Recent Technical Articles
  • 組込みプロセッシング: 車載および産業用センシング・アプリケーションにおける機能安全

    U.S. Bureau of Labor Statistics (米国労働統計局) によると、死亡事故に至らなかった職場での負傷件数は 2018 年に 280 万件に達しました。設計エンジニアは多くの場合、世界全体を (具体的には開発中のアプリケーションを)  1 か 0 かの二者択一で考える傾向があります。産業分野での多くの事故は、全面的、または部分的にヒューマン・エラーが原因になっています。機能安全は、どのような誤った事態が発生する可能性があるかを予想し、許容可能な水準までリスク...
  • 産業機器: 太陽光発電グリッドにエネルギー貯蔵を追加する際の4つの設計上の考慮事項

    Other Parts Discussed in Post: LMG3425R030太陽光発電(PV)設備が増え続ける一方で、ソーラー・グリッドの供給側と需要側のアンバランスが大きな制約として浮かび上がっています。日中の時間帯は太陽光のエネルギーがたっぷり得られますが、需要は高くありません。つまり利用者は、使用量がピークになる時間帯の朝と夜に、割高なワットあたりの料金を支払うことになります。 住宅、商業施設、公共電力会社の太陽光設備向けのエネルギー貯蔵システム(ESS)では、需要が最も低い日中は...
  • 電源 IC: 分散型電源アーキテクチャを採用して次世代 EVシステムを駆動

    Other Parts Discussed in Post: UCC14240-Q1 電気自動車 (EV) やハイブリッド車 (HV) は絶えず変化を重ねており、内部の電子機器も同様です。これらの自動車の全体的な形態や機能に関して、増え続ける電子機器は重要な役割を担っています。その一方で、車を運転するドライバーは変化していません。ドライバーが EV や HV に引き続き期待しているのは、1 回の充電での走行距離の延長、いっそう手ごろな価格設定、充電時間の短縮、安全性の維持です。しかし、このような...
  • アナログ: ブラシレス DC モーターの設計時にサイクル期間を短縮する 3 つの方法

    Other Parts Discussed in Post: MCF8316A, MCT8316A消費電力低減を目指す世界的な動きは増加の一途をたどっています。多くの国や地域は、図 1 に示すような各種家電製品に対して、China Institute of Standards (CNIS:中国標準化研究院)、米国の Energy Star (エナジー・スター)、ドイツの Blue Angel (ブルー・エンジェル) のような各種機関が制定した効率規格への適合を求めています。システム設計者はこれら...
  • 組込みプロセッシング: ビル・オートメーションや医療アプリケーションでWi-Fi®︎とBluetooth®︎ Low Energyの共存を実現する方法

    多くの人が同時に話している雑踏の中に身を置くと、そこでは、大声で話している人の声しか聞こえません。しかし、それぞれが1人ずつ話せば、同じ雑踏の中でも1人1人の会話をはっきりと聞くことができます。この状況は、無線スペクトルと増加し続ける接続デバイスに似ています。  2.4GHz帯は、ビル・オートメーションおよび医療アプリケーションに幅広く使われており、そのような非常に混雑した帯域の1つです。いくつかの一般的なプロトコル、例えば、Wi-Fi®、Bluetooth®などは、同...
  • 産業機器: ビデオ監視アプリケーションにシングル・ペア・イーサネットを活用

    Other Parts Discussed in Post: DP83TD510Eセキュリティを最大限に高める、産業界、オフィス、住宅などでの、ビデオ監視インフラが注目されています。この10年間で、カメラの技術は、イメージ・センサ、画像処理、コネクティビティ、人工知能による映像解析など、大きな技術的進歩を遂げてきました。ほとんどのカメラは、MIPI(Mobile Industry Processor Interface)を使用してイメージ・センサとビデオ・プロセッサに接続しています。これにより、...
  • 電源 IC: ユーザー・プログラマブルPMICのDIYパワーで設計プロセスを簡素化する

