<span style='color:red'>村田</span>丨雷达产生“幻影”,该如何控制杂波噪声?
  雷达的噪声问题是由PMIC交换噪声重叠到IF信号引起的。由于PMIC的开关噪声与IF信号重叠,因此会在原本不存在的位置错误检测物体——也就是说,会产生幻影(又称为重影噪音)。  为了消除这种杂波重叠噪声,PMIC的输出线需要过滤器,用于消除交换噪声。LC滤波器虽然能够消除较高的噪音,但由于电感器的Rdc以及LC共振,负载响应电压有时会变大。而且,这有可能会超过雷达IC的动作电压的限度。  这里为你简要介绍村田提出了负荷电压变动小的滤波器方案。  “幻影”噪声产生机制说明  下面这张图片为您说明了重影(幻影)噪声的产生机制。为了消除这种交换噪声,PMIC的输出线需要过滤器。  由于PMIC的开关噪声与IF信号重叠,因此会在原本不存在的位置错误检测物体——因此被称为幻影噪声。  我们在根据开关噪声频率计算的位置产生重影噪声。我们使用79GHz雷达板进行了重影噪声生成实验。如果PMIC的输出线上没有滤波器,则在根据开关频率(fs)及其谐波频率计算的位置产生重影噪声。  在根据开关噪声频率计算的位置产生重影噪声  由于滤波器的阻抗,电压负荷变动也会恶化。LC滤波器在阻止重影噪音方面很有效,但另一方面,也存在雷达IC的电压负荷变动变大的弊端。如果为了加强滤波器特性而选择电感大的电感器,电压变动会进一步加大,下冲有时会超过IC建议工作电压的下限。  村田提案  3端电容器方案  利用3端子电容器的低ESL这一特点,有望降低10dB以上的开关噪音。而且,由于Rdc较小,而且不发生LC共振,因此几乎不会出现电压下降。  使用村田3端电容器NFM18HC106D0G的效果演示  减小LC过滤器的下冲的步骤  只要在电感器和电容器的组合上下功夫,即使使用LC滤波器,也能将电压变动控制得很小。下图展示了使用村田滤波器方案后的效果。  村田LC滤波器组合的噪声控制效果演示  村田建议  本应用示例中使用到的村田产品包括:  3端子电容器(贯通使用)  NFM18HC106D0G3;  LC滤波器(低电感电感和大电容)  L:DFE2MCAHR15MJ0 或 BLM18SP300SH1  C:GCM21BD70J226ME36 (两颗)
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发布时间:2026-05-08 09:38 阅读量:193 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨栅极驱动器DC-DC电源模块提升电机驱动效率和安全性
  在现代电机驱动系统中,高效率和高安全性是核心设计目标,而功率半导体器件(如IGBTs、MOSFETs、SiC和GaN器件)的性能直接决定了系统的效率和稳定性。栅极驱动器DC-DC电源模块作为连接控制电路与功率电路的重要组成部分,不仅为栅极驱动电路提供稳定的隔离电源,还显著提高了功率器件的开关速度和可靠性。  本文将探讨栅极驱动器DC-DC电源模块如何优化电源和隔离性能,以全面提升电机驱动系统的效率和安全性,并重点介绍村田所推出的栅极驱动器DC-DC电源模块的功能特点。  电机驱动系统中的电源模块  栅极驱动DC-DC电源模块在电机驱动系统中起着关键作用。  在工业自动化、电动车辆和可再生能源发电等领域,高效的门极驱动解决方案是实现节能和安全运行的核心技术。门极驱动直流-直流电源模块在电机驱动系统中发挥着关键作用,特别是在高功率密度、高效率和稳定的电机驱动设计中。这些模块为IGBT、MOSFET或SiC/GaN器件等功率半导体器件提供隔离且稳定的驱动电压和电流。门极驱动直流-直流电源模块必须提供隔离电源,以实现控制电路与功率电路之间的电气隔离,从而提高系统抗干扰能力并确保安全性。它们提供稳定的电力输出和可靠的直流电压给门极驱动器,确保功率器件在不同运行条件下能够正常工作,同时还能满足宽电压范围要求,以支持不同功率器件所需的正负门极驱动电压。  电机驱动需要对功率器件的开关动作进行高效且精确的控制。通常情况下,电机驱动系统通常采用PWM控制方法,而是否能够高效地驱动功率器件至关重要。栅极驱动DC-DC模块支持高性能的电机驱动控制,并提供低功耗、高效率的栅极驱动电压,从而减少开关损耗并提高整个驱动系统的效率。  SiC 和 GaN 功率器件广泛应用于现代电机驱动中,具有高开关速度和更高的栅极驱动电压要求(例如:+15V/-4V)。栅极驱动 DC-DC 模块能够精确地提供适当的电压和电流,以充分发挥这些器件的性能优势。  在电机驱动系统中,驱动电路必须与高压电源电路隔离,以保护低压控制系统并确保人员安全。具有高隔离电压(例如 3-5kV)的栅极驱动器DC-DC模块可以防止电气噪声或短路对控制系统的影响。  这些栅极驱动DC-DC模块同样可以支持多相电机驱动设计。对于如三相永磁同步电机这样的多相电机,每个桥臂的高侧和低侧开关器件都需要独立的电源。栅极驱动DC-DC模块通过多通道独立电源解决方案简化了系统拓扑结构。  此外,栅极驱动器DC-DC模块通过集成低压保护和过温保护等保护功能,提高了系统的可靠性。这些功能增强了模块的稳定性和容错能力,有效地提升了电机驱动系统的整体可靠性。  栅极驱动DC-DC模块应用场景  栅极驱动DC-DC模块具有广泛的技术应用场景,包括工业电机驱动,如伺服电机、逆变器和工业自动化设备。它们也可应用于新能源汽车,包括电动车驱动逆变器和充电系统。在风力发电和光伏逆变器应用中,栅极驱动DC-DC模块能够在高电压、高效率场景下为功率半导体提供稳定的栅极驱动。在轨道交通应用中,栅极驱动DC-DC模块可以为高功率电机驱动中的功率器件提供隔离电源。  未来,栅极驱动器DC-DC模块将朝着更高效率的方向发展,需要开发支持更高转换效率的模块,以满足低损耗、高频功率器件的需求。随着产品向小型化和集成化发展,模块化设计将使栅极驱动器和DC-DC电源能够在更小的封装中集成,适用于小型电机驱动设计。这些模块还需要支持宽温度范围,以确保在极端环境中可靠运行,例如汽车和电网设备的应用。  栅极驱动DC-DC电源模块不仅将提供稳定的电力供应,还将直接影响功率器件的性能以及驱动系统的效率,这对于优化现代电机驱动系统的性能至关重要。  