Gemeinsam mit MeanWellkann Schukat Neuentwicklungenprojektieren und durchführen – was allerdingswegen hoher Kosten, Prüf- und Zeitaufwändenicht für alle Kunden in Fragekommt. Um sie mit effizienten Standardlösungenzu versorgen, setzt Schukat auf einebreite Auswahl an LED-Schaltnetzteilen mitApprobationen für Europa und USA in seinemAngebot. „Oft fragen Kunden mit kleinenund mittleren Stückzahlen nach individuellenNetzteilen. Ihnen bieten wir Modifikationender Standardmodelle an, die invielen Fällen schnell und auch kostengünstigausgeführt werden können“, so Uwe Daro,Produktmanager bei Schukat. „Unsere Visionist, einen ganzen Baukasten bestehendaus Netzteil, LED-Leuchtmittel, Kühlungund Entwicklungssupport für kundenspezifischeLösungen anzubieten.“ Um das LED-Beleuchtungssegment sukzessive um alleKomponenten auszubauen, erhalten dieSchukat-Kunden auch Zugriff auf viele passiveund aktive Bauelemente. Noch drehensich die Beleuchtungsprojekte vorrangig umden Austausch von Leuchtmitteln, wie inKühltruhen oder Shop- und Werbebeleuchtungen– aber das Segment der Straßenbeleuchtungrückt zusehends in den Fokus. Esbietet großes Potenzial, nicht zuletzt wegender EU-Verordnung 245/2009, die in derBüro-, Straßen- und Industriebeleuchtungeingesetzte Produkte fokussiert. Sie fordertvon Kommunen und der Industrie die Umrüstungauf energieeffiziente Technologien– auch wenn es heute vielen Kommunen andem nötigen Geld für den Wechsel auf diesparsame LED-Technik fehlt.Moderne LED-StromversorgungenEinen Spitzenplatz in diesem Markt strebtauch MeanWell an. Seit jeher produziertder Hersteller nur robuste Industriequalitätund befindet das unterste Leistungssegmentin der LED-Beleuchtungstechnik alswenig attraktiv. Alle modernen LED-Stromversorgungen von MeanWell verwendenhoch-entwickelte Leistungsfaktorkorrekturfilter(PFC) und eine moderneSchaltungstopologie, was dem Anwendereinen hohen Wirkungsgrad von bis zu ➔80 elektronik industrie 10 / 2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikSPS 2011, Halle 4, Stand 282SPS 2011, Halle 4, Stand 282Auf einen BlickAlles aus einer HandDurch enge Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern auf KundenundLieferantenseite kann Schukat die Entwicklung kundenspezifi -scher Projekte von der ersten Idee bis in die Serienfertigung begleiten.Dazu gehören neben Service und Produktmarketing auch logistischeDienste und nicht zuletzt ein zukunftsweisendesProduktportfolio im LED-Segment mit den Bereichen LED-Stromversorgungenund -Kühlmittel.infoDIREKT www.all-electronics.de426ei1011Bild: Fotolia, Patrizia Tillyall for youKomponentenSystemeApplikationenBesuchen Sie uns online:www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikUnsere Vision ist, einen ganzenBaukasten bestehend ausNetzteil, LED-Leuchtmittel,Kühlung und Entwicklungssupport fürkundenspezifische Lösungen anzubieten.Uwe Daro,Produktmanager bei Schukat.Universelle Lösungen erfüllenwir mit unseren CoolingModules. Dieses modulareSystem aus einer Hand verkürzt dieEntwicklungszeiten und verringertdie Kosten.Bert Schukat, Geschäftsführer Schukat.Bilder: SchukatInsgesamt umfasst die Produktpalette von MeanWell heute über 4000 Typen.Hier zwei Beispiele mit Eingangsspannungen von 100 bis 240 VAC beziehungsweise200 bis 277 VAC.95 Prozent bietet. Ein Aspekt, dem besondere Bedeutung zukommt,wenn die in der Beleuchtungsindustrie angestrebte Markevon 100 Lumen pro Watt mehr als nur erreicht werden soll. ZurAuswahl stehen Konstantspannungs- und Konstantstrom-Geräteoder eine Kombination aus den beiden Typen sowie dimmbareGeräte (PWM, 1…10 VDC oder Potentiometer).Obwohl der Markt für LED-Lighting noch recht jung ist, bietetMeanWell bereits seit 2006 Schaltnetzteile für diese Applikationsweltan. Das Angebot umfasst heute über 70 Geräteserien undmehrere Hundert Modelle im Metall- oder Plastikgehäuse, als U-Halterung oder PCB-Type. Geplant ist die LDV-Serie mit geregeltemMultiausgang (6 oder 12 Channel) und die HVG-Familie fürden High-Voltage-Bereich bis 480 V. Ganz neu auf den Markt gebrachthat MeanWell die Geräteserie (APV/APC) ohne PFC fürpreissensible Applikationen sowie die LPF-Serie nach Class II/noFG mit PFC-Funktion jetzt als dimmbare Ausführung im Leistungsbereich30 bis 90 W. Doch LED-Lighting ist nur ein kleinerAusschnitt aus einem breiten Angebot. Die Bereiche DIN-Rail,Medical, Industrial, Batterie- und Solarlader, DC/DC-Wandler,Tisch- und Steckernetzteile runden das Leistungsspektrum desSchaltnetzteilspezialisten MeanWell weiter ab. Insgesamt umfasstdie Produktpalette heute über 4000 Typen. Der DistributionspartnerSchukat unterhält zu allen Serien ein umfangreiches Lager.Rund 200.000 Schaltnetzteile werden dort ständig bevorratet, Tendenzsteigend, so Bert Schukat, Geschäftsführer von Schukat. DerLED-Markt zeigt sehr deutlich, wie wichtig es ist, mit der Zeit zugehen. Die Lüfter, die in der Vergangenheit für Beleuchtungssystemegeliefert wurden, reichen heute nicht mehr aus, um der Kombinationaus immer leistungsstärkeren LEDs und der zunehmendenMiniaturisierung der Systeme gerecht zu werden.LED Cooling Modules: Maximale Kühlung auf minimalemRaumHier sind spezielle Designs von Gerätelüftern und Kühlern notwendig,die sehr hohe thermische Lasten ohne wahrnehmbare Geräuschpegelauf sehr engem Raum abführen. In diesem Bereichsetzt Schukat auf die Zusammenarbeit mit dem LüfterspezialistenSunon und fungiert seit fast drei Jahrzehnten als dessen offiziellerDistributor. Mit 1300 Patenten zählt Sunon zu den führenden Herstellernvon Lüften und Kühlern. Schukat führt das größte Sunon-Lager in Europa und hat alleine im vergangenen Jahr rund 2 Mio.Lüfter an seine Kunden ausgeliefert. Gemeinsam haben die Unternehmenso genannte Cooling Modules in aktiver Ausführung entwickelt,die LEDs geräuschlos kühlen und zugleich die Entstehungvon Staubnestern verhindern. Der Grundstein ist ein Kühlmodulfür die LED-Spot-Light-Serie SLM2000 von Philips, für die beständigleistungsstärkere Kühllösungen entwickelt werden.Laut Einschätzung von Schukat wird sich der Bedarf an Kühlmodulenvon Jahr zu Jahr verdoppeln. Wegen der vielfältigen LED-Anwendungengeht der Trend vor allem in Richtung universeller Lösungen,die sich ohne oder nur mit geringem Aufwand an individuelle Bedürfnisseanpassen lassen. „Genau diese Anforderungen erfüllen wirmit unseren Cooling Modules. Dieses modulare System aus einerHand verkürzt die Entwicklungszeiten und verringert die Kosten“, soBert Schukat. „Es ist eine der derzeit attraktivsten Lösungen auf diesemnoch jungen Markt. Damit positionieren wir uns ganz klar alsSolution Provider für unsere Kunden.“Abgestimmtes Paket aus Service, Produktmarketing undLösungenDank enger Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern auf Kunden-und Lieferantenseite kann Schukat die Entwicklung kundenspezifischerProjekte von der ersten Idee bis in die Serienfertigungbegleiten. Dazu gehören neben Service und Produktmarketingauch logistische Dienste und nicht zuletzt ein zukunftsweisendesProduktportfolio im LED-Segment. So hat Schukat sein Angebotan LED-Beleuchtungen weiter ausgebaut. In Kürze werden zusätzlichzu den Sharp MiniZENI und Zenigata (3,6 oder 6,7 W) dieMegaZENIS mit 25W und 2600 Lumen folgen. Die 100 lm/W-Grenze im Gesamtsystem ist damit praktisch erreicht. Bei der gutenalten 100W Glühbirne ist dagegen bei 15lm/W Schluss. AlleZenigata LED-Module bieten einen sehr guten CRI-Wert, der dienatürliche Farbwiedergabe charakterisiert. Für die 25 W MegaZE-NIS werden zeitgleich Hochleistungskühlkörper von Fischer Elektronikverfügbar. Zusätzlich erweitern Retrofit-Modelle von Lite-On als Leuchtstofflampenersatz das Portfolio von Schukat. (sb) nDer Autor: Uwe Daro ist Produktmanager bei Schukat.82 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


