• 连接人与未来——TDK IoX最新传感器技术

            本次CEATEC JAPAN2016展会上,TDK公司以“连接人与未来——IoX”为主题,从多应用领域的案例应用向观众全面展示了TDK的最新产品系列。来自TDK公司辻村聪先生为我们详细介绍了此次展会展出的亮点及主要产品特色及应用。
            TDK公司的主要产品以被动元件为主,广泛应用于电气和电子设备,如铁氧体磁芯、线圈、变压器、陶瓷电容器、传感器等。产品组合应用广泛是TDK的特点之一,目前TDK面向的市场应用主要包括ICT(信息通信技术)、汽车、工业设计、能源等。
            随着智能手机不断超高速通信方面发展,混合动力汽车和电动汽车的逐渐普及,电子元件的使用越来越广泛、要求也越来越高。在能源领域,新一代“智能电网”逐渐投入使用,预计对电子元件的需求也会越来越大。此为,备受关注的家庭医疗保健领域,客户对极小元件和超小型模块的需求也逐渐增多。
            于是此次CEATEC JAPNA展会期间,TDK以“IoX-连接人与未来”为主题,从以上各领域着手,全面展示最新产品系列及其应用。”X”分别代表:Io“M”-Medical(医疗)、 Io“V”-Vehicle(汽车)、 Io“S”-Sport(运动健康)、 Io“R”-Robot(机器人)、 Io“H”-Human(智能应用)、 Io“A”-Agriculture(农业)。此次展会也展出了TDK主要产品系列,分别为驱动器、半导体嵌入式基板(SESUB)、传感器、磁性传感器、霍尔传感器以及无线充电系统等。
    >>TMR角度传感器
            TDK的TMR角度传感器包括TAS2141-AAAB和TAS4140-BAAB,主要应用于汽车EPS电机用角度传感器、转向角传感器、节气门/油门开度传感器、无刷电机的角度传感器(Io“V”)及智能运动(Io“S”)领域。其主要特点是具有抗噪性强的大功率和卓越的角度精度。可实现模拟输出,最大功率可达1.5Vp-p@5V,适应温度范围-40℃~150℃,磁场范围20mT~80mT,在推荐条件下低功耗仅为5mW。
    >>霍尔传感器和控制器领域
            2016年3月,TDK收购Micronas并将其霍尔传感器产品引入。Micronas,作为TDK集团的成员之一,是从事霍尔传感器及控制器的开发、设计、制造的传感器专业厂商。Micronas服务于世界各地主要汽车电子厂商,是汽车领域用霍尔位置传感器的No.1供应商,公司具备自主一条龙式生产(前端、后端、测试),在汽车行业拥有骄人的业绩品质与优质的客户服务。
            目前,霍尔传感器产品共有三大品类,分别是开关传感器、磁感大小传感器及磁场角度传感器,新产品也正在研发中。截至2016年,公司已经总共卖出霍尔传感器产品30亿颗。
    >>半导体嵌入式基板SESUB
            TDK公司的半导体嵌入式基板是以SESUB技术实现的超小型模块,它具有良好的散热性,对IC嵌入制约少。主要应用于可穿戴设备、智能手机配件、保健设备、运动用品、健身用品及家居娱乐设备等。
            TDK的半导体嵌入式基板共有三种封装,分别是树脂封装、树脂涂层封装和金属封装。这三种封装可满足不同的设计需求,做到抗干扰性能更好,体积更小。
    >>薄型单压电元件
            TDK研发的薄型振动元件是叠层型电元件和绝缘振动板构成的,实现由叠层型压电元件构成的薄型结构、低压驱动,无需焊接接合于压电元件,能够简化外部屏蔽设计。比于传统结构,薄型单压电元件厚度可减小到0.4~0.6mm。
            它的主要应用领域包括超薄型智能手机、平板电脑用触感反馈元件、汽车导航、操作面板用触感反馈单元(指尖感应型)、压电扩音器及其它单压电制品。
    >>可穿戴设备和保健设备用非接触供电系统
            TDK提供的为可穿戴设备和保健设备研发的非接触供电系统,可在配戴产品的状态下,直接进行无线充电。该系统具备超小型、薄型的线圈模块可进行客制化设计的特征,因为可在配戴产品的状态下充电,能够持续获取365天全天24小时的数据;由于无需连接器,可适用完全防水规格的产品。主要应用于活动追踪器、智能手表、智能眼镜、智能笔、智能衬衫及助听器等。
