産業機器

車載電源技術をより速くさらに先へ

2021-02-19T06:15:00Z

TIのエンジニアであるPradeep Shenoyは画期的なイノベーションの実現から社員の教育まで、次世代の車載電源技術をさらに前進させることに情熱を注いでいます。 Pradeepはテキサス州北部の自宅でドキュメンタリー番組“Long Way Up”を視聴しながらも、頭の中では、エピソード内で描かれるあるシーンに思いを巡らし、自分の思考を解決モードに切り替えていました。それは、俳優ユアン・マクレガーが友人とハーレーダビッドソンの電動バイクに乗って旅をするなか...(read more)

より少ない配線で長距離を走行する将来の電気自動車

2021-01-22T02:15:13Z

次世代のバッテリ管理システム（BMS）のワイヤレス実装により、電気自動車の内部から重い通信ケーブルを取り除き、走行距離と信頼性を向上 TI の電気自動車（ EV ）のワイヤレス・バッテリ管理システム向けの新ソリューションは、 EV を軽量化し、 1 回の充電での走行距離を延ばし、最高レベルの機能安全性標準に準拠して信頼性を高める設計を可能にします。電気自動車は、快適な内装や洗練された技術を誇っていますが、その下の車台には可能な限り多くのバッテリ・セルが詰め込まれています。セルが多いほど充電容量が大きくなり、より長い距離を走行することができ、これは消費者が大きく注目している特徴の1つです。しかし、すべてのバッテリ・セルはモニタに有線接続される必要があり、モニタは重要な情報をコントローラに通知することで、バッテリの正常性とパフォーマンスを最大限に高めます。標準的なEVでは約100個のセルが直列に接続され、数メートルの配線長で数キログラムもの丈夫な銅線が使用されています。その結果、バッテリ管理ケーブルが迷路のように張り巡らされ、貴重なスペースを消費してしまいます...(read more)

基本的なブラシレス・ゲート・ドライバの設計 Part 3：統合型ハーフブリッジとディスクリート・ハーフブリッジの比較

2020-12-18T07:27:35Z

Other Parts Discussed in Post: DRV8320 今回の記事では、統合型とディスクリート型の違いを箇条書きにして説明します。比較する設計は、本技術記事シリーズの Part 1 および Part 2 で取り上げた設計と同じものです。絶えず基板面積の小型化が求められるという制約の下で、プリント基板（PCB）の設計者は、新たな可能性を求めて限界を超えようと努力を続けています。このような状況の中で、統合型マルチ・ハーフブリッジ・ドライバに注目が集まっています。PCBの小型化が進むのに対し、電力レベルや性能要件は厳しくなる一方です。その結果、設計者の中には、従来型のディスクリート・ハーフブリッジの設計を続けるべきか、集積度が高い『 DRV8320 』のような統合型の三相ハーフブリッジの設計に転向すべきかと迷っている方もおられます。Part3では、データを参照しながらこの2つの選択肢の長所と短所を簡単に比較したいと思います。この内容は、ブラシレスDCモーター駆動用IC（集積回路）を選択する際の参考にもなると考えています。ディスクリート・ハーフブリッジ・ゲート...(read more)

変わりゆく世界の中で加速するワイヤレス・コネクティビティ技術の進歩

2020-12-18T07:26:33Z

Other Parts Discussed in Post: MIOTY ワイヤレス接続によりリモート・ワークからホーム・スクールまで、素早い適応と生産性の維持が可能に今みなさんは、自宅の作業場所からオンライン・ビデオ会議を済ませ、子供がリモート授業にログインするのを見届けた後に、この記事を読んでいるところかもしれません。リモートで働く世界中の何百万もの人たちは、お互いにつながって生産的で創造的な日々を送るためには、さまざまなところまで届くようになったワイヤレス接続が不可欠なものになってきています。他の多くの企業と同じようにTIでも、今年はパンデミックの影響を受けて自宅から仕事をせざるをえなくなりました。半導体ビジネスは、大規模な研究開発プロジェクトを進め、大勢の顧客をサポートし、何百万個もの部品を出荷する、複雑な事業です。なんとか事業を止めずにいられたのは、支えとなるテクノロジと社内の数々のチームの粘り強さのおかげと言えるでしょう。 1つの例をご紹介します。TIのあるカスタマーが規制に関する認証取得を進めていたところ、新しいファームウェアを入手する必要が生じました...(read more)