OptoelektronikNeue ProdukteWeltweit leistungsstärkste 638 nm LaserdiodeFür Pico-Projektoren und tragbare SystemeMit der Laserdiode ML501P73 hatMitsubishi Electric die leistungsstärksterote Laserdiode eingeführt,die derzeit am Markt für638 nm verfügbar ist. Die gepulsteAusgangsleistung LaserdiodeML501P73 beträgt 1 W. DieLeuchtkraft übersteigt 120 lm undBild: Mitsubishi Electricbei 25° C erzielt sie einen elektrischenWirkungsgrad von 35 %.Im Temperatur bereich -5 °C bis+40 °C liefert die gepulste Laserdiode1 W mit einem Tastverhältnisvon kleiner 33 % und einerFrequenz von mehr als 50 Hz; dieCW-Leistung ist 0,5 W. Im CW-Betrieb bei 25 °C liegt der Schwellenstrombei 170 mA. Betriebsspannungund -strom im CW-Modus sind für eine Ausgangsleistungvon 500 mW bei 25 °Cmit 2,2 V/660 mA spezifiziert.infoDIREKT 462ei1011KundenspezifischLED-KühlkörperUm die Vorteile der LEDs optimalzu nutzen, ist ein effektives thermischesManagement unabdingbar.Hierfür hat Fischer den ProduktbereichKühlkörper für LED-Anwendungen entwickelt. Dieserbeinhaltet neben vielen Sternkühl-Bild: Fischer Elektronikkörpern mit unterschiedlichenDurchmessern und Konturen, u.a.Stiftkühlkörper, Mininaturlüfteraggregateauch Gehäuseelementezur Aufnahme von LED-Line-Modulen.Modifizierte Kühlkörpervariantenund speziell auf einzelneApplikationen abgestimmte Versionenwerden nach Kundenvorgabenhergestellt. Die Befestigungerfolgt durch doppelseitigklebendeWärmeleitfolie, Wärmeleitkleber,Schraubverbindung oder lötfähigeOberflächenbeschichtungen.infoDIREKT 465ei1011Um drei Farben erweitertTopLED Black Series mit 60° AbstrahlwinkelOsram Opto Semiconductors hatseine TopLED Black Series mit60° Abstrahlwinkel um drei Farbenerweitert und bietet jetzt nebenrot und gelb auch blau, grünund orange. Alle fünf Farben sindauch mit 30°-Abstrahlwinkel abBild: Rutronik/Osramsofort über Rutronik erhältlich. Mitden kleinen, lichtstarken LED imschwarzen Gehäuse deckt manein breites Anwendungsspektrumab. Ihre Stärken zeigen die LEDbeim Einsatz in Einfarb- und Multifarb-Anzeigen,wie sie inWechselverkehrsanzeigen, Fahrgastinformationsanzeigen,Parkleitsystemenoder Informationssäuleneingesetzt werden. WelcherAbstrahlwinkel der passendeist, richtet sich u.a. nach der Entfernung.infoDIREKT 464ei1011LeistungsstarkKönigsblaue LeuchtdiodeCree stellt die königsblaue LED-XLamp XT-E vor, die für den Einsatzin Leuchten mit Remote-Phosphor-Technologie konzipiertist. Weiße LEDs basieren auf blauenLEDs, die von Phosphor überzogenwerden, um durch optischeBild: CreeFarbmischung ein weißes Licht zuerzielen. Remote Phosphor ist einneues Verfahren, das den Phosphorvom Chip trennt und so beigleichem Stromverbrauch einbesseres Leuchtergebnis erzielt.Die neue XLamp XT-E ist extremhell und wartet mit den bisherfeinsten Bins auf. Die XLamp XT-Ebasiert auf der Direct Attach LED-Technologie von Cree und erzielt525 mW bei 350 mA Betriebsstromund einer Betriebstemperaturvon 85 °C.infoDIREKT 466ei10113,75 x 3,75 mm ²Kleinste infrarote LED in der 1-Watt-KlasseDie infrarote OSLON liefert typisch1070 mW Lichtleistung bei 1 ABetriebstrom und hat einen typischenWärmewiderstand von nur6,5 K/W. In das Bauteil ist eineLinse mit +-45° Abstrahlwinkelintegriert. Durch diese angepassteAuskoppellinse liefert die IR-LED sogar 15 % mehr Ausgangsleistungals Bauformen ohne Linse.Mit 850 nm Wellenlänge ist siebesonders gut auf die Empfindlichkeitvon CMOS- und CCD-Kamerasensorenabgestimmt. Diekleinen Gehäuse lassen sich dichtpacken, was sehr hohe Leistungs-dichten ermöglicht. Besonders3D-Kameras profitieren von dergesteigerten Leistung, da die IR-LED bis zu einem sehr hohen Betriebsstromvon 5 A im 10 MHz-Bereich moduliert werden kann.Für das rekordverdächtige Verhältnisvon Bauteilgröße zu Leistungkombiniert Osram seine Nanostack-Chiptechnologiemit demtemperaturstabilen OSLON Black-Series-Gehäuse. Die hocheffzientenStack-Chips haben zwei inSerie geschaltete p-n-Übergängeund erreichen fast doppelt sovieloptische Leistung wie konventio-nelle Emitter. Das OSLON Black-Series-Gehäuse basiert auf einemMetall-Leadframe und ist so ausgelegt,dass seine thermischeAusdehnung optimal zum Temperaturverhaltender Platinen passt.Dadurch erreicht man eine guteZyklenfestigkeit bei stark schwankendenTemperaturen, wie siezum Beispiel im Außenbereichauftreten. Auch sonst genügt dieIR-OSLON höchsten Qualitätsstandardswie beispielsweise derAutomotive-Norm AEC-Q101. DieLebensdauer geht bis zu 50.000Stunden.infoDIREKT 463ei1011Bild: Osramwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 83


Neue ProdukteSehr robust8-Bit-Mikrocontroller ist AEC-Q100 konformFreescale hat eine 8-Bit-Mikrocontroller-Familienfür Industrieund Automotive vorgestellt, diesich durch extreme Robustheitund Zuverlässigkeit auszeichnen.Die unkomplizierten, skalierbarenMCUs der Einstiegsklasse sind zuBild: Freescaleexistierenden Bausteinen mitSO8-Kern kompatibel. Die S08PMCU-Familie, die unter anderemden IEC-60730 Sicherheitsstandardfür Haushaltsgeräte erfüllt,umfasst drei Bausteinklassen (PT,PA und PL). Dank ihrer außergewöhnlichenEFT- (Electrical FastTransient) und ESD-Eigenschaftenbesteht sie auch unter unwirtlichenund störbehafteten Umgebungen.Die MCU-Familie ist AEC-Q100-konform und für Temperaturvon bis zu 125°C qualifiziert.infoDIREKT 435ei1011StandardsensorenInduktive Sensoren auf Basis von ASICsDie robusten, zuverlässigen und dabei preiswerten induktiven Sensorender Serie 600 verbinden alle Vorteile eines Hochleistungssensorsmit dem Preis eines StandardgerätsDurch die Verwendung einesASIC-Chips wird bei Contrinex dieAnzahl elektronischer Komponentensignifikant verringert. Somitsinkt auch das Risiko von Komponentenausfällen.Die ASIC-Technologiebietet ein unschlagbaresBild:ContrinexPreis-Leistungs-Verhältnis underhöht die Zuverlässigkeit ganzerSysteme. Dadurch, dass die Endkalibrierungder Sensoren erstnach dem Fertigungsprozess erfolgt,ist sichergestellt, dass dieQualitätsmerkmale auch in derPraxis eingehalten werden. Dieumfangreiche Produktpalette umfasstalle Standardabmessungen– vom 3 mm Miniatursensor mit 1mm Schaltabstand bis zum M30-Schalter mit 15 mm Schaltabstand.infoDIREKT 428ei1011Zwei übereinanderMLCCs sind gegen Risse gefeitDownload-Area: http://www.koehler-partner.de/downloads/presseservice/contrinex/deutsch/Bild: MurataMurata hat eine Serie von MLCCsentwickelt, deren Metallanschlüsseoptimiert sind, damit geringe Geräuschentwicklungund die bei herkömmlichenMLCCs gefürchteteRissbildung beim Biegen der Leiterplatteentfällt. Die KRM-Seriemacht es möglich, zwei Kondensatorenübereinander anzuordnenund damit die effektive Kapazität zuverdoppeln, so dass auf kleiner Flächehohe Kapazitäts-Werte erzieltwerden können.infoDIREKT 469ei1011PCI-ExpressIndustrietaugliche High-Speed VerbindungfluxophobEbEschichtungWir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent.Zuverlässig und mit höchster redaktioneller Qualität.Deshalb sind die Fachzeitschriften und Online-Portale vonmoderne industrie in vielen Bereichen von Wirtschaft undIndustrie absolut unverzichtbar für Fach- und Führungskräfte.Computer der neueren Generationwerden zunehmend mit PCI-Express– anstatt mit PCI ausgestattet.Diesen Wandel deckt HartmannElektronik mit der neu entwickeltenProduktfamilie PCIe Extension ab,die jetzt im Markt eingeführt wird.Mit dieser sehr variablen Lösunglassen sich verschiedene Systemesehr flexibel miteinander verbinden.Egal ob Labtop-Computer, Dektop-Computer, Motherboards, Backplanesin Compact-PCI oder PXI-Racksysteme,alle lassen sich internoder extern mit einer HartmannKabel-Adapter-Lösung von bis zu 7m miteinander verbinden. Bishersind lieferbar:ExperssCard to PCI-Express, Mini-Card to PCI-Express, PCIexpress toPCIe-Cable, Compact-PCI to PCIe-Cable, Compact-PCI RTM to PCIe-Cable und Compact-PCI Bridge toPCIe-Cable. Alle Produkte sind optimalaufeinander abgestimmt undentsprechen der neuesten PCIe-Spezifikation. Die Firma bietet aucheine Open-Frame-Entwicklungsplattformmit optimalem Zugriff vonallen Seiten auf Boards, ohne dieelektrischen Eigenschaften zu verändern.infoDIREKT 432ei1011verlag moderne industrie GmbHJustus-von-Liebig-Str. 1D-86899 LandsbergTel. +49(0)8191/125-0Fax +49(0)8191/125-444www.mi-verlag.deBild: Hartmann Elektronik84 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.demi_image_woerter_86x126mm.indd 3 08.03.2011 15:11:54