            除此之外,此次展会TDK还展示了其主要产品在机器人、农业、医疗等多领域的应用演示。TDK的产品为推动节能发展、电源的高效化作出了极大贡献。为减少电力转换、传输、蓄电等时产生的损耗,TDK提供的双向DC-DC转换器、蓄电池充电用的AC-DC电源等是支持新一代能源生活的先进电源。此外,将TDK独有的生产技术运用在倒装芯片实装机等FA设备上,获得了业界的极高评价。
            辻村聪先生表示,TDK将适应电子元件产业面临的更新换代,以从材料出发开发电子元件为座右铭,运用以铁氧体为起点的磁性材料和材料技术,继续勇敢挑战,为客户提出并提供具有独创性和高价值的电元件。
    关于TDK公司
            TDK株式会社是一家领先的电子公司,总部位于日本东京。公司成立于1935年,主营铁氧体,是一种用于电子和磁性产品的关键材料。TDK的主要产品线包括TDK和爱普科斯(EPCOS)两大品牌的各类被动电子元件,模块和系统产品*;电源装置、磁铁等磁性应用产品以及能源装置、闪存应用设备等。TDK以成为电子元件的领先企业为目标,重点开展如信息和通信技术以及消费、汽车和工业电子市场领域。公司在亚洲、欧洲、北美洲和南美洲拥有设计、制造基地和销售办事处网络。2016年度3月末,TDK的销售总额约为102亿美元,全球雇员92,000人。

  • 蓄电新时代——尼吉康带来业界最高水准蓄电池

            尼吉康的“蓄电新时代”主题在CEATEC JAPAN2016展会上格外瞩目。此次展出以“家庭”为单位,全面展示了尼吉康电容器产品的最新技术及应用。来自尼吉康公司企划部副部长山下文男先生为我们详细讲解了尼吉康最新的充电技术及蓄电池产品及其应用。
    车载充电器及充电桩
            车载充电器方面,尼吉康2009年就针对日本第一批量产电动汽车开发了车载充电器,应用于日产Leaf、三菱i-MiEV等电动车型。
            尼吉康在充电桩方面经验丰富,从世界最早的电动汽车铝电解电动容器开始,尼吉康不断深耕此领域,近年来研发出10~50kW功率的快速充电桩。此次展会上,我们看到的包括10kW、20 kW、35 kW及50 kW功率的快速充电桩,这也是业界最小最轻的快速充电桩。
    电容器产品家族
            相比于充电桩,尼吉康最传统的优势还是电容器产品,应用范围包括电动汽车和混合动力汽车中主要针对车载变频器的薄膜电容器,太阳能、风能应用中的铝电容器和薄膜电容器,高铁驱动马达用电容器等等。
            通过自行开发高耐电压、高可靠内部材料以及高纹波电流和充放电应对技术,尼吉康推出了非常适合高电压化和长寿命化电力电子设备的铝电解电容器,在体积上实现了20%~30%的缩减。
            尼吉康的电容器技术可达到更高要求,包括小型机器的电容器的小型化、有效供电的电容器的高耐电压化、抑制机器耗电量的电容器高效化等。
    >>“UXY系列”引线型铝电解电容器
            近年来引擎控制等动力传动系ECU和各种控制单元的设置位置从汽车室内转移到了引擎室,而且直接设置在了引擎或变速器上。故此,对高耐振动性能的要求增加,为应对这些要求尼吉康开发了“UXY系列”。
            车载用途上需要高容量,因此产品尺寸变大。可是产品尺寸越大,耐振动性就会越小。为了解决这个问题,通过采用独家技术的新结构,实现了从常规的大尺寸(φ18×31.5L~φ18×40L(mm))最高应对19G升级到最高40G的振动加速度,以及超过125℃的高温支持。具有行业最高级别的耐振动性能。本系列能够满足车载用的各种控制单元的高耐振动化要求。
    >>“UCH系列”芯片型铝电解电容器
            随着电子控制化和ADAS的深入,在车载相关设备中引擎ECU以及驱动系统周边ECU用的芯片型电容器的需求水涨船高,从而ESR规定品满足高温环境(125℃)以及在低温(-40℃)下满足车载环境成了必备条件。