1台でさまざまなサイズ、電圧、フォーム・ファクタに幅広く対応するバッテリ・テスタを設計する方法

2020-12-15T02:43:12Z

この技術記事では、デジタル制御ループ・バッテリ・テスタの利点を説明し、柔軟性と費用対効果が高いバッテリ・テスタ設計の例を紹介します。バッテリ試験設計における課題の概要は、ホワイト・ペーパー「精密な多機能リチウムイオン・バッテリ試験ソリューションの設計」（英語）をご覧ください。リチウムイオン電池は、小さな電子機器にも、電気自動車や電力グリッドといった大規模のアプリケーションにも使われており、当然ながらバッテリのサイズ、電圧、フォーム・ファクタは多岐にわたります。しかし、このように幅広い種類があるため、バッテリ・メーカーはそれぞれのバッテリのタイプに合った試験ソリューションを購入し維持や管理をしなければなりません。それにかかる設備投資もかなりのものになり、直接的にバッテリの最終コストの20%にもなります。このような状況から、バッテリのさまざまな電圧、容量、物理的なサイズに幅広く対応する、費用対効果の高い、マルチレンジの試験ソリューションが求められています。デジタル制御ループの利点バッテリ・テスタの主な機能は、バッテリの充電・放電の制御とモニタリングです...(read more)

「イノベーションの道のり」　世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート2

2020-12-15T02:31:53Z

TIの技術者チームが世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムを開発したことで、カスタマーに車載レーダー・テクノロジを提供することが可能となり、その結果、より安全な車をより多くの人に届けることができるようになりました。「ミリ波研究開発チームは“JDI”と呼ばれていました。“Just do it”、『とにかくやってみる』という意味です」開発中核チームの技術者であるVijayは、当時のチームの呼び名のことを懐かし気に話しました。世界初の車載用オンチップ・ミリ波レーダー・システムの開発は9年にわたる長い道のりでしたが、そのイノベーションには、まさにこの呼び名が表すような意気込みが必要でした。世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート1はこちら Vijayはこう語ります。「その当時、CMOS（相補型金属酸化膜半導体）でのアナログ設計は不可能と考えられていました。TIは大きな会社で、中にはTIフェロー（研究員）もいたのですが、『CMOSでの高精度アナログ設計は無理だよ』とよく言われたものです...(read more)

破壊的変化に備える　機械学習の3つの活用方法：俊敏性を重視するビジネスをサポート

2020-11-27T01:20:14Z

世界各地でパンデミックへの対応が始まった頃、オンライン・ショッピングは以前よりもずっと手軽になりました。自宅にこもる人が増え続ける中、配送が数日遅れることがあったかもしれませんが、ほとんどの小売業者は営業を続けて商品を届けることができていました。この実績は驚異的です。需要がかつてないほど急増していたうえに、注文を処理する倉庫では、ソーシャル・ディスタンスを保つためにスタッフを減らして距離をとりながら働かなければならなかったからです。オンライン業務を実践していたチームだけでなく、あまり顧みられることがない小さな部分であるプロセッサとソフトウェアに注目してみましょう。倉庫のロボットがパターンを識別して周囲で起きている活動から絶え間なく学習できるのも、プロセッサとソフトウェアのおかげです。これらのロボットが、人と協働しながら、注文をさばいて倉庫から世界中のあちこちへと商品を送り出していました。機械学習用のTIのプロセッサの詳細はこちら機械学習は、ここ数年の間に倉庫や工場で使われることが多くなっていましたが...(read more)

「ビジョンを可能に」世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムのインサイド・ストーリー　パート1

2020-11-26T02:11:23Z

TIの革新的な技術者たちが世界初のオンチップ・ミリ波レーダー・システムを開発したことで、TIの顧客企業はレーダー・センシング・テクノロジをさまざまなアプリケーションに取り入れることができるようになりました。このようなアプリケーションは道路上や工場内での安全性を支えるだけでなく、消防士が煙の向こうにいる人の命を救う助けにもなるでしょう。壁や煙で見えなくても、意識を失って動けなくなっている人を見つけるために、消防士のヘルメットにも取り付けられる低コストのレーダー・センサをイメージしてみてください。 TIの技術者が生み出してきたミリ波（mmWave）レーダー・センサにより、将来的には壁や障害物を「透視」したり、3次元画像処理により認識した情報に応じて使用者に警報音で知らせることができるようになるかもしれません。 TIのミリ波（mmWave）レーダー・センサの詳細をご確認ください。 TIのミリ波テクノロジを開発した中核チームの技術者であるBrianはこう語ります。「ミリ波は、煙を通過し、壁をすり抜けて...(read more)