村田多元化DC-DC电源模块  村田推出了多款适用于门极驱动电源DC-DC应用的门极驱动DC-DC电源模块,以满足各种应用需求。  一个典型的应用案例是为全桥电机的“高侧”和“低侧”提供驱动电源,这可以是半桥、全桥或三相。高侧开关的射极是一个高电压、高频率的开关节点,可以使用IGBT、MOSFET、SiC或GaN器件。它需要双输出电压 — +Ve和-Ve。高侧驱动器及相关电路必须采用隔离设计。  驱动器的功率需求由DC-DC模块提供的平均直流电流满足,为单个驱动电路供电,而附近的电容则在每个周期中为充电和放电门极电容提供峰值电流。必须考虑降额和驱动中的其他损耗。SiC和GaN器件的Qg比IGBTs更低,但它们可能在更高的频率下运行。  根据数据表,大多数设备可以通过0V关闭。那么,为什么要使用负栅极电压呢?这是为了对抗寄生电感和米勒电容效应。负栅极驱动克服了由源端电感引起的寄生电感问题。当IGBT关断时,电流的突然停止会导致反向于栅极电压的电压尖峰。关于米勒效应,在关断期间,集电极电压会快速上升,导致电流尖峰通过米勒电容流向栅极,从而在栅极电阻上产生一个正电压。  那么,为什么门驱动器DC-DC模块需要隔离呢?  首先是为了安全。  DC-DC可以作为安全隔离系统的一部分。例如,根据UL60950标准,一个690 VAC系统需要14mm的爬电距离和电气间隙以满足增强绝缘要求。此外,还必须支持隔离电压,这需要通过施加单一高于工作电压的瞬时电压并保持一分钟来验证。  另一方面,功能需求是存在的。  在高端应用中,DC-DC输入与输出必须在整个HVDC链路电压范围内以PWM频率连续切换。在这种情况下,仅进行一分钟的瞬态电压测试并不是一个可靠的隔离指标。根据IEC 60270进行部分放电测试是确保长期可靠性的最佳方法。  局部放电的发生是因为小间隙的击穿电压(约3kV/mm)远低于周围固体绝缘材料的击穿电压(约300kV/mm)。这种“起始电压”可以用于测量和定义最大工作电压,从而确保长期的绝缘可靠性。尽管局部放电可能不会立即造成损害,但它会随着时间的推移而降低绝缘性能。  村田重点产品及优势  村田(Murata)的门驱动解决方案适用于可再生能源(风能、太阳能和备用电池)逆变器以及高速、变速电机驱动。主要产品包括MGN1、MGJ1/MGJ2、MGJ1 SIP、MGJ2B和MGJ3/MGJ6系列。这些产品在连续隔离耐压、隔离电容、安全认证、共模瞬态抗扰度(CMTI)、工作温度以及功率方面提供了多种支持。  与竞争对手相比,村田的解决方案在这些高性能的关键参数上表现出色。  比如,在产品选择参数时,电容耦合是需要注意的现象。在高端开关中,发射极是一个高压、高频的开关节点。整个HVDC链路电压以PWM频率从DC-DC输入端到输出端连续切换,并可能会具有较高的频率和电压转换速率。例如,IGBT的典型转换速率约为30kV/μs,MOSFET约为50kV/μs,而SiC/GaN器件则能够超过50kV/μs。输入与输出之间的DC-DC隔离会引入电容性耦合(Cc),高切换电压在其上产生的脉冲电流可能会干扰敏感的输入引脚。共模瞬态抗扰度(CMTI)测试能够反映这一失效水平的参数。  村田的栅极驱动器DC-DC模块表现出卓越的电容耦合性能。例如,MGJ系列具有以下规格:1W的MGJ1具有3pF的耦合电容;2W的MGJ2范围为2.8至4pF;而3W(MGJ3T)和6W型号(MGJ6T,MGJ60LP,-SIP,-DIP)则具有15pF的耦合电容。  有多种方法可以实现双极性电压,因为不同的开关器件根据制造商的规格需要不同的栅极电压。例如,IGBT通常需要+15V的正电压和-8.7V、-9V、-10V或-15V的负电压。硅MOSFET需要+15V或+12V的正电压以及-5V或-10V的负电压。SiC MOSFET需要+20V、+18V或+15V的正电压以及-5V、-4V、-3V或-2.5V的负电压。而GaN器件通常需要+5V或+6V的正电压以及-3V的负电压。  为了满足这些不同的需求,村田的MGJ2 SIP提供了总输出功率为2W的解决方案,通过传统的双绕组方法提供正负门极驱动电压,包括+15V/-15V、+15V/-5V、+15V/-8.7V、+20V/-5V和+18V/-2.5V。通过调整绕组匝数,还可以实现其他特定的输出。  MGJ3 和 MGJ6 系列分别具有 3W 和 6W 的输出功率,使用专利技术灵活配置三路电压输出,例如 20V/-5V(15V、+5V、-5V)和 15V/-10V(15V、-5V、-5V)。MGJ1 和 MGJ2 SMD 系列具有 1W 和 2W 的输出功率,使用内部齐纳二极管进行分压,提供特定的正负栅极驱动电压,例如 +15V/-5V(由单个 20V 输出提供)、+15V/-9V(由单个 24V 输出提供)以及 +19V/-5V(由单个 24V 输出提供)。通过更改齐纳二极管可提供定制输出。  总 结  栅极驱动DC-DC电源模块在电机驱动系统中发挥着至关重要的作用,其高效的电能转换、精确的电压输出以及可靠的电气隔离性能直接影响着功率半导体器件的性能和整个系统的效率。  此外,通过提高系统的抗干扰能力和运行安全性,这一模块为工业自动化、电动汽车及可再生能源领域的电机驱动解决方案提供了坚实的技术基础。  未来,随着功率器件技术的不断进步,栅极驱动DC-DC模块将朝着更高效率、更高功率密度以及更强集成化的方向发展,为高性能电机驱动系统的发展做出更大的贡献。  村田制作所提供全面的栅极驱动DC-DC电源模块产品线,可满足多样化的应用需求。我们诚邀您进一步了解我们的相关产品信息。
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发布时间:2026-05-07 13:11 阅读量:259 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨数字孪生:在数字空间中再现现实空间的“双胞胎”