            随着车载相关设备的高功能化和高性能化的推进,高容量品的需求也在增加,通过扩充本系列的额定,不仅有望满足不断增长的各种车载要求,而且还能为整机的省电力化和长寿命化做贡献。
            本产品是依据尼吉康迄今为止培养的技术为基础,适用最新采用的低散发电解液和高倍率、高容量电极箔,从现有的“UCZ系列”125℃低ESR规定芯片品实现了更高容量和低ESR化。通过开发本系列,可为整机的支持车载环境和减少部件数、省电、长寿命化做贡献。耐久性保证了125℃2000小时(耐久测试合格的ESR φ8×10L:4.5Ω at –40℃/400kHz、φ10×10L:3.5Ω at –40℃/400kHz)。
    >>“UBY系列”支持高温、高容量、高纹波的引线型铝电解电容器
            近年来随着汽车电子控制化的推动,ECU、各种控制单元的搭载位置从车内或者其周边转移到了引擎室,而且还要求满足考虑到舒适性和环保的省空间化和高效化。在这种环境下使用的铝电解电容器要求支持高温、高容量、高纹波、高电压。此外,为了抑制送电损耗和升温,很多采用了48V的电子设备系统,因此需要高耐电压的电容器。为了满足这些要求,此次追加了“UBY系列”的额定电压范围,扩冲了产品体系。
            “UBY系列”是具有卓越的高温特性、高容量、高纹波额定的最适合汽车电子设备的系列产品。此次扩大了额定电压后,通过扩大尼吉康开发的高容量电极箔的支持电压以及内部结构的优化,从同一电压段的现有品“UBT系列”实现了最多1.8倍的高容量化。此外,还在高温领域使用了稳定性卓越的高性能电解液以及耐久性卓越的封口橡胶,从“UBT系列”实现了最多2.2倍的高纹波化。因此,有望通过汽车的各种控制单元的省空间化和高效化进一步做出贡献。
    >>“LGN系列”基板自立型铝电解电容器
            随着工业设备领域的高效化和节能化的深入,电力系统的高电压化也在推进,针对在逆变器电路等控制电路上使用的铝电解电容器的高耐电压要求与日俱增。尤其在太阳能发电用和风力发电用等可再生能源相关领域的要求更高。之前“LGN系列”基板自立型105℃保证小型铝电解电容器的最高额定是500V,此次追加了行业最高的600V额定,充实而产品线,并且最适合重视能源效率运用的电力电子设备的规格,大力推介。
            “LGN系列”600V额定是通过采用拥有高耐电压氧化膜的高可靠电极箔等具备长期稳定性的且在高电压下提高了皮膜修复能力的电解液以及高耐电压电解纸,实现了行业最高电压。尤其是电解液,对其组成进行了优化,提高了大约20~30%的高耐压化,从而新开发了105℃ 60V的高耐电压的电解液。  额定电压高于现有品,正在向大规模太阳能发电系统用电力调节器大力推介。由于电路电压高,因此多个铝电解电容器串联连接使用,然而通过使用“LGN系列”600V额定品,可减少件数。例如,对于电压1200V,400V品需要3个串联使用,但是新产品600V品只需2个串联即可应对,能够视省空间的电路设计。
    >>“LGM系列”基板自立型铝电解电容器的供应体制
            2016年4月,尼吉康株式会社向市场投放了电力电子系统用的逆变器电路、开关电源电路等各种工业设备用的“LGM系列”基板自立型105℃2000小时保证的超小形化铝电解电容器,扩大了供应体制。 考虑到省力化、省资源化,各种工业设备中整机的小型化得到了长足发展。对于被搭载部件的小型化要求也高,于是为了满足这些要求,制造了对当前推出的行业最小级别的“LGL系列”进一步小型化的新的“LGM系列”。尼吉康正在开发使用了下一代功率半导体SiC或GaN的新产品,这些新产品尺寸被缩小到1/2或者1/3。电容器也一样,小尺寸是必备条件,“LGM系列”作为最适合的产品获得了众多用户的好评。
            “LGM系列”采用了最新开发的高容量电极箔等耐久性卓越的电解液及电解纸,实现了行业最小的产品尺寸。其结果,相比现有的LGL系列,最大实现了16%(体積比)的小型化,为用户提供实现省空间化的最适合电路设计的最佳铝电解电容器。