Neue ProdukteUSB nachrüstenUSB-zu-Digital-SchnittstellenmoduleFTDI bietet nun auch USB-zu-Digital-SchnittstellenmoduleimDB9-Format. Die Module mit 3,3 Voder 5 V Ausgangsbuchse oder-Stecker ermöglichen das Nachrüsteneiner USB-Anbindung inbestehende Geräte bzw. Systeme,Der kleinste seiner Art3-achsiger BeschleunigungssensorDie 3-Achsen BeschleunigungssensorfamilieCMA3000 von VTI(Vertrieb: HY-LINE Sensor-Tec)wurde in der neuen Chip-On-Mems Technologie aufgebaut. DerSensor ist mit 2 x 2 x 0,95 mmder derzeit kleinste und zugleichFür flexiblen EinsatzDrei unabhängige Abwärtsregler On-ChipIntersil stellt zwei dreikanaligeAbwärtsregler vor, die die verlustleistungsärmsten,kompakten undflexiblen Lösungen für Stromversorgungenmit Mehrfachausgängendarstellen. Diese neuen Bausteineeignen sich ideal für Telekom-und Netzwerkgeräte, Internet-Gateways,Kabel-Modems,Glasfaser-Modems, Satelliten-Settop-Boxen und für zahlreicheindustrielle Applikationen.ISL9443 und ISL9444 enthaltendrei unabhängige synchrone Abwärtsreglermit flexiblen Regel-,Tracking- und Sequenzierungs-Bild: FTDIBild: Hy-Line Sensor-Tecohne dabei Gehäuse-Umbautenvornehmen oder die Stücklistemerklich erhöhen zu müssen. AlleModule mit den Gehäusemaßen30,8 mm x 19,8 mm x 11,5 mmmit Standard-USB Mini-B-Steckerbasieren auf FTDIs USB-zu-Serial-UART-Bridge-ChipFT232R, derDatenraten bis zu 12 Mbit/s (USBFull Speed) unterstützt. Sie ermöglichenein schnelles und einfachesNachrüsten der Hardwareauf den heute meistverwendetenseriellen Schnittstellenstandard.infoDIREKT der mit der geringsten Leistungsaufnahmeverfügbare Beschleunigungssensorauf dem Markt.Die Versorgungsspannung beträgt1,7 V bis 3,6 V Gleichspannung.Der Messbereich liegt bei 2 g und8 g und ist elektronisch umschaltbar.Der Sensor kann über eineanaloge oder digitale SPI/I²C-Schnittstelle betrieben werden.Die einfache Interruptsignalerzeugungdurch Data Ready, Motionund Free Fall ist bei dem winzigenSensor ebenfalls möglich.infoDIREKT 430ei1011funktionen. Der um 180° phasenverschobeneBetrieb des Reglersund die interne Kompensation minimierendie Ausgangswelligkeitund reduzieren die Anzahl notwendigerexterner Komponenten.Mit einem integrierten 5-V-Bias-LDO können beide Bausteine übereinen weiten Eingangsspannungsbereichvon 4,5 V bis 26 Varbeiten. Die Ausgangsspannungkann ab 0,7 V bis auf 90 % derEingangsspannung programmiertwerden.infoDIREKT 429ei1011436ei1011STANDARD DISPLAYS· 7-Segment LCD-Anzeigen·Alphanumerische LCD-Anzeigen· Monochrome graphische LCD-Anzeigen· Farb-LCD-Anzeigen (FSC, CSTN, TFT)· LED-Anzeigen· OLED-Anzeigen· Hinterleuchtungen (LED, EL, CCFL, OLED)· Zubehör (Touch-Panels, Tastaturen, Leitgummis, etc.)KUNDENSPEZIFISCHE PRODUKTE· Als Partner der europäischen weiterverarbeitenden Industriesind wir im Bereich kundenspezifischer LCD-Anzeigenspezialisiert.· Kundenspezifische Folientastaturen perfektionieren IhrenGesamtauftritt.· Wir bieten einen vollständigen Service, angefangen mit derRealisierung einer simplen 7-Segment LCD-Anzeige bis hinzu einer vollgraphischen LCD-Anzeige mit integrierter Hinterleuchtung,Tasten, Touch-Panels etc. (embedded solutions).www.display-elektronik.deDisplay Elektronik GmbH · Am Rauner Graben 15 · D-63667 NiddaTel. 0 60 43 - 9 88 88-0 · Fax 0 60 43 - 9 88 88-11Strategischer Partner fürSHARP LED Lighting„Mega Zenigata“ 15 W / 25 W• CRI80+, CRI90+, 2700-6500 K• typ. bis 2600 lm, 105 lm/W,• Keramik: 24 x 20 x 1,8 mm• 40.000 h bei 80 °C• Innen- & Außenbeleuchtung,75 W und 150 W LED-Retrofit„Mini Zenigata“ 4-10 W• CRI80+, 2700-6500 K• typ. bis 690 lm, 82 lm/W• Keramik: 15 x 12 x 1,6 mm• 40.000 h bei 80 °C• Innen- & Außenbeleuchtung,50 W LED-RetrofitBeck Elektronik Bauelementeled@beck-elektronik.dewww.beck-elektronik.deRwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 85


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Neue ProdukteEntwicklungssoftwareMacht MachXO2-Bausteine schnellerBis zu 15 Prozent höhere Geschwindigkeitenbei gleichem Designlassen sich mit der von Latticespeziell im Hinblick auf ihreLow-Power-MachXO2-Bausteineoptimierte und ab sofort bei MSCerhältliche EntwicklungssoftwareLatticeDiamond 1.3 realisieren.Zur einfacheren Analyse und Opti-StromsparendAsynchrone 128-, 64- und 32-Mbit SRAMsCypress stellt weltweit die erstenstromsparenden, asynchronen128-Mbit-, 64-Mbit- und 32-Mbit-SRAMs mit 32 Bit Busbreite vor.Die neuen leistungsstärkeren undgrößeren MoBL(r)- (More BatteryLife = längere Batterielaufzeit)SRAMs ermöglichen eine höhereSystemleistung in Verbindung mitBild: MSC/LatticeBild: Cypressmierung des Designs bietet dieaktuellste Version von LatticeDiamonddem Anwender unter anderemdie Möglichkeit, die Auslastungdes Bausteines in jeder Designhierarchiezu betrachten. Außerdemkönnen bei BedarfSimulationsfiles implementiertwerden. Ein Simulation Wizard erkenntautomatisch, welche Fileszur Simulation benötigt werden.Darüber hinaus können bei derSynthese jetzt auch die PreferenceFiles (SDC) in LatticeDiamondauf einfache Weise verwaltetwerden.infoDIREKT 439ei1011DSPs, FPGAs oder Mikroprozessoren.Die neuen Bausteine erweiterndas SRAM-Produktportfolionach oben hin, welches eineVielzahl von synchronen undasynchronen SRAM-Memory-Produkten umfasst. Die neuenMoBL-SRAMs eignen sich gut fürAnwendungen in den BereichenTelekommunikation, Computerund Peripheriegeräte, sowie inGaming-, Medizin- und POS-Applikationen,um die Systemleistungim Zusammenspiel mit 32-Bit DSPs, FPGAs und Prozessorenzu verbessern.infoDIREKT 438ei1011Das kleinste weltweit3-Achsen-GyroskopSTMicroelectronics hat sein Bewegungssensor-Portfoliodurchdas weltweit kleinste leistungsfähige3-Achsen-Gyroskop mitanalogem Ausgang erweitert.Der L3G3250A kombiniert die robusteund praxiserprobte Technologie,mit der ST bereits nahe-Übersprechen kein ProblemSende/Empfänger-IC für sichtbares LichtEin neuer Hybrid-Sensor von OsramOpto Semiconductors misst5,3 x 2,5 x 1,2 mm und vereinfachtden Einbau von Näherungs- undUmgebungslichtsensorik in Smartphonesund ähnlichen Geräten.Der Sensor vereint Sender undEmpfänger und ist so ausgelegt,dass für viele Einsatzbereiche keinÜbersprechen auftritt. Dieser Ef-Bild: Osram Opto Semiconductors Bild: STMicroelectronicszu 1,54 Milliarden Bewegungssensorenproduziert hat. Es handeltsich hier somit um das erste3-Achsen-Gyroskop, das derForderung nach weniger Platzbedarfin Applikationen dernächsten Generation gerechtwird. Bei dem Sensor handelt essich um ein Drei-Achsen-Gyroskopmit analogem Ausgang, dessenGehäuse nicht mehr als 3,5 x3,1 mm misst. Der Footprint verringertsich dadurch von 17,6mm² bei der zurzeit produziertenGeneration auf nur mehr 10,5mm ² (Ersparnis von fast 40 %).infoDIREKT fekt muss normalerweise aufwändigabgefangen werden. Erstmaligkönnen Designer auch die Empfindlichkeitdes Umgebungslichtsensorsan unterschiedliche LichtdurchlässigkeitenverschiedenerSmartphone-Cover anpassen. Dersparsame (Stand-By-Modus 5 μA,Betrieb 300 μA) digitale SensorSFH 7773 mi I 2 C erfasst bis zu 15cm weit entfernte Objekte undmisst gleichzeitig die Helligkeit desUmgebungslichts. Es stehen verschiedeneEmpfindlichkeitsstufenvon 3 bis rund 65.500 Lux und0.03 bis 655 Lux zur Verfügung.infoDIREKT 437ei1011433ei1011Gehäuse nach Wunsch –Aluminiumgehäusefür jede Anwendung• Halbschalen- und geschlossene Profilsysteme• Einschubgehäuse, Rundgehäuse,Profilstangen• Für Europakarten und ungenormteLeiterplatten• Flexible Größen und kundenspezifischeAusführungenProductronica München B3.133info@elpac.de www.elpac.de88 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Neue ProdukteHigh-end Debug-Lösung für Mips Technology Cores optimiertTrace 32-Debugger unterstützt MIPS M14KMIPS Technologies und Lauterbachhaben gemeinsam die Unterstützungder ProzessorkerneMIPS32 M14K und M14Kc durchdie Trace 32-Debugger bekanntgegeben. Auf Basis der komplexenUnterstützung der MIPS32-und MIPS64-Architekturen hatLauterbach seinen Support derMips M4K-Architekturen um dieM14K-Cores weiter ausgebaut.Für diesen wird zusätzlich der optionaleiFlowtrace unterstützt. DieFür die MedizintechnikLüfterlose 350-W-NetzteileDie vier Modelle der Netzteil-SerieBEO-3500M von Bicker Elektroniksind für den Einbau in lüfterlosarbeitende Medizintechnik-Systemekonzipiert. Sie wurden nachden Normen EN60601-1 beziehungsweiseUL60601-1 geprüftund zugelassen. Durch den Wirkungsgradvon bis zu 93 % ist einemaximale Leistung von 350 Wabrufbar, ohne dass eine aktiveKühlung nötig ist. Bei einem Eingangsspannungsbereich90...264Bild: LauterbachBild: Bicker ElektronikM14K-Cores bieten unter anderemCode-Kompression, die Leistungswertevon 1,5 DMIPS/MHzbei gleichzeitiger Reduzierung derCodegröße um bis zu 35 % erreicht,was zu bedeutenden Einsparungenhinsichtlich der Halbleiterkostenführt. „Lauterbacharbeitet seit vielen Jahren eng mitMIPS Technologies zusammenund unterstützt deren industrielleStandardarchitekturen und Cores.Mit den Trace32 Power Tools habenEntwickler von MIPS-Produktendie volle Debug-Funktion fürBootstrap Code, Treiber und InterruptRoutinen“, so Norbert Weiß,International Sales & MarketingManager bei Lauterbach.infoDIREKT 566ei1011V AC/47...63 Hz liefern die Netzteileje nach Modell eine geregelteDC-Ausgangsspannung von +5 V,+12 V, +24 V oder +48 V. Alle Modellesind standardmäßig mit eineraktiven PFC ausgestattet. EinKurzschluss-Schutz (Abschaltungmit automatischem Wiederanlauf)und ein Überspannungsschutz mitAbschaltung sorgen für eine hoheBetriebssicherheit der medizinischenNetzteile. Zusätzlich verfügensie über eine Hilfsspannungvon +5 V sb, eine ATX-kompatibleRemote-On/Off-Funktion sowieLoad-Sense-Anschlüsse zumNachregeln der Ausgangsspannung.Die Netzteile sind für Dauerbetriebbei -20...