<span style='color:red'>村田电子</span>:寄生天线耦合器有什么用途
  寄生天线耦合器(Parasitic Element Coupling Device),是有助于天线特性的宽带化和小型化的耦合器。对于Wi-Fi 6E、Wi-Fi 7和蜂窝网络等需要较宽频率带宽用途的天线,通过宽带化和改进天线效率,可使天线部分小型化。  产品原理和结构  寄生天线耦合器是通过用本耦合器将馈电天线和寄生元件(寄生天线)强有力地耦合,可以进一步宽带化,并提高天线效率的耦合器。因此,即使是难以适用寄生元件的小型天线,也能通过贴装本耦合器来获得良好的天线特性。  村田通过运用本公司专有多层技术,将变压器线圈贴近配置,实现了不使用磁性体的强电磁耦合。从而开发了改进天线特性和有助于小型化的本耦合器。  寄生天线耦合器的优点  优点1:天线的宽带化和提高天线效率  通过将寄生天线耦合器用于天线部分,可以实现宽带化。下图是通过使用寄生天线耦合器时和未使用时的模拟来比较天线特性(回波损耗)和天线效率。从图中可知通过将寄生元件和馈电天线强电磁耦合,增加寄生元件具有的天线谐振,可以实现宽带化和提高天线效率。  优点2:天线的小型化  通过寄生天线耦合器提高天线效率的效果,可以实现天线部分的小型化。一般来说,如果将馈电天线和寄生元件并列在弱电磁耦合时使天线小型化,则寄生元件和GND的耦合变强,与馈电天线的耦合进一步变弱。从而,降低作为寄生元件的天线的功能,天线效率变差。因为寄生天线耦合器将寄生元件和馈电天线强电磁耦合,所以即使是小型天线也可望获得良好的天线效率。  优点3:减少电缆损耗的影响  通过用寄生天线耦合器将寄生元件向天线强电磁耦合来改进匹配。从而预防天线和模块之间的多重反射。可以减少使用长电缆时的插入损耗的影响。  为了验证这一效果,我们做了如下的评估测试:  两组测试设置,一组为“没有电缆”,另一组使用“700mm电缆。如下图:  两组设置的评估结果如下:  评估结果显示,使用寄生天线耦合器,可明显减少使用长电缆时的插入损耗的影响,特别是在5GHz下。  村田制作所备有各使用频带的产品阵容:  应用示例  寄生天线耦合器可用于搭载天线的多种产品:  笔记本电脑  智能手机/手机  平板电脑  xR(AR、VR、etc.)  DSC(数码相机)  Game(便携式游戏机)  电视  无线路由器  下图是采用框形天线的智能手机的电路图,将寄生元件配置在基板上,通过用寄生耦合器耦合,实现了宽带化。
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发布时间:2024-01-17 13:11 阅读量:1406 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>8座工厂复工!
  日本当地时间1月1日下午16时10分,日本中北部地区发生了7.6级地震,震中位于石川县能登地区,受地震影响,日本多家处在震区附近的半导体大厂随后陆续停工。  经过一周左右的评估,已经有工厂开始复工。  村田制作所表示,在北陆3县(石川线、福井县、富山县)设有13座工厂,其中生产MLCC等产品的8座工厂预估将在1月9日(含)之前陆续复工,剩余5座工厂复工时间仍未定。  村田详细指出,生产压电产品的「富山村田制作所」已自1月3日起重启部分生产;生产MLCC等产品的「福井村田制作所武生事业所」和「福井村田制作所宫崎工厂」已自1月4日起重启部分生产;生产连接器等产品的「鲭江村田制作所」预计将自1月6日起重启生产。「金泽村田制作所金泽事业所」、「金泽村田制作所能美工厂」、「金津村田制作所」、「Asuwa村田制作所」将自1月9日起重启生产。  此外,「小松村田制作所」、「冰见村田制作所」、「Hakui村田制作所」、「Wakura村田制作所」、「穴水村田制作所」因仍对基础设施和生产设备状态进行确认,因此重启生产的时间未定,待后续再行通知。  还有一些工厂虽然已经复工,但由于当地余震不断,后续的生产仍然未定。  丰田汽车表示,日本工厂将如期在1月8日重启生产,虽然石川地震虽导致当地零件供货商受损,但将藉由活用地震灾区以外的零件库存如期复工,至于下周以后(1月15日以后)的生产,因当地余震不断,因此将在谨慎确认情况之后再行判断。丰田社长佐藤恒治5日表示,零件供货商Aisin、住友电工相关据点皆因地震受损。  