            目前,尼吉康与国立大学法人东京大学生产技术研究所签订了“东京大学生产技术研究所·尼吉康产学联合研究合作协定”,通过开发仅凭现有技术的延伸无法达到的采用了划时代的新技术和新工法的下一代设备喝用超常规的高频驱动SiC、GaN等功率半导体器件的小型化、高功能的下一代NECST(尼吉康能源控制系统技术)产品。
    蓄电新时代
            为了应对2011年东日本大地震后的计划停电和电力供需不安,尼吉康于2012年夏天发售了第1款家用蓄电系统,此后向日本市场销售了超过3.4万台的蓄电系统。
            此次展会上,尼吉康以“蓄电新时代”为理念,即电动车与住宅相互供电、太阳能蓄电供电的电力循环利用系统。尼吉康研发生产的家用蓄电系统可将太阳能转换成电能并转换为家庭用电,也可将电动汽车车载电源直接用于家庭供电。
            “ESS-U2M1” 是一款大容量且性价比卓越的单功能家用蓄电系统。为了应对不知道何时发生的地震等灾害及随后造成的停电,“ESS-U2M1”设定了蓄电系统中平时始终确保3.3kWh电力,因此当发生停电时也能持续使用大约7个小时的家电。此外,总共有11.1kWh的大容量,因此除了为以防“万一”准备的3.3kWh的蓄电以外,在平时的生活中还能有效地使用7.8kWh的电力。满充电的状态下,客厅用的天花板照明·冰箱·液晶电视·手机充电器等标准家电的最大用电时间大约为24小时。
            性价比卓越,而且大容量的“ESS-U2M1”是能够应对高涨的灾害不安和实现电力的自给自足的最佳蓄电系统。对于已经安装了太阳能系统的顾客来说,也是最适合的蓄电系统。
            目前,尼吉康已研发出有效蓄电容量15kwh的蓄电设备,这也是业界最高水准的蓄电池。它具有更长寿命、更高的安全设计,有效蓄电量可达100%,可完成充放电15000次。
    鉴于新产品的不断研发及成本降低,加上日本政府的扶持与补贴,尼吉康家庭蓄电系统已得到较大的使用及覆盖。另外,尼吉康的蓄电系统还提供于公共设施,包括学校、应急避难所、离岛及农业设施等。
    关于尼吉康
            日本尼吉康株式会社总部位于日本的京都市,是专业从事各类电容器、开关电源、汽车电子回路等系列产品的开发和制造的巨头公司。目前,尼吉康在全球共有13家制造企业,其中日本本土10家,马来西亚1家,2家在中国地区:无锡、宿迁。

  • ALPS带来可轻松构建IoT环境的开发工具包

            在今年的CEATEC JAPAN展会的ALPS(阿尔卑斯)展台,我们看到许多有趣的产品演示,这是采用了ALPS公司核心技术“HMI(Human Machine Interface)、传感器、连通性”的支撑IoT市场的最新产品,以及与系统集成商、风险企业等开展跨行业合作的各类案例。我们也看到面向HMI市场大量创造丰富触感的HAPTICTM相关产品。来自阿尔卑斯公司生产创新部主管姜之文先生为我们详细介绍了此次展会展出的相关产品的特点及应用。
    IoT Smart Module开发工具包
            ALPS研发的IoT Smart Module开发工具包是将各种传感器和通信模块制成单包组件,用于构建IoT环境。目前包括环境传感器模块开发工具包和传感器网络模块开发工具包。
            环境传感器模块开发工具包搭载检测气压、温湿度、光度、开关状态的各种传感器以及920MHz通信模块,同时具备可耐受室外长时间使用的防水、防尘设计。产品阵容包括太阳能面板式、内置电池式两种。
            传感器网络模块开发工具包是将6轴(地磁+加速度)、气压、温湿度、光度的各种传感器、与Bluetooth®模块及天线组合在一起的单包组件。用纽扣电池可以驱动一年。
            根据开发工具包搭载的传感器及Bluetooth®模块,可储存测定的数据,因此在通信环境不好的地方也可使用。另外,由于通过网关,可轻松将测量到的数据进行云连接。在机身侧面搭载的扩展用连接器可进行传感器功能的追加。
    IoT Smart Modul合作案例
            IoT Smart Module开发工具包可应用于多种案例,在展会期间,ALPS公司向我们展示了几大领域的应用案例,包括状态监控、设备监控、智能工厂位置信息、农业ICT、电力管理等。