  近些年来,“数字孪生”一词在IT新闻等当中出现得越来越多。“数字孪生”是指利用现实空间(物理空间)的信息,在数字空间(网络空间)中再现虚拟现实的方法。人们期望通过在数字空间中创建现实空间的双胞胎,产生以前无法获得的价值。您一定很好奇,数字孪生有什么应用场景,需要哪些支撑技术吧?  数字孪生:在数字空间再现现实空间的“双胞胎”  数字孪生,不再是科幻!  “数字孪生”一词的热度近年来已经仅次于人工智能。  据了解,日本国家和东京都在努力实施城市的数字孪生。日本数字厅提出了与日本经济产业省、日本国土交通省等合作实现“构建数字孪生”的目标。为了在数字空间中再现虚拟城市,从而达到未来无人驾驶汽车等自动移动工具的运行目的,正在力争利用3D地理空间信息、气象状况、交通状况等构建数字孪生。  作为其中的一项尝试,静冈县正在致力于构建“VIRTUAL SHIZUOKA(虚拟静冈)”,以1:1的比例在虚拟空间中将静冈县作为点的集合再现。东京都也正在实施“数字孪生实现项目”,期待将其应用于防灾、城市建设、移动、环境和旅游等行业。  数字孪生已经不仅限于上述智慧城市类的应用。在民间,抢先利用数字技术的公司也越来越多地引入数字孪生。数字孪生正在“实现持续运转工厂”、为技术人员提供远程支持以及新领域技术开发等方面发挥积极作用。  数字双胞胎与物理信息系统的关系  数字孪生中的“孪生”就是双胞胎的意思。数字孪生就是在数字世界中创建的现实世界双胞胎。利用传感器和摄像头等将现实世界中的物体的状态作为数据获取,然后在数字世界中再现。  如果能够以高精度在数字世界中再现现实世界的物体,就能在数字世界中确认与现实世界相同的行为。例如,考虑创建工厂的数字孪生。如果尝试长期连续运行该数字工厂,就能掌握未来的问题和修理时间。这使我们能够在不损坏现实世界的设备的情况下验证未来的状况。  与数字孪生类似的术语是“信息物理系统(CPS)”。信息物理系统也是获取现实世界的数据并在网络空间即数字空间中进行分析。在此基础上,在信息物理系统中会反馈分析结果以改进现实世界的状态。  可以看出,数字孪生和信息物理系统是相似的概念,因为它们的目的都是通过同步现实世界和数字空间的状态来创造新的价值。如果我们仔细研究这些概念,就会发现数字孪生的主要目的是在数字空间中再现现实世界并利用分析结果,而信息物理系统的不同之处在于,它的目的是构建一个通过向现实世界反馈来进行改进的循环。也就是说,可以将数字孪生视为信息物理系统的一个要素。  03  数字再现,需要哪些基础科技?  实现数字孪生需要哪些系统构成要素?这些要素需要通过哪些技术手段才能获取?  数字孪生的主要构成要素有以下4个:  数据获取  数据收集  分析与解析  反馈  为了在数字空间中掌握现实世界的当前状态,需要实时获取数据。为了对传感器等获取的数据进行分析和解析,需要在数字空间中进行数据收集。此外,还需要一个能够对收集的数据进行高度分析和解析的平台。为了将这些结果反馈到现实世界并能够充分利用,还需要前沿技术。  这里要考虑的一件事是获取的数据的质量。无论数据收集机制和分析平台有多好,如果数据本身的质量很差,就很难从中产生价值。要知道,为了利用数字孪生创造价值,仅仅获取数据是不够的,数据获取的频度、所需数据的种类以及将数据数字化时的精度等也是通过数字孪生创造价值时需要讨论的基本项目。  可以看出,实现数字孪生,需要很多前沿的技术来支撑。  数字孪生是通过结合多种技术而实现的。获取数据时使用了多种传感器技术。如果创建工厂的数字孪生,现有生产设备生成的日志数据非常重要,如果使用数字孪生再现飞机或汽车等,则需要发动机、电机等多种控制数据。在创建城市和社会基础设施的数字孪生时,可能需要温度、湿度、建筑物和道路的3D数据、行人和车辆的实时位置信息等。来自摄像头的图像和视频、来自麦克风等的声音等数据也可用于构建数字孪生,可以认为是广义的传感器。  然而,仅仅收集这些数据并不能带来数字孪生的好处。为了实时收集来自传感器、测量仪器等的信息,无线通信通常能发挥作用。有时还因使用高清图像而需要进行大容量通信,或者需要低延迟性和高可靠性。  人们对低廉成本、可长时间驱动的电池设备的需求也很高。为了满足这些条件,需要有效利用能够实现高性能的无线通信方式,例如前沿的5G网络和目前已经开始标准化的6G等。如果位于工厂等有限的区域内,也可以考虑使用Wi-Fi和本地5G等。显然,在数字孪生中,从数据获取到数据收集的部分与实现物联网(IoT)所需的基础设施有很多重叠的部分。  接下来,分析收集到的数据需要很强的计算能力,因此使用配备高性能计算机的数据中心和云服务。在从未知数据之间的关系进行推断时,使用AI(人工智能)也是一个重要因素。通过数字孪生在数字空间中能在多大程度上再现现实世界的状况取决于这些分析和解析的能力。  此外,还需要一种机制将数字空间中获得的知识反馈到现实世界。数字孪生分析的结果不仅可以通过机械的方式反馈给控制设备,还可以使用AR(增强现实)、VR(虚拟现实)等数字空间可视化方法,通过人反馈到现实世界。  数字孪生,有哪些应用?  构建数字孪生可以带来在现实世界中是不可能实现的多种效果。如果构建监控工厂设备的数字孪生,则可以通过在数字空间中监视状态来检测故障迹象。如果能够事先进行检查和维护,将有助于预防故障造成的问题和停机,为业务创造积极的价值。  同样,使用数字孪生可以模拟现实世界的系统。通过在工厂和农场使用数字孪生进行模拟,可以讨论多种有效的运营模式,并将其应用于实际运营中。通过AR或VR反馈模拟结果,可以提供虚拟培训,还可以让经验丰富的作业人员远程指导现场的年轻作业人员。  数字孪生可以模拟现实空间的事件并监控、分析和监视现实世界,以及进行现实世界中难以进行的测试  数字孪生的另一个有用的地方是用于开发和未来预估。  例如,在开发无人驾驶汽车时,使用实际的汽车和行人来验证防撞效果是不现实的。在为调查生产设备耐久性而进行的破坏性测试等当中,如果将实际的设备一直使用到损坏,就会导致生产线停止。现实世界中无法实施的条件在数字孪生的数字空间中是有可能实施的。利用数字孪生,可以实现诸多目标,例如通过反复避免碰撞来改进无人驾驶汽车的软件,或者验证生产设备在发生超出想象的海啸或地震时的表现。如果构建地理信息的数字孪生,还有可能帮助进行灾害预估、尽早掌握受灾损失、预防次生灾害等。  除此之外,正如在与信息物理系统相关内容中介绍的那样,还可能涉及向现实社会进行反馈。预计数字孪生有望用于实时决策和系统控制等。
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发布时间:2026-04-28 09:56 阅读量:352 继续阅读>>
OFC2026,<span style='color:red'>村田</span>展示了哪些光通信相关产品与技术?