据日媒指出,除丰田之外,本田、日产汽车等主要车厂日本工厂也计划如期在1月8日重启生产。  东芝公司表示,震后已经停止了子公司加贺东芝电子(Kaga)一家工厂的生产,该工厂是东芝功率半导体的主要生产中心。目前正在恢复部分生产流程,或在1月 10日恢复生产。加贺东芝工厂位处石川县西南部,当地拥六英寸、八英寸厂各一座,以及一座十二英寸厂即将于2024上半年完工;  环球晶回应称,对于震动比较不敏感的设备,已陆续复工当中,至于对震动比较敏感的设备则停工中,主要原因是观察余震情形有没有减缓。环球晶有两座厂区位于此次强震震央石川县附近的新潟县,包括位于北蒲原郡圣笼町的新潟厂,以及位于岩船郡关川村的关川厂。  新唐则指出,强震发生后,已立即启动紧急安全程序。目前已确认全部员工、办公室及工厂建物均安全无忧;厂房设施设备正在全面检查中,同时评估复机时间。新唐在石川附近富山县的生产工厂包括与高塔半导体合资的前段晶圆厂TPSCo,以及新唐的后段封测厂。  国际电气表示,工厂的部分天花板和墙壁等部分受损,目前公司正在检查周边路况和整个供应链,如果没有问题,近日起将按计划恢复运营。  信越化学发布声明称,位于新潟县的直江津工厂在检测到地震晃动后,设备自动停止。信越目前正在进行检查,以安全恢复运营。另外,信越位于福井县的武生工厂则没有收到影响。
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发布时间:2024-01-08 16:02 阅读量:1267 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>:小电芯组合成大电池,保证性能和安全,BMS是关键!
  为了实现碳中和,人们正在开发和利用有助于摆脱化石燃料的多种技术,例如信息处理技术、电池技术、半导体、系统技术和电机技术等。为了利用先进技术来创造和有效利用新能源,还需要针对新技术进行优化后的周边技术。电容器、电感器、模块元件、传感器等也将出现新的技术需求。  上期我们介绍了“使用SiC/GaN功率半导体提高功率转换效率,电容器、电感器等无源元件技术进步的重要性”。电池对于实现碳中和越来越重要,这里将对保持电池长期处于健全状态并安全使用电池所必不可缺的电池管理系统(BMS)及其中使用的电子元件进行解说。  因全球变暖对策而突然受到关注的技术有多个,典型的有太阳能/风力发电、电动汽车(EV)、功率半导体和燃料电池等。在这些技术中,电池是长期以来一直很重要且被大范围使用、近年来重要性急剧增加的电气元件。  电池以前是玩具和手电筒等当中、现在是笔记本电脑和智能手机等便携式设备当中必不可少的电源。然而,随着迄今为止燃烧化石燃料的机器和设备逐步实现电气化以及可再生能源的使用逐步推广,电池的新用途正在迅速扩大。人们比以往任何时候都更渴望推出高性能、高可靠性且安全的电池。  例如,像电动汽车、电动船舶和飞机那样,将功率很高的发动机作为动力来源/热源的移动设备实现电气化时,需要很先进的电池。需要满足以下全部高水平要求:实现更长的连续使用时间所需的大容量化、实现从小功率到大功率的快速充放电所需的高输入/输出化、实现即使反复充放电也能在长时间内不发生劣化的长周期生命化、能在多种温度、振动和冲击等条件下使用的高安全性等。  EV和ESS所需的电池,呈现大容量化、高电压化和长寿命化的趋势。  然而,即使对于在电动汽车等新场景使用的电池,其基本结构和使用的材料也与智能手机中使用的传统电池没有太大区别。从容量、功率、寿命等多个角度来看,最易于使用的电池——锂离子二次电池一直在使用,没有进行过重大改进。  锂离子二次电池的每个电芯(电池的最小构成单位)的工作电压在充满电时约为4V,在放电后约为2V。用于智能手机的锂离子二次电池的工作电压也与此相同。此外,新推出的电动汽车中配备的电池的每个电芯实现的容量约为26Ah。智能手机中的每个电芯的容量约为3Ah,电动汽车中的电池确实有点大,但作为驱动电动汽车这样的重型机器的电池仍可以说比较小。  实际上,电动汽车的电机采用400V至800V的高压电源驱动,为了获得有实用性的续航里程,需要配备的电池容量很大,超过50kWh。通过将1000个以上的电芯组合并进行串联和并联排列,从而实现电动汽车的电池规格。将一定数量的电芯组合而成的高电压、大容量化电池被称为模块,而将多个模块进一步组合而成的电池叫做电池包。  为了采用这种将小电芯组合成大电池的方法,需要先解决一个问题。  