世界を変えた半導体チップ

2020-09-16T10:07:00Z

今から約60年前の1958年に、テキサス・インスツルメンツでエンジニアとして働いていたジャック・キルビーが集積回路（IC）を発明しました。この技術記事では、この発明がどのように車の安全性、水漏れ検出可能なスマートメータおよびポケットサイズの超音波を実現しているのかをご紹介します。「 IC が電子機器のコストを 100 万分の 1 にまで下げることになるとは思ってもいなかった」 – ジャック・キルビー www.youtube.com/watch ジャック・キルビーが最初のICを発明したとき、これがやがて私たちの現在の生活に欠かせない多くの電子機器の実現につながるとは知る由もなかったでしょう。なぜなら、それは、電子機器のサイズを小型化し、信頼性と効率を向上させながら電子機器のコストを削減し、最終的にはより良い世界の創造に貢献するために今後数十年にわたり起こる半導体技術の漸進的イノベーションを予測できなかったからです。 TIは、半導体を通してより手頃な価格の電子機器を開発することで、より良い世界を創造することに情熱を注いでいます。それが「エンジニアリングの進歩...(read more)

TIのミリ波占有センサを使用してエネルギー効率の良いスマート・エアコンを設計する

2020-08-04T02:33:00Z

先進国のみならず開発途上国でも、快適な居住環境を維持するために人々はこれまで以上にエアコンに頼るようになっており、エネルギー消費量が急速に増加しています。国際エネルギー機関が発行した「 The Future of Cooling 」というレポートによると、現在の総エネルギー消費量のうちの10%をエアコンが占めています。エアコンの電気使用量は2050年までに3倍になると予測され、これは米国、EU、日本の現在の電力供給容量を合わせたものに匹敵します。住宅や商業ビルに設置されるエアコンの数は、現在の16億台から、2050年までに56億台に増加すると考えられており、今後30年間で、エアコンが1秒ごとに10台販売される計算になります。エアコンの占有センシングの役割人の存在を検知する占有センシングを利用して、室内の活動レベルに合わせて最も必要とされる場所に風を向けることで、エアコンはもっと賢くなり、エネルギー効率が向上します。図1に示すいくつかのシナリオでは、人の存在/不在、活動状況、位置検出といった占有センシングからのフィードバックが省電力化にどう有効に働くかと、室温を調整し室内の人がいる場所に風を向けることで...(read more)

PWMの手法による高性能流量トランスミッタの構築

2020-08-03T08:59:00Z

センサは工場環境内のプロセスに対して各種の測定を行い、それに基づいて、システム全体の状態をプログラマブル・ロジック・コントローラ（PLC）により制御します。一般的な測定値は、温度、圧力、流量、液位などです。流量トランスミッタの設計時に使用できる手法はいくつかありますが、ここではPWMを取り上げます。ここでご紹介するアプリケーション・ノートでは、「超低消費電力での高速セトリング・タイムといった機能の実現にPWMの手法を利用できるか？」という質問について解説しています。ループ給電により4～20mAを出力するフィールド・トランスミッタは、プロセス・オートメーションのための事実上の業界標準です。フィールド・トランスミッタでPWMから4～20mAへの変換を行うのには、次のような理由があります。単純さ堅牢性コスト最適化新しいアプリケーションでは、より高分解能、低ノイズ、低消費電力のループ・トランスミッタ実装が必要とされ、これはPWMアプローチに対する課題となっています。...(read more)

分子検査技術を用いて、医師の迅速で正確な診断を支援

2020-06-12T02:26:23Z

（この技術記事は Eduardo Bartolome との共著です。）ポイント・オブ・ケア（PoC）分子診断市場の成長を後押しする主な要因は、感染症の有病率の高さ、オーダーメイド医療の認知と受容の拡大、そして、結果の正確さや可搬性の向上につながる分子技術の進歩です。PoC分子診断技術のおかげで、何日も検査結果を待たなくても初診時に迅速に診断して治療内容を決定できるので、医師はより良い標準治療を提供することが可能になります。この技術記事では、この種の検査について簡単に説明し、これらの機器の主要ブロックに使われる実際のいくつかのコンポーネントについて詳しく説明します。図1：PoC分子診断アナライザ機能に関する一般的な表現大まかに言うと、生体の検体には、光学蛍光で検出可能なほどの目標DNAが含まれていないことがあります。そのため、解析にはDNAの増幅（クローン化/増殖）が必要です。増幅技術には主に、ポリメラーゼ連鎖反応法（PCR）とループ介在等温増幅法（LAMP）の2つがあります。予防、診断、治療。 TIは、世界中の人々のための革新的な医療システムの設計と製造を行う皆様の支援に力を入れています...(read more)