  近年来,以生成式AI的普及以及云服务的持续扩展,数据通信量正在迅速增长。伴随这一趋势,以AI数据中心为代表的数据基础设施对高速处理能力以及大容量数据传输能力提出了更高要求。与此同时,在全球电力需求增加的背景下,数据基础设施也需要兼顾高效率与低功耗运行。  在这一趋势下,能够将电信号转换为光信号,并通过光纤实现高速、大容量、低功耗数据传输的光通信技术,正变得愈发重要。  基于此,村田制作所正将以往在电子元器件开发与制造过程中积累的材料、设计、工艺以及量产等基础技术应用于光通信相关产品,致力于提供兼顾小型化、高性能与低成本的解决方案。  特别是在当前持续扩张的AI数据中心场景中,能够在电信号与光信号之间相互转换、并通过光纤进行数据收发的光收发器及共封装光学元件(CPO)作为系统核心部件得到大量应用。这些设备由众多部件构成,例如光IC、电子IC及其封装基板、用于优化光输入与输出的光纤阵列等,是村田公司技术能力可以充分发挥作用的重要领域。  为此,村田制作所于2026年3月17日至3月19日出展美国洛杉矶举办的光通信技术展览会“OFC2026”,展示了有助于提升下一代网络性能的自主研发电子元器件与解决方案,并首次公开展示了村田光通信相关产品与技术。  参展产品亮点  在“OFC2026”上,村田重点介绍能有助于发挥光收发器和共封装光学元件性能的开发产品,例如利用高频设计技术、LiNbO3的高频滤波器相关知识与量产经验所开发、支持3.2Tbps(Terabits per second)以上高速传输的光调制器等。LiNbO3(铌酸锂)是在光学、电子工程以及声学领域被广泛应用的一种多功能单晶材料,作为下一代光通信技术和高性能设备用材料而备受关注;Tbps表示数据传输速度的单位,1Tbps表示每秒可进行约1万亿比特的收发。具体来说,村田主要展示的四款光通信相关产品系列是:  TFLN EO Modulator  村田展示的TFLN EO Modulator是面向光收发器及共封装光学元件、具有超过100GHz的EO带宽的光调制器。支持400Gbps/ch PAM4,支持1.6Tbps通信及今后的3.2Tbps高速通信。  TFLN(Thin Film Lithium Niobate),即薄膜化的铌酸锂。作为适用于以高速、低功耗方式对光信号进行调制的下一代光通信技术材料而备受期待;EO带宽表示在将电信号调制为光信号时,能够进行调制操作的频率范围的指标。PAM4使用4种不同信号电平来传输信息的调制方式。  LTCC Substrate  LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)低温共烧陶瓷的、面向超过1.6Tbps光收发器及共封装光学元件的基板。具备优良的高频特性,通过抑制高温环境下的变形,在温度变化时也能实现稳定的光通信质量。LTCC相比一般陶瓷,可在较低温度下烧结,具有优良的高频特性和可靠性。  Optical Sub-assembly  在LTCC基板上设置光波导、微透镜及镜子,实现高度自由的器件布局,并在光输入输出部分抑制因光纤与光子集成电路位置偏移而产生的耦合损耗的概念产品。  Organic Electrical & Optical Substrate  村田自主研发的薄型且可设计任意形状电路的LCP基板上叠加光波导层,形成可传输光与电两种信号的概念产品。  除本次展出的产品系列之外,本公司还将陆续推出面向传感及光量子计算等领域的系列产品,充分发挥公司长期积累的技术与经验,为Society 5.0的实现提供支持。今后,本公司也将继续与各利益相关方保持沟通,进一步提升产品制造与研发能力,持续推动对光通信市场的贡献。
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发布时间:2026-04-28 09:21 阅读量:317 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨UWB智能门锁落地,谁是背后的重要推手?
  在智能家居领域,智能门锁无疑是非常成功的单品之一。市场的驱动下,在过去短短的几年中,智能门锁方案已经进行了多次的迭代。而随着UWB(Ultra-Wideband,超宽带)技术的兴起,UWB智能门锁凭借特别的优势,有望成为智能门锁市场中一股极具潜力的“新势力”。  而每一个希望能够享用UWB智能门锁市场盛宴的玩家,都免不了工程化设计的挑战,即从基础性的芯片开发起步,到一个商用产品最终迅速、顺利地落地。  在UWB领域,村田制作所(Murata)就正在扮演着这样一个“工程化加速器”的角色。  通过与芯片供应商的深度合作,利用其陶瓷材料、高密度封装(SiP)和射频调试能力,村田基于SiP 模组化技术与系统集成策略,将UWB 芯片、滤波器、晶振、电感等射频外围组件全部整合在一个很小的模组内,为智能门锁厂商提供了一个“开箱即用”的模组化解决方案。相比于传统的“板载芯片(CoB)”设计,村田模组可减少约75% 的安装面积,门锁设计师可以在有限的正面面板空间内便利地多根 UWB 天线,且不影响门锁的工业设计。  图1:点击图片查看村田Type 2AB UWB模组详细介绍(图源:Murata)  Type 2AB模组是村田在智能门锁市场的高性能主干方案。该模组在仅有10.5 x 8.3 x 1.44 mm 的SiP 封装内,集成了Qorvo QM33120W 芯片、Nordic nRF52840 蓝牙SoC、ST 三轴加速度计以及相关的时钟和滤波组件。  这种模组化方案对智能门锁设计企业而言,其意义体现在四个方面:  1.减小射频设计难度  UWB 工作在6.5 GHz 以上的高频段,射频(RF )走线和阻抗控制对普通硬件团队很有挑战。村田在模组内部已经完成了复杂的射频匹配,开发者只需要专注于从模组引脚到天线的50Ω 走线,大幅降低了由于射频经验不足导致的信号衰减风险。  2.原生支持多天线降低设计门槛  在天线设计方面,村田的UWB 模组不仅仅是提供一个射频接口,而是通过高度集成的封装技术、先端材料以及配套的软硬件方案,大幅降低了开发者在智能门锁这种复杂金属环境下的设计门槛。对于智能门锁而言,只有测距是不够的,还需要知道用户是在“门外”还是“路过”。村田UWB模组引出了3 个天线端口(1 个BLE,2 个UWB),支持到达相位差(PDoA)技术,通过两根UWB 天线,设备不仅能测量与目标的距离(精度±10cm),还能计算出目标相对于自己的角度(AoA),从而实现切实的3D 空间定位。  3.高集成度加快产品落地  村田Type 2AB 是一个All-in-One 设计的UWB 模组,它集成了UWB芯片、BLE SoC以及三轴加速度计。采用UWB(通道5和9)和BLE 5.2射频技术,低电流消耗,封装尺寸很小。其中的nRF52840 BLE SoC拥有的高处理性能(1MB Flash / 256KB RAM),足以直接运行门锁的业务逻辑、加密协议和蓝牙通信协议栈。此外,模组本身已经完成FCC/IC/MIC(Japan) 无线电认证,终端产品中可以相应地省去无线认证时间,加快最终产品落地。  4.出众的功耗管理能力实现低功耗  Type 2AB模组集成的低功耗蓝牙芯片Nordic nRF52840可用于唤醒UWB和更新固件(FW )。当设备处于静止状态时,高功耗的UWB 保持休眠。当门锁与手机的蓝牙链接以后,UWB功能被唤醒,并进行开锁关锁的判断。  基于已有的UWB模组,村田推出的智能门锁方案已在CES 2026展台上进行了展示。如果您正在寻找一个既能处理蓝牙连接,又能进行高精度UWB 测距,还能直接运行应用程序,且对功耗和尺寸有严格要求的全能型方案,村田Type 2AB UWB模组将是您的不二之选。  图2:基于村田Type-2AB UWB模组的智能门锁方案框图(图源:Murata)  总结:生态赋能,未来可期  全球智能门锁市场正处于从传统电子锁向“全连接”智能锁转型的黄金五年。Future Market Insights预估,全球智能锁市场预计将从2025年的28亿美元增长到2035年的约84亿美元,在预估期内绝对增长56亿美元。这意味着总增长率为200.0%,预计2025年至2035年市场将以11.6%的复合年增长率(CAGR)扩张。  UWB 技术的市场渗透率亦将呈现出类似于当年蓝牙耳机(TWS)的发展曲线。目前,UWB 系统(芯片 + 模组 + 授权费)的成本仍是制约其进入千元以下低端市场的障碍。然而,UWB芯片厂商正通过规模效应不断降低芯片单价,村田等厂商通过先端的SiP 封装减少了组件和测试成本。预计到2027 年,UWB 模组的综合成本将降至目前蓝牙模组的1.2-1.5 倍左右,这将引发一轮存量市场的更换潮,特别是针对公寓、长租房和智慧化办公楼。  展望未来,UWB 在智能门锁中的角色将不再局限于“身份验证器”,Qorvo 和村田已经在参考设计中加入了雷达感知功能,用于跌倒检测与微动感知,安装在门口的智能门锁可以利用UWB 雷达原理监测玄关区域。如果独居老人跌倒,或者有陌生人在门外长时间徘徊,门锁不需要摄像头即可通过分析无线信号的信道特征变化即可识别出这些行为,并在后台发出警报。  UWB 技术以出色的安全性、很高的定位精度和日益完善的生态建设,正在迅速切入到智能门锁市场。Qorvo 作为芯片创新的源头,提供了从硬件加密到多天线相位处理的底层算力;村田作为系统工程的纽带,通过SiP 模组化策略填补了芯片厂商与成品厂家之间的工程沟壑。  经过多年的努力,Aliro协议终于在今年2月落地,智能门锁将告别“单打独斗”的时代,进入实际意义上的“无感准入”和“空间智能”阶段。对于门锁制造商而言,深度参与到UWB生态系统建设,将是获取未来十年智能家居安全市场领导地位的关键路径。
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发布时间:2026-03-31 13:01 阅读量:625 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>丨水下无人机如何在水下通信?