一般来说,每个电芯的容量和输入/输出等特性会因材料和制造的差异而具有个体差。而且,随着反复充放电的进行,其承受来自充放电等环境的应力的能力也存在个体差,因此电芯之间的个体差呈现增大的趋势。这些个体差对由很多电芯构成的模块和电池包整体的寿命和输出等特性会产生重大影响。这是因为模块和电池包的特性是由所使用的电芯当中性能和承受环境应力的能力最差的电芯决定的。一般来说,各个电芯的周围环境温度、充放电时的电压和电流都存在波动(称为“应力强度”),因此对应力的抵抗能力越低,劣化程度就越高。特别是如果由于过充(放)电、过热、内部短路等原因而导致容量不足或失去电源等,则可能会导致车辆无法控制或无法行驶,甚至引发事故。  BMS是有效利用电池的关键系统  在此背景下,为了长期保持由多个电芯组合而成的模块和电池包的性能并安全地使用,需要创建一个可以将每个电芯的劣化降低到很小的工作环境。为了实现此目的而承担对每个电芯的动作和状态进行密切监视和控制的控制系统就是电池管理系统(BMS)。  在BMS当中,对每个电芯的动作和状态进行高精度和高分辨率的持续监控。对电芯的动作和状态进行监控要使用对电压、电流、温度和泄漏等进行监测的传感器。而且,对充放电进行控制并保持平衡使特性尽可能达到均一,从而对以电芯和模块为单位的轻微不匹配和不平衡进行补偿。由此尽量改进模块和电池包的使用寿命和性能并确保安全性。  而且,通过微型计算机中的软件控制将电池的规格和设计规定的使用范围与收集到的数据进行比较,并进行:  预防过度充电和过度放电导致电芯劣化并损害安全性的充放电控制;  防止危险的过电流的充放电控制;  实现安全平稳动作的温度管理;  电池剩余电量(SOC)计算;  为尽量改进续航距离和使用寿命而进行的电芯电压均等化(称为电池平衡)等。  此外,如果检测到过度充电或过热等异常情况,会向其他车载系统发出警报并向具有断开输出电力功能的控制电路发出通知,从而防止事故发生。  BMS的性能取决于其内置控制功能的多样性和精度。但是,要实现高性能,其大前提是检测电芯的动作和状态的传感器和BMS电路中使用的许多电子元件具有高精度(图3)。此外,由于需要监控大量电芯,所以BMS电路构成本身变得非常复杂,需要更小、更轻的传感器和元件。  BMS的重要功能——电芯平衡技术,有两种方式:  一种是被动方式:利用放电开关让高电压电芯强制放电,将其与低电压电芯之间的电容差转化为热量,实现电压均等。  另一种是主动方式:在容量和电压不平衡的相邻电芯之间流过电流使电芯的充电状态实现均等。为了将电池的潜在能力用尽,需要采用主动方式。  为了将电池的潜在能力用尽,需要采用主动方式。  BMS的性能取决于其内置控制功能的多样性和精度。但是,要实现高性能,其大前提是检测电芯的动作和状态的传感器和BMS电路中使用的许多电子元件具有高精度(下图)。此外,由于需要监控大量电芯,所以BMS电路构成本身变得非常复杂,需要更小、更轻的传感器和元件。  在迄今为止的BMS中,通过将传感器收集的数据与预先输入的规则和控制范围进行比较来推测每个电芯的动作和状态。人们现在正在考虑引入让人工智能(AI)学习电池的电化学现象的趋势从而做出更准确的推测的技术。期待通过使用名为“AI BMS”的技术能够推测快速充电中的电芯性能并尽早发现电芯劣化。  此外,近年来,引进将模块之间及其与BMS之间的连接控制线无线化后的无线BMS(wBMS)受到了人们的关注。它能减少跨越模块之间的电缆数量,因此能减轻重量并更容易在难以到达的位置进行布线。应用于电动汽车的BMS时,据说每辆车可以减少大约10m的电缆以及有线连接时使用的连接器和变压器。而且,还可以在空余的空间中配备电芯,从而增加电池容量。但是,与有线连接相比,信号传输路径的环境不稳定,故障风险会增加。  目前已经出现了将wBMS应用到电动汽车和大型储能系统(ESS)的动向。要实现wBMS,需要应用高可靠性、低延迟的无线技术。开发无线IC的半导体制造商在大多数场合下会建议使用特有标准的无线技术,其中大多数使用2.4GHz的ISM频段无线。  在电动汽车和储能系统的电池中可能会使用多个小型且高可靠性的无线模块。随着无线模块的发展,可以适用wBMS的应用范围可能将进一步扩大。
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发布时间:2023-12-13 13:09 阅读量:1367 继续阅读>>