新型コロナウイルス感染症と闘う医療従事者に向けてTIのお客様への支援

2020-05-22T10:40:00Z

「息苦しさはありませんか？」というメッセージで、スマホのアプリが毎日ユーザーの状況を訊ねてきます。しかし、医療従事者はすでに、ユーザーの健康状況を把握しています。患者個人が使用する新しいウェアラブル・テクノロジを利用して、血中酸素レベル、脈拍数、その他のバイタル・サインをモニタリングしているのです。このウェアラブル・デバイスは、患者の居場所に関係なく、もちろん自宅にいるときでも、呼吸器疾患を常に監視します。医療従事者や患者、その他の人が新型コロナウイルスにできるだけ感染しないように厳重な対策を行っている病院にとって、これは革新的な技術です。TIの極めて小さい組込みチップを活用し、リストバンドにはめ込まれたデバイスは、患者が自宅待機をしているときでもバイタル・サイン・データを処理します。これは、世界規模の感染爆発に対抗する戦いを支援する、数多い当社のソリューションのうちの1つです。カリフォルニア州アーバインを拠点とするグローバルな医療テクノロジ企業であるマシモ社は、新型コロナ感染症の流行が拡大したとき、このテクノロジの開発にすでに取り組んでいました。TIは、生産を迅速に進めてこのウイルスの軽症患者のモニタリングに使用できるように...(read more)

赤外線体温計の設計を迅速に行う方法

2020-04-30T16:00:00Z

健康維持には、検温が必要不可欠です。非接触で体温を測定できる赤外線体温計は、接触感染の拡大の抑制に有効です。この技術記事では、赤外線体温計のシステム系統図に含まれるさまざまな構成要素を分析します。 MSP430™マイコンは、超低消費電力の、16ビットRISCミックスド・シグナル・プロセッサです。多くのアプリケーション、特にセンシングや計測アプリケーションがこの製品ファミリを利用して作られていますが、高性能A/Dコンバータ（ADC）、LCDドライバ、シリアル通信、パルス幅変調（PWM）出力、およびその他のペリフェラルがマイコンに統合されていることが、これらのアプリケーションへのメリットとなっています。設計プロセスの単純化、体温計のプロトタイプ開発の迅速化、基板面積の縮小、設計コストの削減といったことが可能になるため、MSP430マイコンは、赤外線体温計メーカーでよく使われるようになっています。図1は、MSP430マイコンとTIの電源管理やアンプ、温度センサの各デバイスを使用する赤外線体温計のブロック図です。図 1 ：赤外線体温計のシステム・ブロック図赤外線体温計を設計する際...(read more)

リアルタイム制御リソースを拡張し、電力変換アプリケーションのプラットフォーム開発を持続させる方法

2020-04-21T03:12:40Z

性能と効率の向上が絶えず求められるリアルタイム電力変換の領域において、設計者にとって重要なのは、スケーラブルで持続可能な産業用および車載用電力変換ソリューションの設計に労力を注ぐことです。こうした需要は、一方でサーボ・ドライブ、電力供給、グリッド・インフラストラクチャ、オンボード充電といったアプリケーションにおいて、MIPS（毎秒100万回の命令数）、パルス幅変調器（PWM）、アナログ/デジタル・コンバータ（ADC）などのリアルタイム制御システム要件が増大することにもつながります。また、開発者にとっては、シンプルで低リスクな製品ラインを構築し、維持することが必要になります。性能の拡張性とポートフォリオの互換性が備わることで、開発者は労力の少ないコスト効率に優れた方法でリアルタイム制御リソースを拡張し、長期的な電力変換ソリューションのプラットフォームを維持することができます。分散アーキテクチャを通じたリアルタイム制御リソースの拡張再生可能エネルギーの普及により、ソーラー・インバータのようなアプリケーションでは電力レベルの上昇傾向が強まっています。電力レベルが上がれば...(read more)