  海洋是渔业、海运、海洋资源开发、港口基础设施建设等多种产业活动的基础。在这些领域中,确保承担水下作业的人才是需要解决的问题,特别是在深水和急流环境下的潜水作业,需要具备高超潜水技能的熟练人才。然而,维持和培养这样的人才非常困难,需要提高作业效率和安全性。利用IT技术提高生产效率将在渔业、海运和海洋基础设施发展中不可或缺,水下无人机有望成为减轻劳动力短缺并替代人类在危险场所作业的技术。本文介绍近年来备受关注的水下无人机的基础知识以及水下通信方法以及定位和测距技术。  一、什么是水下无人机?  “水下无人机”是一种能够潜航的小型无人潜水机。它可以从船上或陆地进行远程操作或自主航行,通过配备小型摄像头,可以实时确认拍摄的影像。此外,安装机械臂等机械操纵器后,它可以进行多种多样的作业。因此,它有望代替人类进行水下作业。  二、水下无人机分哪些种类?  通常,人们把水下无人机的种类分为AUV(Autonomous Underwater Vehicle)和ROV(Remotely Operated Vehicle)。其中,AUV被称为“自主无人潜水机”。  无人机本身根据预先编好的程序进行航行和工作,AUV与水面之间的通信通过无线进行。它不需要电源和通信电缆,电源由电池提供,通信通过无线进行。不会因电缆长度而使航行范围受到限制,也不会发生电缆缠绕等问题,因此,有望使用多台无人机进行广范围的深海作业。  另一方面,ROV又称“遥控无人潜水机”,无人机和控制器通过电缆连接,人在水面上操纵无人机。它以通过电缆供电,因此能实现长时间航行。此外,它还支持通过电缆进行高速通信,已普及到从工业到业余爱好等范围宽广的应用中。然而,电缆长度限制了它的活动范围,并且需要装载了供电装置的船舶。此外,同时航行多台无人机时,还要注意电缆缠绕等问题。  人们对能够解决ROV的缺点的水下无人机——AUV寄予了厚望。  三、AUV的无线通信方式有哪些?  为了从AUV上面配备的摄像头和多种传感器接收数据,与地面设施和船舶之间的通信不可或缺。此外,如果是没有电缆的AUV,则数据的发送和接收需要通过无线方式进行。然而,无线电波在水下传播困难,因此,迄今为止有线方式一直是主流,这是进行AUV实用化时面对的重大挑战。  近年来,可以进行水下无线通信的声学通信和光通信的开发不断取得进步。此外,对于在目的地附近进行的近距离准确定位和测距,有望通过使用LF天线的通信技术实现。  水下声学通信  利用声波进行通信。水下声学通信可以进行水下无线通信并进行远距离通信。然而,由于频带较窄,通信容量较小,不适合用于图像和视频等大量数据的高速通信。  水下光学通信  据称可进行1Gbps级的高速通信,能实现视频流以及高分辨率图像和视频的传输。然而,如果光线被水下残留物或污染物遮挡,则通信可能会变得不稳定。  使用LF天线的LF通信  LF天线(天线线圈)利用磁场进行传输和接收的通信。虽然通信距离很短,只有几米,但由于是磁场,因此不易受到水或污染等障碍物的影响,有望用于需要高精度定位和测距的场景。  了解村田LF天线(天线线圈)的产品信息及应用:  https://www.murata.com.cn/zh-cn/products/antenna/antennacoil  四、LF天线AUV定位和测距的特点  声学、光学和磁通信等方式各有优缺点,人们目前正在尝试将其各自的优势组合起来使用。而且,水下作业日益复杂,需要更高精度的定位和测距技术。通过使用了LF天线(天线线圈)的AUV进行定位和测距的技术有什么优势?有哪些实际应用事例?  检测区域内的定位和测距  LF天线利用磁场进行通信,目前已普遍应用于汽车智能钥匙等许多方面。它由发射天线和接收天线构成,发射天线发射的磁场被接收天线接收,并根据信号强度(磁场强度)确定接收天线的位置(上图)。  虽然通信距离较短,只有几米,但通过在目的地周围等间距设置发射天线,可以实现广范围的定位和测距。此外,LF天线的精度较高,误差仅为几厘米。磁场受反射和衍射的影响较小,且不会因障碍物而衰减。而且,即使在污水中也不会衰减,因此有望用于在作业地点附近等处引导AUV。  具备上述特征的LF天线在AUV上已经有使用事例。比如:  准确定位至作业位置  在水下作业时,来自海床或河床等的污染物会干扰光通信。即使在这种情况下,利用磁场的LF天线也能进行稳定的定位和测距。  引导至供电系统  即使对于需要厘米级引导的供电系统,能够进行高精度定位和测距的LF天线也能准确引导至供电位置。  检测接近危险区域  能在AUV接近其不应进入的区域时发出警报。即使在这种情况下,AUV也可以安全运行,不会受到水污染物或障碍物的影响。  总 结  AUV是一种代替人类进行之前由人类执行的水下作业的装置,能够为解决与水下作业相关的多种问题作出重大贡献。水下通信技术正在为AUV带来新的变化,尤其在海洋这一工业活动基础中,AUV有望在以下领域的水下作业中得到应用:  海上风力发电厂设备点检:  铺设和点检水下基础结构部分和用于将电力输送到陆地的海底电缆等,以及确认海底土壤和防冲刷材料等的的状态。  海中状态调查:  通过测量水温以及调查海底地形、土壤质量和水流等来预估自然灾害。  海洋环境调查:  调查水下淤泥和断层状况,以及勘探热液矿床、甲烷水合物和锰结核等海底资源。  为了实现这些目标,需要AUV的安全航行和准确引导技术,而这又需要改进水下通信技术。将使用声学的通信方法、使用光的通信方法和使用磁场的LF天线等通信方法进行组合,构建理想的水下无线系统有望成为一项在未来为AUV实用化和产业化作出重大贡献的技术。
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发布时间:2026-02-26 14:06 阅读量:624 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>采用电容器核心薄膜技术,开发废气循环VOC清除系统