Murata Electronics <span style='color:red'>村田电子</span>MRUS磁传感器
 <span style='color:red'>村田电子</span>1SJ-295型LoRaWAN®模块
<span style='color:red'>村田电子</span>SimSurfing系列 | 中高压电容器选择辅助工具
  以车载充电机谐振电路为例,这里介绍如何使用SimSurfing设计辅助工具选择适合使用条件的中高压电容器?  选定适合电路配置的电子元件需要选定电子元器件的技能;需要考虑多个电子元器件的组合;为了配置良好的电路,还必须做到选择最合适的电子元器件。  SimSurfing中的中高压电容器选择工具,可针对本公司额定电压为250V以上的温度补偿类电容器(部分产品除外),选择我们推荐的、适合您的使用条件的电容器。  本软件将针对使用条件(容量、正弦波电压、正弦波频率、电容器的表面温度、贴装间距),显示本公司相应产品的容许电压、容许电流、串联数、并联数、元件总数和贴装面积的推荐值。  SimSurfing辅助软件、中高压电容器选择工具    总结:  中高压电容器选择辅助工具  操作主要步骤:  设定、计算、选择  第一步  选择使用条件:  输入谐振电路的静电容量、正弦波频率、谐振电路的施加电压和电流、电容器的表面温度(包括自发热的温度)等,另外,输入电容器的贴装间距。  第二步  点击“Calculation”按钮:  选择产品名称并单击Allow.V(p-p)-Freq、Allow.A(r.m.s.)-Freq按钮,即可显示容许电压、容许电流和频率特性。  单击Temp.rise按钮即可显示发热ΔT特性。  进行上述操作时,都可通过勾选图表合并的复选框合并图表。将光标放到图表线条的标记上,即可显示数值的计算结果。  另外,使用事先准备好的、输入了任务剖面的CSV文件也可进行同样的计算。  第三步  显示所需的串联个数、并联个数和安装面积等结果:  注意事项  为应用选择中高压电容器,有两个需要特别注意的地方:  首先,务必添加故障保护功能。  短路是电容器的故障模式。如果是用于电容器出现故障时可能引发触电、烟雾、火灾的电路,请采取设置故障保护功能、选择使用金属外壳、设置保险丝等必要措施,以防二次事故的发生。  另外,在电池等可燃材料附近使用时,请采取相应对策,防止电容器散发的热量传到可燃物质上。  其次,要格外注意串联或并联多个电容器时可能出现的电容温度升高现象。  在交流电路(如 "Wireless Power Transfer, On Board Charger" )中,当电容器多串联多并联时,电容器的温度很容易变高(这在元件安装位置和电路板设计上变化很大)。此外,即使其中一个电容器发生故障并短路,它仍将继续工作,并且可能难以检测电容器的异常。
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发布时间:2023-06-07 13:13 阅读量:2178 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田电子</span>:晶振在使用时需要关注哪些参数
  我们常常看到一句话:晶振是单片机系统的“心脏”。  为什么这么说呢?单片机内部电路工作需要统一的节奏,类似于跑步打节拍,节奏对了才能有条不紊的各自行事。如果没有时钟,单片机压根就无法工作;如果时钟不对,单片机内部就会混乱不堪,也无法正确的工作。  晶振产生时钟信号的起源  其实我们工程师为了方便,缩写了晶振,全称则是晶体谐振器,是由石英晶体片或陶瓷晶体片经过加工并镀上电极而做成的。  石英晶体或陶瓷晶体片有一个特殊的特性——压电效应,就是当我们在晶体上施加电压时,晶体中的晶格在电场力的作用下内部会出现较强的内应力而发生变形,晶体在电场的作用下,其内应力和形变都会发生变化,产生机械振动。当电场消失后,晶体的变形也会随之消失。  当我们给晶振通入一个稳定的交变信号,晶振就会产生稳定的机械振动,下图所示为晶振的符号和等效电路。  晶振两端施加的交变信号频率等于晶振谐振频率时,晶振的电抗为0呈现电阻特性。谐振频率也是晶振等效电路中C1,L1,R1串联支路的谐振频率,故也称串联谐振频率。  晶振的反谐振频率指的是整个等效电路的谐振频率也称并联谐振频率。当输入信号的频率接近并联谐振频率时,晶振的电抗趋于无穷大。  