    ユーザー・プログラマブルPMICならば、同じPMICを複数のプロジェクトで再利用できるため、迅速にプロトタイプ作成が進み、開発期間が短縮されます。 仮に、目的のアプリケーションにぴったりのプロセッサが見つかったと想像してみてください。このプロセッサには、SPI(シリアル・ペリフェラル・インターフェイス)や、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)、USB、I2Cなどの、必要な性能とペリフェラルが揃っています。さらに、イーサネットやEthe...
  • アナログ: シミュレーションによるモーター・ドライバ基板の寄生容量の把握と軽減

    はじめに この記事では、PSpice® for TIを使用して、モーター・ドライブ設計での寄生成分の潜在的な原因をシミュレートし、悪影響を軽減するための設計のヒントを提供します。   高電力システムの設計で最も厄介な部分の1つが、寄生成分による捉えどころのない結果です。これは特に、高電力のモーター・ドライブ・システムで問題となります。そのようなシステムでは、基板や部品のサイズが大きく、出力電流も大きいことで、出力のリンギングや過度の部品定格、または放射電磁干渉(EMI)につなが...
  • 電源 IC: 個別、マルチファンクション、トリムといったピンアウトで設計課題に対処する方法

    Other Parts Discussed in Post: TPS54620, TPS566231, TPS62903, TPS543620最新の降圧コンバータに備わる機能とは、単純に言えば特定の仕事をこなすためのツールです。このような機能の構成やレイアウトは、スペースや柔軟性を念頭において設計されています。設計者がこれらの機能を簡単に取り出せることは、単に設計課題の解決になる以上の意味があります。 従来、パワーマネジメント・ソリューションには、機能ごとに個別のピンがありました。ソフトスタート...
  • アナログ: バイポーラ・オペアンプにより効率と精度を改善する方法

    Other Parts Discussed in Post: OPA2206, OPA2205オペアンプのCMOS(相補型金属酸化膜半導体)設計とJFET(接合型電界効果トランジスタ)設計が進歩していることには誰も異論はないでしょう。しかし、厳しい精度要件と効率性への対応という点では、バイポーラ・オペアンプが非常に有利です。TIの『OPA2206』といった最近のバイポーラ・オペアンプは、オフセット電圧が2µV、オフセット・ドリフトが0.04µV/℃と優れており、最高レベル...
  • 電源 IC: 電源設計のヒント:非絶縁フライバックの代替としての上下反転型降圧トポロジの働き

    Other Parts Discussed in Post: UCC28910電源として一般的なものの中に、AC商用電源とも呼ばれるオフライン電源があります。標準的な家庭用の機能を組み込むことを目指す製品が増えているため、必要な出力能力が1ワット未満である低電力オフライン・コンバータの需要が高まっています。これらのアプリケーションを設計するうえで一番重要なのは、効率、統合、そして低コストです。 トポロジを決定するとき、一般に低電力オフライン・コンバータの候補として1番にあがるのがフライバックです...
  • 電源 IC: ウェアラブル電源設計に電圧スーパーバイザを加えるべき3つの理由

    Other Parts Discussed in Post: TLV841ここ10年の間で、スマートウォッチのようなウェアラブル・テクノロジのメーカーの勢いが増しており、ユーザーは自分の健康状態やフィットネス活動をリアルタイムで見ることが可能になりました。今では、歩数や心拍数、酸素飽和度、運動時間などの豊富な情報を活用し、健康増進の目標に向けての進み具合をさまざまな方法で確認することができます。 スマートウォッチが手放せないものになるにつれて、ユーザーはバッテリの持続時間や機器の大きさを非常に気...
  • 組込みプロセッシング: 2.4GHzおよびSub-1GHz帯の16種類の新しいワイヤレス・マイコンで、世界をシームレスに接続