  每台干燥设备预计每年可节约2000万日元能耗成本——这就是村田制作所研发的小型VOC清除系统,兼顾降低环境负荷与增进工厂效率的创新技术成果。  该技术通过采用可分散配置于每台生产设备的“one-by-one”方式,能够大幅节约洁净室调温调湿所需的能耗;并且,在更换现有大型VOC清除系统或新建工厂时,布局的灵活度也会得到增进。此外,为实现one-by-one方式,村田完整了VOC清除系统核心元件“转子”的小型化与优效化等技术创新课题,展示了村田通过积累的技术不断克服难题的努力。  01 制造业VOC回收的挑战  干燥设备被普遍应用于许多制造业领域。干燥设备是通过加热来清除附着在多种元件和部件上的涂液以及薄膜、金属箔等材料中的溶剂和水分等的设备。在清除过程中需要热量,因此会消耗能源。此外,若被清除的物质含有挥发性有机化合物(VOC),则回收VOC并使其无害的设备在运行时需要消耗能源。  村田开发的这项技术,通过在浓缩并清除VOC的工艺中应用了与传统不同的构思,实现了能源节省效果。  ——粟谷  村田技术与事业开发本部  村田目前推进一项新技术的开发,旨在提高各地生产基地使用的干燥设备(干燥炉)的废气处理效率。通过将生产设备与废气处理设施组合,降低环境负荷。技术与事业开发本部的粟谷解释道,这是在实现我们制造业活动对环境负荷的降低之后,旨在通过对外销售实现社会贡献的举措。  村田长期致力于降低产品制造过程中的环境负荷。为实现脱碳社会,村田设定的目标是:到2040年实现公司自身温室气体(GHG)排放量实质归零,到2050年实现包括供应链在内的GHG排放量实质归零。在国际环保倡议方面,积极推进相关举措,例如将事业活动用电全盘转为可再生能源的‘RE100’计划,已决定将原定2050年的目标提前至2035年实现。  这些举措在全公司范围内得以推进,但在生产现场的能源节省方面仍有改进空间。陶瓷电容器事业本部的真田表示:“在生产设备、生产线及工艺方面,我们持续推进了成本削减与合理化改进。另一方面,我深感在设备运转所需的能源以及设施、基础设施的能源节省方面,仍有许多可改进之处。例如,当我们将以往分别考虑的生产流程与废气处理设施视为整体时,便意识到其中蕴藏着进一步实现能源节省的潜力”。  村田着眼的是干燥设备的废气处理流程。  据介绍:“工厂内部原本就设有干燥设备等排放废气的处理设备,早已有人指出需要节省能源。以往是将工厂整体的废气集中到一处,通过集中式无害化设备进行处理。处理设备庞大到堪称建筑物,消耗着大量的能源”。  通常认为,采用集中式设备集中处理,其能源和处理效率更高。然而,通过采用与集中式相反的小型分散设置式(one-by-one)理念,我们获得了未曾有过的效果。  集中式处理系统整合了多台生产设备的VOC处理功能,无论各生产设备本身的运行状况如何,都要求该系统保持满负荷运转。因此容易出现性能过剩的情况,导致消耗了超出所需的能源。例如,当存在多个温度、湿度或浓度值时,传统集中式系统需要在最大温度、最大湿度和最大浓度对应的条件下运行。另一方面,若能设置one-by-one,即可根据各生产设备的运行状况,对VOC清除系统进行恰当控制。  村田VOC回收技术示意:  02 村田小型VOC清除系统的特点  在此,我们先简要了解一下VOC清除系统的工作原理。装置的核心是一个用于吸附和脱附VOC的转子,它在装置内部缓慢旋转。转子内部涂覆有多孔材料的VOC吸附剂,在干燥设备中产生的含有VOC的废气通过转子时,废气中的VOC会被转子吸附。  随后,转子通过旋转被加热至高温,使VOC脱离并实现浓缩与排气。清除VOC后的转子经冷却,再次回到干燥设备内的温度,重新开始吸附工序。该原理同样适用于集中式装置,其内部大型转子不断旋转,重复进行吸附、加热脱附及冷却的工序。为以one-by-one方式安装VOC清除系统,该转子的小型化是不可或缺的。  小型VOC清除系统工作原理:  采用小型化的VOC清除系统具有多方面的优势。粟谷解释称:“集中式VOC清除系统因耗电量非常大,若能实现设备小型化,便可有效降低耗电量。今后若需更新设备,为每套生产设备单独配置小型VOC清除系统,则现有工序布局也能调整至非常小。在建设新工厂时,由于可简化至集中式VOC清除系统的导管,布局的灵活度也将得到增进”。  通过将VOC清除系统小型化并安装在设备附近,还能获得集中式系统所不具备的优势。  在集中式系统中,将VOC浓缩并使其无害后排放到大气中。另一方面,小型化VOC清除系统可布置于生产设备附近,从而能将废气回输至洁净室内。通过再利用加热后的废气,可大幅减少生产设备内通过加热进行温度调节及空气湿度调节所需的能耗,进一步加速能源节省进程。  此外,采用one-by-one安装的方式还具有不需要实现完全VOC清除的优势。负责人介绍说:“含有VOC的废气最终需采用集中处理方式,使其确实无害后排放至大气。为此也需要消耗大量能源。然而,若能以one-by-one方式将废气直接回收到生产设备的干燥系统中,便不需要根本性实现无害化处理,只要将VOC清除至适合干燥的浓度即可。这不仅能实现设备的能源节省,还能推动小型化”  03 村田“看家”技术,实现转子小型化  村田开发的小型VOC清除系统,需要1m以内的小型转子。并非只是实现小型化即可,需要开发出即便体积小巧也能有效吸附和脱附VOC的转子。  技术开发过程中,为实现小型化,工程技术人员充分运用了村田积累的技术。转子采用蜂巢状微孔结构(蜂窝结构),孔内形成吸附剂的薄膜,用于吸附VOC。为了使废气通过转子孔时能有效吸附VOC,需要特别改进了膜的结构设计。这是应用了村田的核心产品——叠层电容器中采用的薄膜技术。  粟谷进一步说明:“如果涂膜的厚度及内部粒子分散性存在不均,会导致蜂窝结构中的空气无法有效流动,从而降低气体的吸附效率。我们开发了浆料的微细化与分散化技术,并通过控制使其能够均匀涂布”。要具体实现小型VOC清除系统,曾有过多个技术突破。  小型VOC清除系统的开发,已在电容器事业部内启动。据悉,向事业部设备开发负责人汇报了小型VOC清除系统的开发计划后,获得了“技术方向正确”的高度评价,并得到了开发支持。“当时所说的‘方向正确’,是指‘能够符合原理原则进行说明’的意思。在此基础上,由于我们能够展示出经济及业务层面的优势,开发工作得以顺利推进”。实际上,村田已开发出采用约1m转子的超小型VOC清除系统。根据废气中所含的VOC浓度,通过VOC处理可实现90%以上的清除率。通过采用能够应对多种VOC的吸附材料转子,不仅拓宽了适用范围,还实现了不需要定制即可适配众多工业领域的方案。  04 效果如何?  通过将开发的小型VOC清除系统引入制造流程,有望取得显著成效。  首先,无需热源,即可能源节省。负责人员真田解释道:“根据公司内部验证,通过将废气处理设施与生产设备联动,预计每个干燥设备每年可实现高至2000万日元的显著能源节省效果”。干燥设备的温度需要从室温加热至约100°C,以往通常使用外部热源。通过回收在小型VOC清除系统中加热的废气再利用,可显著降低热源的能耗。  此外,与大型集中式设备相比,可降低所需安装设备的费用。通常,环保设备的初期投资需要8~10年才能收回成本,但此次开发的小型VOC清除系统预计可在3~7年内实现成本回收。我们通过回收空气和热量,创造出了具有高经济价值的商品。  在环境方面,也可望实现多重效益。  根据温室气体核算体系,GHG排放量的计算分为三个范畴:企业直接排放的“范围1”、供应链中其他企业间接排放的“范围2”,以及除此之外的“范围3”。村田开发的小型VOC清除系统,预计对范围1和范围2均能产生效果。