+70 °C Umgebungstemperaturausgelegt.infoDIREKT 568ei1011Jetzt C99-kompatibelSoftwaretools für 8051-MikrocontrollerIAR Systems hat die EntwicklungstoolsuiteIAR EmbeddedWorkbench für 8051 jetzt auchdem ISO/IEC 9899:1999-Standard– auch bekannt als C99 –angepasst. C99 ist der aktuelleC-Programmierstandard undbietet als Weiterentwicklung desvorhergehenden C90-Standardszahlreiche neue Sprach-Eigenschaften.Die meisten Compilervon IAR Systems entsprechendem C99-Standard, was dieEuP Step 2 / Engergielevel V werden erfüllt6-W-SteckernetzteileDie Steckernetzteile der Serie GT-41134 von Globtek besitzen auswechselbarenLänderadapter fürNordamerika, UK, Australien, China,Korea Klasse II, Südafrika, Argentinien,IEC-Eingang oder Feststecker.Sie haben doppelteSchutzisolierung sowie eine geregelteAusgangsspannung von 3,3bis 15 V DC in 0,1-V-Schritten mitbis 6 W Ausgangsleistung. Dasgeschlossene, ungeschlitzte Gehäusebesteht aus schlagfestemBild: Globtek Bild: IAR SystemsPortierung von Code zwischenverschiedenen Architekturen effizienterund sicherer macht.IAR Embedded Workbench für8051 ist ein Toolset von zuverlässigenund leistungsstarkenC- und C++-Tools für die Entwicklungund das Debuggingvon Embedded-System-Software.Sie bietet eine nutzerfreundlicheintegrierte Entwicklungsumgebung,unter anderemmit Projektmanager, Editor, Entwicklungstoolsund Debugger.So können Quelldateien undProjekte in einem kontinuierlichenArbeitsablauf auf der Hardwareoder in einem Simulatorerzeugt und von Programmfehlernbefreit werden.infoDIREKT Polykarbonat und wird durch Konvektiongekühlt, die Gehäuseabmessungbetragen 41 x 62 x 32mm 3 . Weitere Eigenschaften sind:Die geregelte Ausgangsspannunghat eine sehr geringe Welligkeit,Schutzfunktionen für Übertemperatur,Strom, Spannung und Kurzschlusssind vorhanden. Der Eingangsspannungsbereichist90...264 V AC. UL-Konformitätund weitere Zulassungen nachIEC/EN60950, EMV-Bestimmungennach FCC Klasse B für ITEsowie die EU-Richtlinien werdeneingehalten. Alle Modelle tragenUL/TÜV-Prüfzeichen und CE-Zeichen.Modifizierte und kundenspezifischeDesigns sind erhältlich.infoDIREKT 567ei1011570ei1011TQ-GroupDie grenzenlose Welt der Elektronik>> Was Sie schon immer über E 2 MS wissen wollten ...www.tq-group.com


Neue ProdukteFür hohe StrömeAbgeschirmte SMD-SpulenserienTaiyo Yuden (Vertrieb: RM Components)hat SMD-Leistungsinduktivitätenfür hohe Ströme in geschirmterAusführung vorgestellt.Der Betriebstemperaturbereich ist-40...+125 °C. Die Abmessungenbetragen 12,5 x 12,5 mm 2 bei2,45-GHz- und 5-GHz-BandFront-End-Module für Wi-Fi und BluetoothDie Microwave Monolithic IntegratedDevices (MMID) von Muratakombinieren Leistungsverstärker,Low Noise Verstärker und Schaltbauteiledes Unternehmens in einemGehäuse. Unter den BezeichnungenMDFE2PFA-022 und MD-Bild: Taiyo Yuden/RM ComponentsBild: MurataBauhöhen von 5,5 mm (NS12555-Serie), 6,5 mm (NS12565) und7,5 mm (NS12575). Die SerieNS12555 ist mit Werten von 6 µHbis 1500 µH erhältlich mit DC-Widerständen 0,0140...1,730 Ω,Nennstrom 0,40 bis 5,01 A. DieNS12565-Werte reichen von 2 µHbis 220 µH, mit DC-Widerständen0,0080...0,2730 Ω, Nennstrom1,39...13,91 A. NS12575 verfügtüber 1,2 µH bis 1000 µH mit DC-Widerstand 0,0058...0,9270 Ω,Nennstrom 0,80...18,08 A.infoDIREKT FE2PFA-023 werden sie für das2,45-GHz- und das 5-GHz-Bandangeboten. Die Module lassensich mit einem hochintegriertenSingle-Chip-Radio wie demBroadcom-Chipsatz BCM4330 zueiner Verbund-Lösung für Mobiltelefone,tragbare Geräte und PCskombinieren. Damit besteht dieMöglichkeit, mit minimalem Bauteileaufwandein komplettes Systemzu realisieren. Die Reihe istunterstützt 802.11b/g und Bluetoothund/oder 802.11a.infoDIREKT 572ei1011573ei1011PowerelementStröme bis 344 A einspeisenWürth Elektronik ICS hat dasStromeinspeisungselement (Powerelement)Power Plus SMD speziellfür die Bestückung von Leiterplattenin SMD-Technik entwickelt.Es kommt überall dort zurAnwendung, wo Einpresstechnikoder Durchsteckmontage (THT)nicht sinnvoll eingesetzt werdenkönnen. Mit dem Powerelementkönnen Ströme bis zu 344 A einspeistwerden. Es ist sowohl fürSchutzart IP 68 im stoßfesten Polykarbonat-GehäuseDoppelt isoliertes In-Line NetzteilBei Beck Elektronik sind ab jetztdie doppelt isolierten In-LineNetzteile der Serie GT-91120 vonGlobtek erhältlich. Sie liefern einegeregelte Ausgangsspannungenvon 5 bis 48 V DC in 0,1-V-Schrittenmit einer kontinuierlichenBild: Würth Elektronik ICSBild: Beck Elektronikdas Wellen- als auch für dasDampfphasenlöten geeignet undin sechs Ausführungen von M4bis M12 verfügbar. Das größteElement M12 kann Ströme vonbis zu 344 A einspeisen, bei einemKabelquerschnitt von 120mm 2 . Es bietet außerdem ein maximalesDrehmoment von 21,0Nm für die Anschlusstechnik. Nebender Hochstromeinspeisungeignet sich das RoHS- undREACH-Richtlinien entsprechendeBauelement zur Anbindung vonBauteilen wie Mega-Sicherungenoder für die mechanische Anbindungvon Leiterplatten.infoDIREKT 574ei1011Ausgangsleistung bis zu 30 W. Diegeregelte Ausgangspannung istmit nur sehr geringem Rippelüberlagert. Am Eingang wird eineuniverselle Wechselspannung imBereich 90 bis 264 V AC akzeptiert.Die Netzteile verfügen übereinen integrierten Schutzmechanismusgegen Überstrom undÜberspannung sowie Kurzschlussund thermischer Überlastung.infoDIREKT 569ei1011Erhältlich in Kleinstbauform sowie als Bare Die und in Wafer-Form für die Chip-on-Board Herstellung2,4 GHz Wireless USB Transceiver für größere Reichweite und niedrigeren StromverbrauchVon Cypress Semiconductor istjetzt der Wireless USB TransceiverCYRF8935A verfügbar. Er vereintÜbertragungssicherheit mit sehrgeringer Stromaufnahme fürdrahtlose Tastaturen, Mäuse,Fernbedienungen und -steuerungenund viele andere Applikatio-nen im Bereich Human InterfaceDevices (HID). Die Bauelementewerden im 4 x 4 mm 2 QFN-Gehäuse,als Bare Die und in Wafer-Form für die preisgünstige Chipon-Board-Herstellungangeboten.Wireless USB NL verfügt über eineEmpfangsempfindlichkeit von-87 dBm bei 1 Mbit/s. Diese verbesserteEmpfindlichkeit ermöglichteine größere Reichweite undeinen niedrigeren Stromverbrauchbeim Übertragen von Signalen.Dieses Bauelement arbeitet mitäußerst geringer Stromaufnahmeim Standby und im aktiven Betrieb(weniger als 1 µA). WirelessUSB NL besitzt zudem eineClosed-Loop-Innenarchitektur,um die Frequenzdrift des Signalsmöglichst gering zu halten undeine höchst robuste Funkleistungzu gewährleisten. Es sind Paketgrößenvon bis zu 255 Byte möglich.Der NL-Baustein stellt seineLeistung, trotz der überall gegenwärtigen2,4-GHz Störungen ausQuellen wie WiFi, Bluetooth,Schnurlostelefonen und Mikrowellenzur Verfügung.infoDIREKT 571ei101190 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Neue ProdukteBild: Rohde & SchwarzFür alle gängigen RundfunkstandardsExtrem kompakter SignalgeneratorRohde & Schwarz hat mit demSFC Compact Modulator eineuniverselle Signalquelle für Anwendungenbis 3 GHz entwickelt.Der Generator unterstützt dieweltweit gängigen digitalen undanalogen Rundfunkstandards mitEchtzeitkodierung, einschließlichDVB-T2. Ende des Jahres wirdauch DVB-C2 verfügbar sein. Einfür jeden Übertragungsstandard0,5 A/10 W und 1 A/60 W schalten6HE PXI-SchaltmatrizenPickering Interfaces hat den PXI-Produktbereich mit zwei 6HE-Matrix-Modulen erweitert. Mit der45-541, einer 132 x 8 Reed-Relais-Matrix,können Signale bis0,5 A/10 W unter Last geschaltetwerden. Sie belegt einen Steck-Vier unabhängige TAPsJTAG/Boundary-Scan-SignalanpassungJTAG Technologies hat eine zumScout-Verbindungssystem vonMAC-Panel kompatible JTAG/Boundary-Scan-Schnittstelle vorgestellt.Das SignalanpassungsmodulJT 2147/DAK wurde imDirect Access Kit (DAK) Formfak-Bild: Pickering InterfacesBild: JTAG Technologiespassender Transportstrom-Playerist integriert.Transportstrom-Bibliotheken sindals Option erhältlich. Der Generatorhat eine