    Other Parts Discussed in Post: CC1352P7, CC2652P, CC1352P, MIOTY Omdiaの予測によると、低消費電力ワイヤレス・マイコン(MCU)の出荷数は今後4年間で倍増し、40億個を超えると見られています。この膨大なマイコンの供給により、ワイヤレス接続の機会はこれまで以上に増加し、Bluetooth® Low EnergyZigbee®ThreadMatterSub-1GHzWi-SUN、Amazon Si...
  • アナログ: 相対湿度センサが長期的に安定した性能を発揮することが重要である理由

    Other Parts Discussed in Post: HDC3020本記事では、相対湿度(RH)センサの精度と長期的なドリフトを取り上げ、最終製品の性能と製品寿命にこれらの要因がどのように影響するかを説明します。 相対湿度センサは、空気中の水蒸気を測定するための開口部を持つ特殊なセンサです。相対湿度の測定が不可欠な理由は、空気中の湿度がシステムの信頼性(腐食)や製品寿命に直接影響する可能性があるためです。保管状況における湿度は、生鮮食料品に直接的な影響を及ぼす場合があります。 RHセンサ...
  • アナログ: マシン・ビジョン・ベースのアプリケーションで高解像度ビデオ・データを1本のワイヤで転送する方法

    Other Parts Discussed in Post: TDES954, TDES960, TSER953 人工知能(AI)は、マシン・ビジョン・アプリケーションや画像処理アプリケーションの能力を根本的に変化させています。最先端での意思決定を可能にする人工知能のサブセットであるエッジAIは、新たなインフラストラクチャの開発において、5Gネットワークやモノのインターネット(IoT)などにおいて重要な役割を果たします。エッジAIにより、高解像度の画像処理データのリアルタイム解析、パターンや異常...
  • オートモーティブ: パワートレイン・システムを統合してEVのコスト削減と走行距離の延長を実現

    少ない部品数で高機能の車載アプリケーションを作ることができたら、重量とコストのどちらも削減できて、信頼性も向上するでしょう。これが、電気自動車(EV)とハイブリッド電気自動車(HEV)のパワートレイン統合設計の背景にある考え方です。 パワートレインの統合とは パワートレインの統合とは、オンボード・チャージャ(OBC)、高電圧DC/DC(HV DCDC)、インバータ、配電ユニット(PDU)といった最終製品を一体化することです。図1に示すように、機械部分、制御、またはパワートレインのレベルで統合を行...
  • 組込みプロセッシング: 5つの方法で産業を変革する高性能マイコン

    Other Parts Discussed in Post: AM2434 ファクトリ・オートメーションやスマート・カーの発展には、高度なネットワーク化機能、リアルタイム処理、エッジでの分析、モータ制御トポロジの進歩が必要です。これらの例は、従来のマイコンより優れ、プロセッサのような能力を発揮できる高性能マイコン(MCU)の需要が急速に高まっていることを示しています。本記事では、現在および未来のシステム課題に取り組む設計エンジニアを助ける、高性能Sitara AM2xマイコンの5つの機能(図1...
  • 産業機器: 産業用イーサネット・プロトコルの歴史と利点

    Other Parts Discussed in Post: PROFIBUS産業用イーサネット・プロトコルはそれぞれに固有の歴史があり、産業用アプリケーションから見ると、それぞれ独自の利点があります。この記事では、3 つの主なプロトコル、EtherCAT、Profinet、マルチプロトコルの概要と、重要な利点について説明します。 産業用イーサネット 産業用イーサネットは、ファクトリ・オートメーション、ビル・オートメーション、および他の多くの産業用アプリケーションで使用されています。標準的なイー...
  • アナログ: 高精度の温度センサを用いてパワートレインの効率と信頼性を最大限に高める方法

    Other Parts Discussed in Post: TMP126-Q1車載システムの設計者は、EU、米国、中国、日本など多くの国々のイニシアチブによって設定されている温室効果ガス(GHG)の排出量削減目標達成に向けて、車載パワートレイン・システムを再定義する取り組みに大きな重圧を感じているかもしれません。これらの目標を達成するために、いくつかの自動車メーカーはマイルド・ハイブリッド車向けに48Vシステムを導入していますが、ほとんどのメーカーは図1に示すように、従来の内燃機関(ICE)モ...
  • 電源 IC: 1台のPWMコントローラでストリング・インバータ、モーター・ドライブ、Eメーターの独自の課題に対応