在采用高燃烧效率的小型VOC清除系统时,通过减少燃烧过程中产生的CO2,有助于降低范围1排放。若能削减用于加热和调湿等方面的电力消耗,也将有助于降低电力相关的范围2排放。这是一个可以同时兼顾两方面的稀有设备。  村田开发的小型VOC清除系统,已经于2025年在自有生产基地的多个工序中引入数百台以上。由于可望实现能源节省效果、减少GHG排放,同时还能降低成本,因此正顺利推进引进。我们将推进在公司内部的应用,基于实际运营中积累的经验、质量控制以及生产应对能力等,计划于2026年开展面向公司外部的PoC(概念实证)。之后,我们计划在2027年正式开展产品的对外销售。  此次采访的成员一致强调:“这是一款能够普遍应用于利用干燥设备的众多行业的产品”。例如,预计在电池、电子元件、汽车、半导体等成长型产业中也将有所拓展。“作为兼具能源节省与环保功能的设备,我们不仅要在日本国内推广,更要积极拓展海外市场。”众人异口同声地表达了对海外销售的坚定决心。  为解决企业自身课题,通过多年积累的技术而诞生的新型VOC清除系统。作为村田实现能源节省与环保兼顾的新型产品制造模式的具体范例,我们将以此推动整个产业界的变革。
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发布时间:2026-02-25 17:06 阅读量:680 继续阅读>>
连续三年上榜!<span style='color:red'>村田</span>入选CDP2025 A级评级
  株式会社村田制作所在国际非营利组织CDP运营的环境信息披露平台中,在“气候变化”方面获得A级评级并入选高水平评价榜单,在“水安全”方面上获得A-评级。这是村田连续5年在“气候变化”调查方面获得领导力级别评价,并连续3年入选A级名单。此外,“水安全”调查则第4次获得领导力级别评价。  CDP是全球性独立运营环境信息披露系统的国际性非营利团体。CDP旨在用数据的力量推动透明度提升与变革,拥有世界四分之一以上管理资产的金融机构使用CDP数据以辅助投资及融资决策。  2025年,全球超过22,100家公司通过CDP平台披露信息,其中20,000家公司获得了评分。评价结果分为8个等级,从高到底分别为:领导力级别(A、A-)、管理级别(B、B-)、认知级别(C、C-)、信息披露级别(D、D-)。  村田在2025年度再次获得A评分,意味着本公司进行了全面的信息披露,具备高度成熟的环境管理能力,并在迈向环境韧性方面取得了有意义的进展。  村田制作所认为,以下所述各项举措以及利益相关方给予的支持与信任,共同促成了此次成果。  村田在气候变化方面的目标与成果  村田一如既往地推进产品制造过程中的环境减负荷活动,将“实现脱碳社会”作为中期方针2027的重点课题开展事业运营。2024年度,村田集团整体的可再生能源导入比例达到39.2%,Scope 1、2的GHG(Greenhouse gas,温室气体)总称排放量则较2019年度减少了35%。同时,在Scope 3方面也不断推进相关举措,实现了GHG排放量较2019年度减少24%。  村田在2024年9月将实现“RE100”的时间从原定的2050年度改为2035年度,提前了15年。“RE100”指在业务活动中使用100%可再生能源电力的目标。在为达成“RE100”加速推进措施的同时,村田还力争在2040年度实现Scope 1、2的GHG排放量实质归零(碳中和),并于2050年度实现涵盖Scope 3在内的整个供应链的碳中和。  村田在气候变化方面的举措  村田制作所正在实施多项举措,以促进可再生能源的引入与广泛使用,其中包括:构建并导入可实现太阳能发电与蓄电池高效、有效运用的控制系统,以及签订企业PPA协议等。同时,除以往以设备投资为主的节能措施外,我们还积极运用内部碳定价(ICP)制度、可持续发展投资促进制度等公司内部制度,推进新节能措施。此外,我们通过引入工厂设备等的状态可视化系统(该系统使用了本公司无线传感器产品),致力于优化生产中的能源使用。  在Scope 3减排方面,本公司正与客户、供应商以及物流企业等合作探讨切实减排方案。为减少因购买产品和服务而产生的GHG排放量,我们努力维护与供应商的关系,在加快获取第一手数据的同时,分享本公司在节能和可再生能源方面积累的经验与技术,推动打造可持续供应链。此外,我们通过推进运输方式转变及减少包装材料等措施,力争进一步降低GHG排放量。  此外,本公司还在进行基于TCFD(Task Force on Climate-related Financial Disclosures,即气候相关财务信息披露工作组)的转型情景相关机遇与风险的深入分析以及公司治理、战略等相关内容的信息披露。  村田在水安全方面的举措现状  村田将水资源视为事业活动中不可或缺的一种天然资源,立足降低对本地社会和环境影响的观点,持续推进减少用水量、恰当的排水管理以及水的再利用等举措。同时近年来,随着社会对自然资源保护的关注不断提升,进一步加强了水资源的重要性及对水风险应对的需求,我们将产品制造中的对水资源的依赖以及其可能带来的影响视为一项重要课题。本公司在国内外各据点实现了水资源的高效利用,到目前为止的改善事例包括:  工序废水100%在工序内再利用  通过循环使用工业用水达到水回收利用率50%  通过使用废水回收与再利用服务让用水成本比去年减少约80%等。  此外,在持续推进全公司管理的同时,我们针对CBWT(Context-based Water Target,即基于地区特性和流域特性的水目标)进行探讨,除了从水资源供需平衡的角度之外还考虑了生物多样性和对本地社区的影响等,对此一并进行持续评估。由此找出水压力相对较高的事业所,立足风险降低应对方针,以水再利用和废水零排放为目标贯彻管理,并通过技术开发、工艺改进及化学物质的规范管理,力图在实现稳定运营的同时降低对地区的环境负荷。  同时,作为公司全体的横向举措,各事业据点均制定严于法定标准的自主标准,严格执行防污水流出厂区的对策,避免高环境负荷物质的泄漏事故。  除了持续推进上述举措,我们还进一步加强了各据点的改善内容、水风险评估以及包含生物多样性考量在内的管理状况的整理与信息披露措施。  未来,村田将继续通过独特的产品和技术,创造经济价值与社会价值的良性循环,为降低整体环境负荷、解决社会课题贡献力量。
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发布时间:2026-02-09 17:02 阅读量:760 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>:汽车电气化的突破性转变与解决方案