Modulation ErrorRatio (MER) von über 40 dB. Optionalist eine Rauschquelle verfügbar.Der Generator ist 1 HEhoch, hat eine halbe 19“ Breiteund kann über LAN ferngesteuertund stand-alone betrieben werden.infoDIREKT platz in einem 6HE PXI-Chassis.Ein 50-poliger Sub-D-Stecker istfür den Anschluss der Units UnderTest vorgesehen. Die Module sindmit dem Built-In-Relay-Self-TestBIRST ausgestattet, der auf einfacheWeise fehlerhafte Relais ohnezusätzliche, äußere Testhardwareidentifiziert. Die 45-542 in identischerMatrixgröße und Bauformist mit elektromechanischen Relais(EMR) ausgestattet und kannSignale bis zu 1 A/60 W unter Lastschalten.infoDIREKT 561ei1011tor von MAC-Panel entwickelt.Dadurch lässt sich der Verdrahtungsaufwandvereinfachen undeine hohe Signalintegrität für dieaktive Quadpod-Schnittstelle sicherstellen.Das Modul enthältvier unabhängige JTAG Test AccessPorts (TAPs) mit 16 frei verwendbarendigitalen I/O-Kanälen.Jeder TAP kann auf unterschiedlicheSpannungspegel programmiertwerden, so dass eine Anpassungauf verschiedene Logikfamilienmöglich ist.infoDIREKT 557ei1011559ei1011Kostengünstigstes SMU-Instrument mit 1 A/20 V-BereichAlternative zu Stromversorgung und DMMKeithley Instruments hat eine kostengünstigeErweiterung seinergängigen Source-Meter-Instrumenteder Serie 2400 auf denMarkt gebracht. Das Source Meter2401 ist für hochgenaue Testanwendungenwie die Strom-Spannung-Charakterisierung(I-U) vonPhotovoltaik-Zellen, HB-LEDs, NiederspannungsmaterialienundHalbleiterbauteilen sowie Widerstandsmessungenoptimiert. DiesesModell bietet allerdings QuellenundMessmöglichkeiten nur bis 20V und 1 A, dafür aber zu einem vergleichsweisegünstigen Preis. DasModell 2401 bietet den gleichenFunktionsumfang und Program-Für kritische SignalePXI-Digital-I/O-ModulGöpel electronic hat unter demNamen PXI5396-DT/x zwei JTAGDigital-I/O-Module auf PXI-Basisauf dem Markt gebracht. PXI5396-DT/x unterstützen sowohlden JTAG/Boundary-Scan-Testals auch I/O-Operationen bis 100MHz zur Ausführung von Funktionstestsund verfügen über einimpedanzkontrolliertes VPC-Interfacezur direkten Ankopplung ansignalkritische Load-Boards oderandere Desktop-Verifikationsumgebungen.Die Zwei-Komponenten-Lösungbesteht aus einemInterface Modul und einem abgesetztenDesktop-Modul. Die Entfernungzwischen beiden kannbis zu 2 m betragen. Das Desktop-Modulverfügt über einenFrontsteckverbinder. Es gibt zweiModelle, die sich durch die Tiefedes On-Board Speichers von 72MByte (PXI 5396-DT) und 144MByte (PXI 5396-DT/XM) unterscheiden.Beide Modelle bieten96 Single-Ended-Kanäle.infoDIREKT 560ei1011Bild: Keithley Instrumentsmiermöglichkeiten wie die anderenInstrumente der Serie 2400, allerdingsnur innerhalb der Grenzendes 1 A/20 V-Bereichs. Es ist einehochstabile DC-Stromquelle mit einem5-1/2- oder 6-1/2-stelligenMultimeter in einem einzigen Gerät.Das Gerät kann als Spannungsquelle,Stromquelle, Voltmeter, Amperemeteroder Ohmmeter genutztwerden und bietet einen bipolarenund automatischen Vierquadranten-Quellen-Senken-Betrieb.Entsprechendden SMU-Gepflogenheitenvon Keithley arbeitet es in denI/U-Quadranten 1 oder 3 als Quellefür eine Last. In den Quadranten 2oder 4 arbeitet es als Senke undnimmt die abgegebene Leistungeiner externen Quelle, wie einer PV-Zelle oder einer anderen Energiequelle,auf.infoDIREKT 558ei1011MultiChoice PCIDie intelligente Art zu MessenG06-1034-(x)MATLABIntegration16Kanal 16Bit A/D bis 1MHz, 4 16BitD/A Kanäle bis 200kHz, 24 DIO, 2x32Bit Multifunktionscounter, Optional2x32 Bit Inkrementalgeber, 1 KanalSSI Positionserfassung.Signalprozessor gestützte Signalverarbeitung,mit hochmoderner FPGAUnterstützung. **UmfangreicheSoftwarebibliothek:Agilent VEE, EDASwin, EVApro,DIAdem, DASYLab, LabVIEW, APIMATLAB Schnittstelle Visual C++,Visual Basic, Borland DelphiGOLDAMMERãGmbHSchlosserstraße 6a, 38440 WolfsburgTelefon (0 53 61) 29 95 - 0Telefax (0 53 61) 2995 - 29Detaillierte Informationen findenSie unter http://www.goldammer.dewww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 91


LiteraturFachbuchCANCAN ist ein nachrichtenorientiertesMulti-Master-Protokollfür den schnellen, seriellenDatenaustausch undhat sich in zahlreichen Bereichender Industrie – bei denenes auf hohe Robustheitund Datensicherheit sowie niedrige Kosten ankommt– etabliert. Von der Architektur, überHard- und Software bis zur Schnittstelle undzum Applikationsinterface wird CAN detailliertin all seinen Bauformen beschrieben. Entwicklervon CAN-Systemen erhalten mit diesemBuch ein umfassendes und hilfreiches Kompendium,das ihnen dabei hilft, Anforderungenso effizient wie möglich zu erfüllen. Für CAN-Anwender enthält das nützliche Werk Antwortenauf Fragen, die sich ihm im täglichen Umgangmit dem CAN-Protokoll und der Realisierungvon CAN-Netzwerken stellen. Hrsg.: Lawrenz,W. / Obermöller, N., VDE-Verlag, 5., neubearbeitete Auflage 2011, 484 Seiten.ISBN 978-3-8007-3332-3, 89,00 €.infoDIREKT Das Guidebook geht gleich zu Beginn der Fragenach warum die Netzqualität gemessenwird. In drei weiteren Kapiteln werden die Spezifikationendes Internationalen StandardsIEC61000-4-30 dargestellt, die Erfassungsprozedurender Netzqualität erklärt sowieNetzparameter und Ereignisse im Netz beschrieben.Den Hauptteil bilden 18 Fallstudienzu relevanten Fragestellungen, die in der Praxisvon Bedeutung sind. Die angesprochenenThemen reichen von Spannungseinbrüchen,Transienten, Spannungsabfällen und Spannungsverläufenbis hin zu Harmonischen. DenThemen Erzeugung von Solarenergie undWindenergie widmen sich je eine Fallstudie.Abschließend wird auf das neueste Netzqualiscopesund mehr458ei1011Bild: VDE-VerlagHioki-GuidebookMessung der Netz-QualitätHauptkatalogdataTec Mess- und PrüftechnikUnter dem Motto „Messbar mehr Auswahl, Beratungund Service“ hat dataTec, der Spezialistfür Mess- und Prüfgeräte, seinen Hauptkatalog2011/2012 mit 100.000 Exemplaren neu aufgelegt.Das umfangreiche Nachschlagewerkund „Workbook“ der Messtechnik-Brancheumfasst mehr als 2000 Produkte auf 228 Seiten.Gegenüber dem Vorjahr enthält der Katalogviele neue Produkte, unter anderem dieProduktfamilien InfiniiVision 2000 und 3000 Xvon Agilent Technologies mit hochentwickeltenMessfunktionen, die Oszilloskope der neuenHMO-Reihe von Hameg in der 70- bis 200MHz-Klasse und die T-Serie von Flir für kleineTemperaturunterschiede. Ebenso neu sind dieNetzgeräte – die Genesys-Serie und die ZUP-täts-Messgerät, das ModellPW3198-10, im Detail eingegangen.Es handelt sich hierbeium einen Leistungs- undNetzqualitätsanalysator miteinem breiten Einsatzspektrum.In den letzten drei Fallstudienund dem Anhang werden verschiedeneAspekte der Handhabung des PW3198-10 beleuchtet.Im Anhang werden Einzelheiten zumschnellen Setup des PW3198-10 erläutert. DieFarbbroschüre wird Interessenten von ASMgegen eine Schutzgebühr von 25,00 € zur Verfügunggestellt: info@asm-sensor.deinfoDIREKT 452ei1011Serie – von TDK Lambda. DerKatalog ist in 10 Rubriken gegliedert:Oszilloskope, Labor-Messgeräte, ElektronischeMesstechnik ATP, Stromversorgungen,Datenlogger, Multimeter/ Stromzangen, Infrarotkameras,Löttechnik, Prüfgeräte / VDE-Normenund LAN-Messgeräte. Auch werden dieServiceleistungen von dataTec vorgestellt. DerKatalog kann kostenlos angefordert werdenund ist unter www.datatec.de als PDF zumDownloaden oder als Blätterkatalog zum Lesenverfügbar.infoDIREKT 454ei1011Bild: Hioki/ASMBild: dataTecMesstechnikzum fairen PreisFachbuchEnergy Harvesting für die MikroelektronikEnergieeffizienz und erneuerbare Energienversprechen in den nächsten Jahren nachhaltigeWachstumsfelder zu werden. Beim MicroEnergy Harvesting werden vergleichsweisegeringe Energiemengen aus der umgebendenEnergie „geerntet“, um energieeffiziente undautarke Lösungen im Bereich der Mikroelektronikzu ermöglichen. In Verbindung mit energiesparendenMikrocontrollern und HF-Schaltkreisenund unter Vermeidung von Einschränkungendurch leitungsgebundeneStromversorgung oder Batterien bei Drahtlostechnologienergeben sich zahlreiche innovativeAnwendungsmöglichkeiten, etwa in derMesstechnik, der Gebäudeautomatisierungoder auch der Medizintechnik. Anschaulichund praxisorientiert vermitteltdas Buch, mit welchen Methodenund Komponentensich selbstversorgende Mikrosystemefür die drahtloseÜbertragung von (Sensor-)Daten realisieren lassen.Techniker, Ingenieure, Entwickler und Studentenerhalten praxisrelevante Informationen fürdie Planung, den Aufbau und die Entwicklungstromsparender, drahtloser Systeme. Dembowski,K., VDE-Verlag, 2011, 330 Seiten.ISBN 978-3-8007-3234-035,00 €.infoDIREKT 455ei1011Bild: VDE-Verlag92 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de_EI_06_45423.indd 109.01.2007 17:52:00 U