    Other Parts Discussed in Post: UCC28C44 産業用機器のコントローラを設計している人なら、おそらく次のような課題に頭を悩ませたことがあるでしょう。 「どのレベルの電圧が必要だろうか?」 「電流レベルに注意しているか?」 「コントローラの動作に必要な周波数は?」 「このデバイスには高温や磁気に対する耐性が必要になるだろうか?」 中にはより問題になりそうなものとそうでもないものがあり、設計するものがストリング・インバータ、モーター・ドライブ、Eメーターかでも重...
  • アナログ: 信号と電力を絶縁する際によくある4つの疑問

    Other Parts Discussed in Post: ISOW1412, ISOW1044, ISOW7741この記事では、設計で信号および電力を絶縁する際のよくある疑問を取りあげ、利用可能なディスクリートおよび統合型のオプションについても簡単にご紹介します。 高電圧回路設計には、操作する人を保護したり、低電圧回路と通信ができるようにしたり、システム内の望ましくないノイズを除去したりするために絶縁が必要です。デジタル・アイソレータの利用は、産業用および車載用アプリケーションで高電圧絶縁通...
  • 電源 IC: EMI の概要:規格、原因、低減の手法

    Other Parts Discussed in Post: LM5156-Q1, LM62440-Q1, LM25149-Q1産業用、車載、パーソナル・コンピューティングの各アプリケーションで、密度と相互接続の強化が引き続き進行中です。これらのシステムでフォーム・ファクタと機能を改善するために、多様な回路が互いに緊密した場所に詰め込まれています。このような状況下で、電磁干渉 (EMI) の影響低減はシステム設計の重要な検討事項になっています。 図 1 に、この種の多機能システムの 一例として、...
  • アナログ: 低消費電力オペアンプを用いた設計 Part2:低電源電圧アプリケーション向けの低消費電力オペアンプ

    Other Parts Discussed in Post: TLV9042, TLV9001, OPA391 このシリーズのPart1では、正弦波出力とDCオフセットを伴う単電源オペアンプ回路の消費電力に関連した課題と、このような回路で消費電力を減らす2つの手法について説明しました。それは、抵抗値を増やすことと、低静止電流のオペアンプを選ぶことです。この2つの手法は、ほとんどのオペアンプ・アプリケーションで使用できます。 Part2では、低い電源電圧に対応した低消費電力オペアンプの使用方法を説...
  • アナログ: 低消費電力オペアンプを用いた設計 Part1:オペアンプ回路向けの省電力手法

    Other Parts Discussed in Post: TLV9042, TLV8802, OPA2333, OPA391, TLV9002ここ数年で、バッテリ駆動の電子機器が普及したため、アナログ回路設計者にとって、消費電力の優先度が高まっています。この点を考慮して、このシリーズでは低消費電力オペアンプを用いたシステム設計の詳細を説明します。 Part1では、オペアンプ回路向けの省電力手法として、低静止電流(IQ)のアンプを選ぶことや、帰還回路の負荷抵抗を増やすことなどの検討を行います。...
  • アナログ: CANの設計課題への対処 第2部:CANの電圧および電源の課題への対応

    CANの設計課題への対処 第2部:CANの電圧および電源の課題への対応   「CANの設計課題への対処」の第1部では、CAN(Controller Area Network)バスの設計と終端処理に関する詳細や課題について述べました。第2部となる今回は、消費電力についてと、CANアプリケーションに電圧レールが複数ある場合の設計方法に注目します。   CANトランシーバの消費電力の計算は思ったほど単純ではなく、トランシーバ関連の電圧レールが複数追加されると、さらに複雑さが増します...