    >>状态监控
            此应用案例包括用于从远处实时测量建筑物的摇动和环境数据,正确了解各层的振动情况,有助于应急响应措施;用于通过监视湿度、温度、气压等货物的状态,使运输过程可视化,有助于运输手段的优化。
    >>设备监控
            在化妆室等的门上设置的传感器网络模块可以检测门的开关动作,实时掌握使用情况,可以高效率地进行清洁并可以及时发现不良状况。
    >>智能工厂
            将传感器网络模块装在制造装置上测量振动和温度。预测制造装置的故障进行预防保全,有助于实现稳定运行、提高机器运转率。
            通过AI实现高品质的产品制造,以此为目标,对工厂内的温度、湿度、振动等环境信息和生产性以及品质的相关性进行分析,从而实现生产性提高、风险管理、制造高品质产品。
    >>位置信息
    超小型安全信标,应用了树脂封装技术和高密度贴装技术,是天线内置搭载业界最小的Bluetooth®模块的低耗电类型。
    >>农业ICT
            将测量得到的水田的水位、水温、气温、湿度数据通过通信功能发送到服务器上,生产者通过平板电脑等对数据进行确认,实施水田的水管理和除草等有助于提高各种农作业效率。
    >>电力管理
            使大楼和事务所、家庭等消耗电力可视化、能源运用效率化的xEMS。与以往的产品相比,将本体制作成U形,方便传感器在电缆上拆装,已设设备不断电即可进行机器设置。因此大幅提高了设施的机器设置和维护作业的效率。
    IoT Smart Modul管理体系
            ALPS的IoT Smart Modul开发工具包的管理体系也很完备,数据可实时传输至云端管理所,对于模块的位置信息和电池的剩余电量信息等都可随时查看。并可由云端上的模块映像构建SNM管理,从云端接受警告信息等传感器模块信息。让您随时监测设备信息,进行设备管理。
    可再现真实触感的HAPTICTM触发器
            除了IoT Smart Modul开发工具包的相关应用展示外,此次展会ALPS还展出了HAPTICTM的最新应用体验,我们在展区内看到反作用、衬垫、触发反应等4种触发体验,每种设备前都排满了人等待亲自体验一番。一种设备可感受球体掉落后的振动,一种设备可再现瓷砖和砂布的触感,一种设备可再现捏番茄和软糖的触感,还有一种设备可体验不同水温的变化,笔者通过亲身体验发现,HAPTICTM对于以上触感的还原真实度可达90%以上。
            据ALPS公司生产创新部主管姜之文先生介绍,关于触摸瓷砖、砂布的体验是利用HAPTICTM触板,它是GlidePointTM与HAPTICTM反应器的组合,用静电传感器检测手指的位置,利用促动器的控制将触感反馈至手指的HAPTICTM,真实再现瓷砖和砂布等各种各样的触感。
            而关于球体落地振动反馈的体验则是利用HAPTICTM触发器通过传感器检测出手指的位置,利用促动器的控制将感觉到的力反馈到手指。
            最后,是关于感受到水温变化的反馈,它利用的是HAPTICTM触发器升级版,是在HAPTICTM触发器的基础上,组合可以提示宽频带的振动和冷暖感(热&冷)的小型模块,从而真实再现接触物品的材质、接触时的状态等接触物品时的各种感触。
            另据姜之文先生介绍,HAPTICTM技术将主要应用于游戏开发,目前已有多个厂商处于开发阶段。
    关于阿尔卑斯电气株式会社
            阿尔卑斯电气自1948年创业以来,以“专心做好元器件”作为基本姿态,创造出众多首创的、最好的产品。公司提出了“创造有益于人类和地球的新价值”的企业理念,至今已为世界各国约2000家客户提供了约40000种电子元器件。
            目前重点发展的市场有车载、移动设备以及能源、保健、工业领域和IoT。对固有的“HMI(Human Machine Interface)”、“传感”和“连接”这三大核心技术进行升级和融合,凭借对环境友好的“美好电子元器件”,为全世界人民的美好生活作贡献。