LiteraturPosterNanotechnologyKatalogSteckverbinder von W+PNeben der Messtechnik fürdie Charakterisierung vonCarbon Nano Röhrchen, vonNanomaterial und von Graphenbeschreibt dieses inEnglisch gehaltene Postervon Keithley verschiedeneMethoden um Fehlerquellen zu vermeiden beider Messung an diesen Materialien und Teileneinschließlich:■■ Delta Method to Eliminate Voltage Offsetsand Noise■■ Using the 4-Wire Method to Eliminate LeadResistance■■ Ways to Reduce Thermoelectric Voltages■■ Current Reversal Method to Eliminate VoltageOffsets■■ How to Measure Voltage Drops with a Nanovoltmeter■■ Tips on Use of Appropriate Current SourcesBild: KeithleySpezielle Anforderungen erfordern individuelleLösungen. Diese Zielsetzung vereint der neueSteckverbinderkatalog 2011/2012 von W+PProducts. Der überarbeitete Steckverbinderkatalogstellt ein ausführliches Nachschlagewerkmit detaillierten Produktspezifikationen dar.Die einzelnen Produkte sind jeweils mit Foto,Maßzeichnung, Leiterplattenlayout, technischenDaten und Polzahlen abgebildet. DieVersion 2011/2012 ist in deutscher und englischerSprache gestaltet und kostenlos beiW+P erhältlich. Der Steckverbinderkatalog sollunter anderem Verantwortliche aus den BereichenBeschaffung, Materialwirtschaft, Entwicklung,Technik, Produktion, Forschung,Handbuch auf CDMikroelektronische RelaisEntwicklung sowie Elektronikbei den täglichen Aufgabenunterstützten. Neben demumfangreichen Katalogprogrammentwickelt W+P Productsfür seine Kunden individuelleSteckverbinderlösungen.Parallel zur Printversion ist der kompletteKatalog auch auf der Homepage wppro.comverfügbar, die digitale Ausführung ist durch regelmäßigeErgänzungen entsprechend aktuell.Eine Suchfunktion erleichtert das Finden derrichtigen Produkte.infoDIREKT 459ei1011Bild:W+PDas nützliche Poster kann über unseren ServiceinfoDIREKT kostenlos angefordert werden.Es hat die Abmessungen 43 x 70 cm.infoDIREKT ELV-HauptkatalogKompetent in ElektronikKompetent in Elektronik –damit unterstreicht ELV dasKnow-how der Kunden undMitarbeiter sowie die Dreifachkompetenzals Hersteller,Versandhaus und Verlag.Der neue ELV-Hauptkatalog(www.elv.de) drückt dies deutlich aus und istdaher im Vergleich zu vielen anderen Katalogenein wahres Nachschlagewerk geworden.Neben mehr als 1500, zum Teil selbst produziertenProduktneuheiten, enthält er detaillierteExpertentipps sowie umfangreiche Vergleichstabellen.In viele Produkte und Themendes Kataloges sind dabei die Anregungen vonKunden und Lesern eingeflossen. Kundentreffen mit ELV ihre Wahl daher auf Basis umfassenderInformationen und beeinflussenstärker als bisher das Produkt- und Informationsangebotdes Unternehmens. Der Hauptkatalogbeinhaltet die Kompetenz von Kundenund Mitarbeiter. Darüber hinaus verknüpft erOnline-Inhalte wie das Trendbarometer undeinzelne Kundenbewertungen aus dem Webshop.infoDIREKT 456ei1011451ei1011Bild: ELVInternational Rectifier brachte auf einer CD einDesigner-Handbuch für mikroelektronische Relais(MER) heraus. Darin enthalten sind ein Auswahlführer,Applikationsberichte, Datenblätterund Entwicklungstipps über das umfangreichePortfolio an MER-Produkten. IRs MER-Angebotumfasst sowohl MOSFET- als auch IGBT-basiertePhotovoltaik-Relais sowie Photovoltaik-Isolatoren.Bei den MOSFET-basierten Bausteinen handeltes sich um Halbleiterrelais zum Schalten vonAC- und DC-Lasten sowie von Sensorsignalenvon wenigen Milliampere bis zu mehreren hundertWatt. Bausteine des Portfolios mit ausgangsseitigenLeistungs-MOSFETs in einem DIP6-Gehäusemit Mittelanschluss sorgen für zusätzlicheFlexibilität beim Design sowohl bei der AC/DC-FachbuchStromversorgungen in der PraxisDas Buch beschreibt die entsprechendenMöglichkeiten vom Transformator bis zumpassenden Kühlkörper. Behandelt werden diewichtigsten Merkmale, Einsatzmöglichkeitenund das Betriebsverhalten von vielen unterschiedlichenStromversorgungsgeräten. Essind u. a. ungeregelte Netzgeräte mit Transformatorenund Gleichrichterschaltungen, RCundLC-Siebschaltungen, Z-Dioden und Spannungsvervielfacherschaltungensowie Parallel-und Serienstabilisierungen. Erläutert werdendabei auch Kurzschlussstrom- undLeerlaufspannungsbegrenzungen sowie verschiedeneÜberstrombegrenzungen. LängsgeregelteStromversorgungen mit Transistorenund Operationsverstärkern, verschiedene Einfach-und Doppelstromnetzgeräte, der Einsatzals auch bei der Nur-DC-Parameterauswahl.Das IGBT-basiertePhotovoltaik-Relais eignet sichzum Schalten industriellerLasten bis 400 W oder 280 VA. Der in einemDIP14-Gehäuse erhältliche Baustein wurdeals Einsteck-Ersatz für quecksilberbenetzteReed-Relais entwickelt. Die Photovoltaik-Isolatorenbieten ein- und zweikanalige optisch isolierteAusgänge. Das „MER Designers Manual“ kannab sofort über die International Rectifier-Websiteunter www.irf.com bestellt werden.infoDIREKT von programmierbaren Z-Dioden,Präzisionsreferenzspannungsquellen,IC-Linearregler,Schaltregler, Tracking-Regler, Flusswandler, DC/DCundDC/AC-Wandler rundendas Thema ab. Für die verschiedenenTypen werden sämtliche Berechnungsgrundlagenangegeben und die Berechnungist an jeweils einem Beispiel erläutert.Das Buch ist ein Nachschlagewerk für jeden,der sich für den günstigsten Reglertyp entscheidenmuss. Herbert Bernstein, Elektor-Verlag.ISBN 978-3-89576-239-0 46,00 €.infoDIREKT 453ei1011450ei1011Bild: International RectifierBild: Elektor-Verlagwww.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 93


Gewinnspieleelektronik industrie-Leser gewinnen immerEinsendeschluss:31.12.2011Gewinnen Sie das HMO2024 inkl. Zubehör und Optionen gespendet vonHameg im Wert von 2760€ zzgl. Mwst.!Hameg hat seine erfolgreiche HMO Serie umacht weitere Modelle ergänzt. Die Gerätewerden als 2- und 4-Kanalversionen mitBandbreiten von 70, 100, 150 und 200 MHzangeboten. Alle Modelle verfügen über einemax. Abtastrate von 2 GSa/s und 2 MPtsSpeicher. Sie sind MSO Ready: ein optionalerLogiktastkopf genügt, um acht digitale Kanälezu erfassen. Mit der Option HOO10 könnenzwei frei wählbare serielle Protokolle desTyps I²C, SPI, und/oder UART/RS-232 zeitsynchronhardwareunterstützt analysiert werden.Dies ist sowohl auf den digitalen als auch denanalogen Kanälen möglich. Einsteiger, die nureinen seriellen Bus untersuchen wollen, könnendas bereits auf den analogen Kanälen mitder im Einführungsjahr kostenfrei beigefügtenOption HOO11 bewerkstelligen. Die vorgestelltenGeräte der Serie HMO verfügen imPreisbereich zwischen 1150 und 2180 Euroüber einzigartige Eigenschaften: eine echtebreite von 200 MHz, einer 8 Kanal LogicprobeHO3508 und der Option HOO10 zum triggernund dekodieren der seriellen Protokolle desTyps I²C, SPI, und/oder UART/RS-232. DieTeilnahme ist einfach: Registrieren Sie sichunter www.hameg.com/hmo und nehmen soautomatisch an unserem Gewinnspiel teil.infoDIREKT www.elektronik-industrie.de403ei1011elektronik industrie-Leser gewinnen immerEinsendeschluss:31.12.2011Gewinnen Sie eines von drei Evaluierungsboards mit TFT-Displays und Touch-Eingabezur Visualisierung von USB-Funktionen gespendet von Glyn im Wert von 270€!Glyn bietet den Lesern der elektronik industrieein neuartiges Support-Board an, dasEVBVNCLO_SE202428, drei Stück davonwerden unter den Teilnehmern dieses Gewinnspielsverlost. Mit diesem Grafikboard istes möglich, das Evaluierungsboard für denUSB Chip Vinculum II von FTDI mit den TFT-Displays von Seiko Instruments zu einemkompletten Eingabesystem zu verbinden. Dadurchlassen sich USB-Funktionen auf einfacheWeise visualisieren. Das EVBVNCLO_SE202428 wird einfach auf das FTDI VincoEvaluationboard aufgesteckt und mit dem gewünschtenDisplay bestückt. Es ist keine zusätzlicheSpannungsversorgung nötig. Dieeinsetzbaren a-Si-TFT-LCD-Module habenweiten Betrachtungswinkel von 160° (80° injede Richtung) und hohes Kontrastverhältnisvon bis zu 800:1. Sie sind in den Diagonalenvon 2,0“ bis 2,8“ erhältlich, wobei die Variantenmit 2,4“ und 2,8“ mit fast unsichtbaremTouch-Panel aufwarten. Die Gewinne sind mitEmpfindlichkeit von 1 mV/Div mit geringem Eigenrauschen,verknüpfbare Mathematik, integrierteFFT- und Filterfunktionen sowie einMaskentest sowie ein flüsterleiser Lüfter. Eineinterne Signalquelle, die neben einem Rechteckauch parallele und serielle Datenströme zuTestzwecken erzeugt, rundet die Ausstattungder Geräteserie ab. Einmalig sind der integrierteKomponententester, mitdem aktive und passiveBauteile verifiziert werdenkönnen, sowie die Virtual-Screen-Funktion, die bis zu20 Div in der Vertikalen erlaubt.Nehmen Sie an unseremkostenlosen Gewinnspielteil: Die Elektronik Industrieverlost zusammen mitHAMEG das OszilloskopHMO2024 mit einer Banddem2,8“ Display ausgestattet. Die Displaysder Typen 20QVF1H, 24QVF1H/J 28QVF1H/Jmit QVGA-Auflösung verfügen über einen extremDieDisplays sind mit einer LED-Hinterleuchtungausgerüstet. Die kostenlose Demosoftwarezum Ansteuern des Displays mitder FTDI-Toolchain ist im Lieferumfangenthalten. Diese zeigt Bitmaps vomUSB-Stick auf dem Display als Slideshowan. Weitere Beispielewerten den Touchsensor ausund zeigen interaktive Menüs,etwa für einen Taschenrechner.Die Software-Toolchain von FTDIwird ebenfalls mit ausgeliefert.Um eines der Kits zu gewinnen einfach biszum 31.Dezember 2011 ein email mit demBetreff xyxyx an xyxyxyxViel Glück wünscht die Redaktion!Die Gewinner der Gewinnspiele werden jeweilsin einer der nächsten Ausgaben veröffentlicht.Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.infoDIREKT www.elektronik-industrie.de404ei101194 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


Gewinnspieleelektronik industrie-Leser gewinnen immerEinsendeschluss:31.12.2011Gewinnen Sie eines von zwei Headset Development-Kits gespendet von TIim Wert von zusammen rund 300 US$!Texas Instruments spendiert den Lesern derelektronik industrie zwei Headset DevelopmentKits. Das zugehörige CC85XX HeadsetBoard Referenzdesign besteht aus Schaltbildern,Layoutfiles, Gerberfiles und allem Erforderlichenfür das CC85XXDK-Headset Development-Kit.Die Designfiles werden im Gerber-,PDF- und im Cadstar Format angeboten.Folgende Applikationen werden unterstützt:■■ Wireless audio cable replacement.■■ Wireless headphones.■■ Wireless headset.■■ Wireles audio transmitter / base station.Merkmale des Referenzdesigns:■■ Analog audio Input und Output (2 x 3.5mmMini-Jack).■■ 2 LEDs für Statusanzeige für Batterie undNetzwerk.■■ 3 Taster für Power, Volumen, Li-ion Batterieladungvia USB.■■ Voll programmierbar mit dem PurePathinfoDIREKT www.elektronik-industrie.deWireless Configurator PC-Tool.Das Development-Kit, mit dem man ein Audionetzwerkfür vier Kopfhörer aufbauen kann, enthält:■■ 2 x CC85XX Headsetboards.2 x Batterien (3,7 V, 465 mAh Li-ion).■■ 1 x CC Debugger.■■ 1 x USB Micro cable.■■ 1 x 3,5mm Jack auf 3,5mm Jack-Kabel.Das Kit ist pre-programmed mit Firmware, wieim Quick Start Userguide beschrieben.Um eines der Kits zu gewinnen einfach biszum 31. Dezember 2011 ein email mit demBetreff Headset Development-Kit an ti.de@fleishmaneurope.com.Viel Glück wünscht die Redaktion!Die Gewinner der Gewinnspiele werden jeweilsin einer der nächsten Ausgaben veröffentlicht.Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.402ei1011elektronik industrie-Leser gewinnen immerEinsendeschluss:7.11.2010Nehmen Sie teil am Framos Logo Memory-Online-Gewinnspiel der FramosGmbH und gewinnen Sie wertvolle Sachpreise!Bei dem online-Gewinnspiel handelt es sichum ein eine Art Memory-Spiel, bei dem 15Kartenpaare gefunden und aufgedeckt werdenmüssen. Nach erfolgreicher Beendigungeines Spiels hat man die Möglichkeit sich zuregistrieren und sein Ergebnis mitzuteilen.Folgende Preise kann man gewinnen:■■ 1. Preis – Microsoft Xbox + Kinect (Bild).2. Preis – Sony PRS eBook.■■■■3. Preis – Apple iPod nano.Zudem verlost Framos unter allen Teilnehmerneinen weiteren Apple iPod nano.Die Framos GmbH ist seit 30 Jahren im Bereichder industriellen Bildverarbeitung tätig.In den Niederlassungen in Deutschland, England,Italien und Frankreich bietet sie ein umfassendesAngebot an Bildsensoren, Kamerasund Bildverarbeitungskomponenten, sowieentwicklungsunterstützende Dienstleistungenund Komplettlösungen für Bildverarbeitungsanwendungen.Das Team besteht derzeit aus50 Mitarbeitern und es wird ein Umsatz vonca. 30 Millionen € erwirtschaftet. „Maschinendas Sehen zu lernen“ ist der Antrieb der Firma.Bildverarbeitung nicht nur eine technische Disziplin,sondern Faszination, Zukunft und Missionzugleich. 30 Jahre Erfahrung entsprecheninzwischen auch 30 Jahren evolutionärer Teilhabean einer revolutionären Technologie. DerInnovations- und Entwicklungsgeist der erstenStunde hat sich bis heute in dem Unternehmengehalten. Er prägt die drei Geschäftsfelder:Imaging Products – Komponenten für die Bildverarbeitung,Engineering Support – Entwicklungsunterstützungfür Kameras, Module undSoftware sowie Imaging Solutions – maßgeschneiderteBildverarbeitungslösungen.Um teilzunehmen einfach bis zum 7. November2011 über unseren Service infoDIREKTauf dieWebseite von Framos gehen.Viel Glück wünscht die Redaktion!Die Gewinner der Gewinnspielewerden jeweils in einerder nächsten Ausgabenveröffentlicht. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.infoDIREKT www.elektronik-industrie.de405ei1011www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 10/2011 95


High Tech ToyDigitalmultimeter VC870Sicher messen auch für AnfängerDas Digitalmultimeter VC870 ist die neue Mittelklasse von Voltcraft, der Marke von Conrad Electronic.Robust, zuverlässig, praxisorientierte Ausstattung, ergonomische Form - das sind die Attribute,die dieses professionelle Multimeter beschreiben. Auch in puncto Sicherheit setzt dieses MultimeterZeichen.Autor: Siegfried W. BestIm VC870 gibt es eineLeistungsmessfunktionbis 2500 W fürWirkleistung,Scheinleistung undcos phi über einenSteckdosenadapter.96 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


High Tech Toy1. Atmel EEPROM 128K 7482. Quarz 4 MHz3. Cyrustek E S5196P4. Spannungsregler5. Sicherheitssteckbuchsen6. Sicherung 10A7. Sicherung 500mA8. Kalibrierschaltung9. AD 737 RMS/DC-Wandler10. Buzzer11. IR-LED opt. Schnittstelle11101 2934 5867Durch die spezielle Gehäusekonstruktion lässt sich das Gehäusedes in Bild 1 gezeigten VC870 zum Batterie- undSicherungswechsel nur öffnen, wenn das Gerät von allenMessleitungen getrennt wurde. Bei Eingangsspannungen> 30 V erscheint in der der Anzeige ein Warnsymbol außerdemgibt der eingebaute Buzzer ein Warnsignal ab. Das robuste Gehäusemit angespritztem Weichgummischutz, die 1000 V Hochleistungssicherungen,der Warnton bei falsch angeschlossenen Messleitungensowie die Impedanzumschaltung, die per Tastendruckden Eingangswiderstand reduziert um Fehlmessungen durchStreu-Spannungen zu vermeiden, runden das einzigartige Sicherheits-Konzeptab. Eine optoelektronische Schnittstelle gehört zurSerienausstattung. Im VC870 ist zusätzlich eine Leistungsmessfunktionbis 2500 W für Wirkleistung, Scheinleistung und cosphiüber einen mitgelieferten Steckdosenadapter integriert.Bild 2 zeigt die bestückte Platinenoberseite mit den wesentlichenKomponenten. Herzstück des VC870 ist der Wandler-IC ES51966von Cyrustek (3), der einen 44,000/440,000-Count Dual-slopeADC mit X10-Funktion und eine patentierte Peak Hold Funktionenmit Kalibrationsmode beherbergt. Dem ADC ist ein On-Chip-OpAmp vorgeschaltet. Der ES51966 führt auch die Messungenvon Kapazität, Frequenz und Tastgrad durch und enthält die AutoZero Funktion. Der SoC wird mit 4 MHz getaktet und kommt soauf 44 000 Counts. Für die Bereichsumschaltung verfügt er überOn-Chip-Widerstände. Der Prozessor im 64poligen QFP arbeitetan einfachen 5V, die über zwei Spannungsregler TPS76301 und7201u55 (4) mit Unterspannungserkennung aus einer 9-V-Blockbatteriegewonnen werden. Neben dem Buzzer (10) die IR-LED(11) für die drahtlose Kommunikation. Das EEPROM 748 von Atmelist ein serielles EEPROM mit 128K Speicher für Messwerte.Der AD737 (ein RMS to DC-Wandler) übernimmt die Echt-Effektivwert-Messung.Auf der nicht gezeigten Platinenunterseite befindetsich der MSP430 Mikrocontroller, ein alter Bekannter, den wirin vielen High Tech Toys vorgefunden haben und der auch dieLCD-Ansteuerung sowie die Buzzer-Ansteuerung mit 2 kHz übernimmt.Der Mikrocontroller wird mit 32,768 MHz (Quarz auf derPlatinenrückseite) getaktet.■Messen von Gleich- und Wechselspannung 0,01 mV bzw. 1 mVbis max. 1000 V/DC, 750 V/AC■ Messen von Gleich- und Wechselstrom 0,01 bzw. 0,1 A bis max.10 A■ Frequenzmessung bis 400 MHz■ Messen von Kapazitäten 1 pF bis 40 mF■ Messen von Widerstanden 0,01 Ohm bis 40 MΩ■ Durchgangsprüfung (