从Fa到 Fs之间的区域就是通常所谓的“并联谐振区”也是晶振正常工作的区域了。在此区域晶振呈电感特性,从而带来了相当于180 °的相移。  那么在实际电路设计中,谁来提供稳定的交变信号呢?就是单片机(芯片)了。具体的参考电路如下图所示。通常皮尔斯振荡电路的晶振振荡电路,其实就是由单片机内部的反相器和反馈电阻,与外部的两个电容组成。有了芯片提供突变信号晶振就可以产生频率稳定的振荡信号了。  不同晶振的区别  上面简述的这部分晶振的特性,都是用来描述无源晶振(Crystal/Xtal)的,那晶振都有哪些分类呢?我们以村田的晶振为例,晶振的分类主要有陶瓷无源晶振(Ceramic Resonator)、石英无源晶振(Crystal Resonator)、有源晶振(Oscillator/XO)、温度补偿晶振(TCXO)、预编程晶振。  陶瓷无源晶振:通过人工技术处理,将细微的粉末给予压电效应后燃结成型,制作成所需要产品的尺寸,且陶瓷频率受压电材料厚度决定,频率与厚度成正比关系,厚度越厚频率越大。陶瓷晶振的精度比石英晶振低,但是制作成本低、起振时间短。在一些消费类电子和汽车电子中,能看到陶瓷晶振的身影。像村田的CSTNR_G/CSTCR_G系列就是适用在汽车应用上,安全控制、车身控制,电池控制等等。  石英无源晶振:利用原生的石英材料切割成不同形状加工制作,频率受切割的轴向、大小及厚度的影响产生不同的频率。石英晶振精度高,最高能达到±10ppm-300ppm,可运用到高精度仪器及设备中。例如村田的XRCGB25M000F1SBAR0,频率25MHz,精度±10ppm,换算成百分比就是±0.001%。  有源晶振:一个完整的振荡器,里面除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件。  预编程晶振:把晶振参数,如频率偏差、工作电压、负载电容、频率等提供给晶振厂家,通过电脑等设备编程,将频点、精度、频差等些参数写入空白芯片。  晶振该如何选型  说完了晶振的种类,那么在实际应用中,我们选晶振时,应该关注晶振的哪些特性?  一般情况下,我们需要根据自己的应用,选择晶振的类型,比如是有源的还是无源的。如果是无源的话,需要关注下面这些参数:  1)标称频率:在晶振的外壳上可以找频率,不同晶振对应不同的频率,选择多大频率的晶振,取决于系统的要求,比如STM32F103RCT6单片机的HSE时钟输入典型值是8MHz,因此选择相应8MHz频率的晶振即可。  2)精度:指的是晶振的频率相对于标称值的最大允许偏差,一般用ppm来表示,即百万分之一,值越小精度越高。  频率公差即初始频偏,由于生产制造时不可避免的系统误差而产生了晶振的频率偏差,频率温度特性即温漂大家很好理解,就是外界温度变化带来的频偏,原厂会保证在晶振工作范围内的最大频偏,而频率老化,车规应用关注的比较多,原厂会保证10-15年内的老化的频偏。  3)ESR 等效串联电阻:晶振的内阻,和晶振的功耗有关系,如果ESR太高,功耗会增加,甚至无法起振。如果ESR越小,成本也会有所增加,因此可以根据实际情况进行选择。  基本上所有的应用都需要晶振选型,比如在汽车电子应用中就涉及多个晶振,尤其是现在大火的ADAS。村田就曾总结过在ADAS中使用到的晶振,以及如何选型(以下视频):  晶振测试方法  最后,我们再讲一讲晶振的出厂测试,就是厂商对晶振出厂测试。出厂测试的内容可就非常多了,包括频率偏差、负载电容、振荡频率、起振余裕度、激励功率等专业参数测试。像村田就可以提供IC匹配的免费增值服务。对于上述测试有需求的客户可以寄送到村田实验室做匹配,然后应用工程师会直接把PCB送还。  对于晶振的振荡稳定性(起振余裕度(负阻)、激励功率),频率稳定性(频偏)都有相应的测试方法。拿振荡频率测试来说,需要频谱分析仪、天线,按照下图准备好测量设备:  测试时,让天线尽可能靠近振荡电路,但不能触碰到振荡电路,然后就可以读取频谱分析仪响应的峰值频率。
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发布时间:2023-05-06 11:55 阅读量:2113 继续阅读>>
无锡<span style='color:red'>村田电子</span>有限公司新工厂破土动工

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