Verzeichnisse / ImpressumInserentenAgilent Technologies,USA Santa Clara 65Beck, Nürnberg 85Berkenhoff, Herborn 8Beta LAYOUT, Aarbergen 55Conrad Electronic SE, Hirschau 9, 11CONTRINEX, Nettetal 75Coronex, Ratingen 88COSMIC, Stuttgart 90Decision, Lienen 92Demmel, A-Wien 77DETAKTA, Norderstedt 79Display Elektronik, Nidda 85Distrelec Schuricht, Bremen Titelseite, 2.USDold & Söhne, Furtwangen 17EKF Elektronik, Hamm 49ELECTRONIC ASSEMBLY, Gilching 59ELPAC, Putzbrunn 88EMTRON Electronic, Nauheim Titelseite, 81Fischer Elektronik, Lüdenscheid 5GlobTek, USA Northvale 16GLYN, Idstein 27Goldammer, Wolfsburg 91HAMEG Instruments, Mainhausen 92iC-Haus, Bodenheim 23Kunze Folien, Oberhaching 55Linear Technology, Ismaning 7LPKF, Garbsen 39maxon motor, CH-Sachseln 3Messe München, München 19Mouser Electronics,USA Mansfield, TX 760634.USNational Instruments, München 53Panasonic Electric, Holzkirchen 25Pickering Interfaces, Haar-Salmdorf 69ROITHNER LASERTECHNIK, A-Wien 71RUTRONIK, Ispringen/Pforzheim 15Schukat electronic, Monheim 22, 31SE Spezial-Electronic AG, Bückeburg 45SPECTRUM Systementwicklung,Großhansdorf 61Tadiran Batteries GmbH, Büdingen 35Toellner Electronic, Herdecke 41, 57, 63, 67TQ-Systems, Seefeld 89TYCO Electronics AMP, Berlin 13Tyco Electronics Corporation,USA Menlo Park,CA,USA 94025 3.USWürth Elektronik, Waldenburg 79UnternehmenASM 92A.S.T. 10, 58Agilent 3Altera 10AMA Fachverband für Sensorik 18Asset Intertech 54Averna 66Bayer Sheet Europe 14Beck Elektronik 90Bicker Elektronik 89Bischoff Glastechnik 14Conrad Electronic 96Contrinex 84Cree 70, 83Cypress 88dataTec 92Data Translation 52Delo 13Diodes 45Elatec 19Elektor-Verlag 93Elektrosil 45ELV 93Emtron electronic 20ENAiKOON 70Fastrax 71FBDi 14Fischer 83Fluke 52Framos 95Fraunhofer IWES 14Fraunhofer IIS 71Freescale 84FTDI 85Gleichmann Electronics 14Globes 70Globtek 89Glyn 94Goldammer 52Göpel electronic 91Hameg 94Hartmann Elektronik 84Hioki 92Hittite 70HY-LINE Communication 19HY-LINE Power Components 92Hy-Line Sensor-Tec 85IAR Systems 89IMS Research 17IMST 19Infineon Technologies 32International Rectifier 24, 93Intersil 85Isystem 15JTAG Technologies 91Keithley 46, 91, 93Konarka Technologies 14Lapp Kabel 14Lattice 88Lauterbach 89LEM 18Leoworx 71Linear Technology 28MeanWell 80Measx 57Meilhaus Electronic 52Microchip 70Microlease 14Micronas 11Microsemi 10MIPS Technologies 89Mitsubishi Electric 83Molex 84MSC 88Murata 84, 90National Instruments 57National Semiconductor 62Noffz ComputerTechnik 66Novaled 8NXP Semiconductors 16, 40Osram Opto Semiconductors 9, 83, 88Ottmar Schnepp 50Peregrine 70Pervasive Displays 14Pickering Interfaces 91ProMOS Technologies 18Renesas Electronics 36Rigol Technologies 3, 15Rohde & Schwarz 3, 6, 91Rohm Semiconductor 76RS Components 18Rutronik 71Schukat 80STMicroelectronics 12, 16, 72, 88SwissT.net 11SYKO 45Tektronix 3, 14Telemeter Electronic 52Texas Instruments 10, 11, 95Thyssen Krupp 14u-blox 70VAC 70Varep 18VDE-Verlag 92Vishay Sfernice 42W+P 93Weidmüller 10Würth Elektronik ICS 90xel 18X-FAB 11ZVEI 18ImpressumREDAKTIONChefredakteur:Dipl.-Ing. Siegfried W. Best, (sb) (v.i.S.d.P.),Tel: +49 (0) 6221 489-240, E-Mail: siegfried.best@huethig.deRedaktion:Dipl.-Ing. Hans Jaschinski (jj), stellv. Chefredakteur,Tel: +49 (0) 6221 489-260 E-Mail: hans.jaschinski@huethig.deDipl.-Ing. Alfred Vollmer (av), RedakteurTel: +49 (0) 89 60 66 85 79, E-Mail: ei@avollmer.deRedaktion all-electronics:Hilmar Beine (hb), Tel.: +49 (0) 6221 489-360,Stefanie Eckardt (eck), Tel.: +49 (0) 8191 125-494Melanie Feldmann (mf), Tel.: +49 (0) 6221 489-463Dr. Achim Leitner (lei), Tel.: +49 (0) 8191 125-403Harald Wollstadt (hw), Tel.: +49 (0) 6221 489-308Office Manager und Sonderdruckservice:Waltraud Müller, Tel: +49 (0) 8191 125-408E-Mail: waltraud.mueller@huethig.deAnzeigenleitung:Frank Henning, Tel: +49 (0) 6221 489-363,E-Mail: frank.henning@huethig.deAnzeigendisposition:Angelika Scheffler, Tel: +49 (0) 6221 489-392,E-Mail: ei-dispo@huethig.deZur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 40 vom 01.10.2010VerlagHüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 HeidelbergTel: +49 (0) 6221 489-0 , Fax: +49 (0) 6221 489-482,www.huethig.de, Amtsgericht Mannheim HRB 703044Geschäftsführung: Fabian MüllerVerlagsleitung: Rainer SimonProduktmanager Online: Philip FischerVertrieb: Stefanie GanserAbonnement-Service:Tel: +49 (0) 6123 9238-257, Fax: +49 (0) 6123 9238-258,E-Mail: aboservice@huethig.deLeser-Service:Tel: +49 (0) 6123 9238-257, Fax: +49 (0) 6123 9238-258E-Mail: leserservice@huethig.deLeitung Herstellung: Horst AlthammerArt Director: Jürgen ClausLayout und Druckvorstufe:Carmen Lauter, Andrea de Paly, Weber ClaudiaDruck: pva GmbH, LandauISSN-Nummer: 0174-5522Jahrgang/Jahr: 43. Jahrgang 2012Erscheinungsweise: 10 Ausgaben jährlichBezugsbedingungen/Bezugspreise 2011 (unverbindlichePreisempfehlung): Jahresabonnement (inkl. Versandkosten)Inland € 167,80; Ausland € 178,00. Einzelheft € 19,00, zzgl.Versandkosten. Der Studentenrabatt beträgt 35 %. Kündigungsfrist:jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zumMonatsende. Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt.© Copyright Hüthig GmbH 2011, Heidelberg.Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotzsorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Ver leger undHerausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschriften, allein ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen, sind urheberrechtlichgeschützt. Jede Verwertung außerhalb der engenGrenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung desVerlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere fürVervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und dieEinspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen.Mit der Annahme des Manuskripts und seiner Veröffent lichungin dieser Zeitschrift geht das umfassende, ausschließliche,räumlich, zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrechtauf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das Printmediarechtzur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowieentsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das Rechtzur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung, das Rechtzur Nutzung für ei-gene Werbezwecke, das Recht zur elektronischen/digitalenVerwertung, z.B. Einspeicherung und Bearbeitungin elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung inDatennetzen sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. dieDarstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen,CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzungund das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zuübertragen, d.h. Nachdruckrechte einzuräumen. Die Wiedergabevon Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungenund dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt auchohne besondere Kennzeichnung nicht zur Annahme, dass solcheNamen im Sinne des Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebungals frei zu betrachten wären und daher von jedermannbenutzt werden dürfen.Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftungübernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfassers gekennzeichneteBeiträge stellen nicht unbedingtdie Meinung der Redaktion dar. Es gelten die allgemeinenGeschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.AuslandsvertretungenFrankreich, Belgien: SL REGIE, Sophie Lallonder,12 allée des Crételles, F-37300 Joué-Lès-Tours,Tel: +33/2/47 38 24 60, Fax: +33/2/90 80 12 22,E-Mail: sophie.lallonder@wanadoo.frSchweiz, Liechtenstein: MarCoMedia GmbH,Monika B. Ailinger, Obereichliweg 31, CH-6405 ImmenseeTel.: +41/41/8504424, Fax: +41/41/8504529,E-Mail: m.ailinger@marcomedia.chUSA, Kanada, Großbritannien, Österreich:Marion Taylor-Hauser,Max-Böhm-Ring 3, 95488 Eckersdorf,Tel.: +49/921/31663, Fax: +49/921/32875,E-Mail: taylor.m@t-online.deAngeschlossen der Informationsgemeinschaft zurFeststellung der Verbreitung von Werbeträgern (IVW),(Printed in Germany)DatenschutzIhre personenbezogenen Daten werden von uns und denUnternehmen der Süddeutscher Verlag Mediengruppe, unserenDienstleistern sowie anderen ausgewählten Unternehmenverarbeitet und genutzt, um Sie über interessante Produkte undDienstleistungen zu informieren. Wenn Sie dies nicht mehrwünschen, schreiben Sie bitte an: leserservice@huethig.de98 elektronik industrie 10/2011www.elektronik-industrie.de


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