  近年来,由于汽车电动化的迅速发展,汽车产业发生了突破性的变化。随着技术的进步和环保意识的提高,汽车制造商和消费者越来越关注电动车(EV)和电气化技术的研究、开发和实施。这项转变不仅对传统内燃机汽车提出了挑战,也标志着汽车产业新的竞争格局。在此背景下,了解汽车电动化发展趋势已成为至关重要且不可避免的话题。  本文旨在探讨汽车电气化的应用需求,并讨论Murata(村田制作所)在这个不断发展的领域所提供的相关解决方案。  汽车电气化推动电子元器件需求增长  随着汽车变得更加电气化,对电子元器件的需求预计将日益增长。在技术创新方面,特别是电池技术的创新,使得电动车的续航里程和充电速度显著提高。汽车也变得更加智能和互联,融汇了车联网(V2X)通信和自动驾驶等技术,提升了驾驶安全和用户体验。  由于环保意识和节能努力的提高,市场需求也不断增加。消费者对电动车和环保型汽车的需求持续增加,从而推动了电气化技术的应用和市场普及。此外,各国政府纷纷推出支持政策和补贴措施,促进了电动车的发展,进一步推动汽车电动化产业的发展。  Murata预计对高性能汽车元器件的需求将增长,从而推动以增强可靠性为重点的持续产品开发。通过确保高温下的正常运作和增强安全功能,Murata致力于电力电子系统在高负载下的稳定运作。  Murata专注于设计和制造元器件,帮助工程师开拓下一波交通应用。对创新电子产品的持续需求,以支持新兴的移动技术,例如电动车(EV)、高级驾驶辅助系统(ADAS)、信息娱乐系统和移动即服务(MaaS)。  汽车应用的产品种类繁多,包括用于汽车电气化的逆变器、BMS(电池管理系统)、OBC(车载充电器)、直流-直流转换器、发动机ECU,与用于汽车互联的TCU(远程信息处理控制单元)、IVI(车载信息娱乐系统),以及汽车自动驾驶/ADAS的ADAS(高级驾驶辅助系统)、APA(自动停车辅助系统)、激光雷达、雷达、感应摄像头,还有用于汽车的车身/底盘/安全的汽车照明、EPS(电动助力转向系统)、电动车/胎压监测系统、网关/车载LAN等。  Murata针对汽车电气化应用量身定制的全面解决方案。以下将介绍Murata相关产品的一些关键功能特性。  高耐热薄膜电容器与NTC热敏电阻  村田的高耐热薄膜电容器与NTC热敏电阻,满足汽车市场增长和技术创新的需求。  首先,Murata推出高耐热薄膜电容器,这是一种采用塑料聚合物薄膜为电介质的电容器,具有频率特性和温度特性好、无DC偏压、绝缘电阻高等特征。近年来,普遍使用的是将内部电极蒸镀到薄膜上的金属化薄膜。  薄膜电容器可根据结构和电介质的类型来分类,薄膜电容器的结构大致可分为“卷绕型”和“叠层型”这两种类型。卷绕型为卷绕并冲压聚合物薄膜,然后将其装入壳内的结构。叠层型为将多层聚合物薄膜叠加到一起,然后将叠层体装入壳内的结构。由于便于制造,目前卷绕型薄膜电容器是较常使用的类型。  薄膜电容器的电介质使用PP、PET、PEN和PPS等多种聚合物材料。根据电介质的类型,薄膜电容器的特性将发生较大的变化,应用的领域也有所不同。例如,PP薄膜电容器具有良好的自愈性和高可靠性,因此被普遍应用于车载和工业设备等领域。  目前,汽车和工业应用中常用的PP薄膜电容器工作温度一般能确保可达105℃。此外,Murata的FH系列中使用的高耐热薄膜具有高介电常数,可在125℃的状态下持续使用,该电容器还具备在高温区域下的自愈功能,因此与以前的PP薄膜电容器相比,其特征之一是可以实现小型化。FH系列的目标应用是针对需要具备耐受高温、高可靠性的混合动力汽车和电动汽车的平滑电容器,以及工业设备等。  NTC热敏电阻是以Negative Temperature Coefficient的首字母缩写命名的热敏电阻,它在我们的生活中随处可见。由于阻值随温度的升高而降低的特性,它不仅被用作温度计、空调中的温度感应装置,抑或是智能手机、热水壶及熨斗中的温度控制装置,还被用于电源设备中的电流控制。最近,随着车辆电动化程度的提高,热敏电阻也越来越多地被用于车载产品。  Murata于1984年左右开始量产NTC热敏电阻,目前拥有以芯片为主的产品阵容。Murata的NCU系列NTC热敏电阻是SMD贴片型温度传感器,可用于温度检测,具备高可靠性,用于对信赖性要求很高的汽车市场,可实现宽温度范围的温度检测和温度补偿功能。  汽车信号与电源传输中的滤波元器件  汽车是一个高噪声的环境应用,因此做好汽车信号与电源传输噪声滤波是相当重要的工作。  Murata推出应用于EMI静噪滤波器(EMC降噪对策)的共模扼流线圈/共模静噪滤波器,共模扼流线圈(CMCC)是一种滤波器,可降低在差分传输线(通用于USB/HDMI/MIPI等领域,以及汽车中的CAN / CAN-FD / 100Base-T1 / 1000Base-T1 / SerDes/A2B®等)、电源线和音频线中成为问题的共模噪声。共模扼流圈不会对信号产生影响(高截止频率),很适合用于消除数MHz至数100MHz的共模噪声。  共模扼流线圈有2个优点,即使信号和噪声的频率重合,只要传导方式不同,就能消除噪声。此外,即使通过差模大电流,也不会出现磁芯饱和从而导致性能下降。  Murata针对汽车应用,在信号线中的USB、HDMI、LVDS等线路,多媒体信息娱乐服务中可使用多层型的DLM11SN_HZ2,这是一款小型、低背型产品,对高速差分信号线的信号波形无影响,且可静噪。以及绕线型的DLW21SZ_HQ2,工作温度范围可达-40至105℃,自振频率非常高,所以能够获得较高的截止频率,并具有将特性阻抗整合,所以具有优良的高速信号传输特性;另一款DLW21SZ_XQ2的工作温度范围为-40至105℃,共模阻抗高,静噪效果优良,且对高速差分信号线的信号波形无影响,且可静噪。  在安全应用中可使用绕线型的DLW21SH_HQ2,自振频率非常高,所以能够获得较高的截止频率,并可将特性阻抗整合,所以具有优良的高速信号传输特性。另一款DLW31SH_SQ2则可在高频带域实现高阻抗,在宽广频带中具有优良的静噪效果,并实现对应汽车用途的使用温度范围。  此外,Murata还推出适用于CAN/FlexRay应用、车载Ethernet与电源线应用的多种共模扼流线圈可供选择。  车载晶体单元与功率电感器  Murata还推出汽车用晶体谐振器(XRCGB系列、XRCGE系列),拥有Murata专有的封装技术,具有优良的质量、量产性和性价比。包括能够对应下一代车载通信标准车载Ethernet PHY,具有能够满足客户需求的产品规格,负荷容量(Cs)可对应6pF、8pF、10pF等。此外,还将+125℃/+150℃对应产品加入产品阵容。  Murata的汽车用晶体谐振器可满足车载用要求的可靠性保障(AEC-Q200),通过多种测试项目,包括在+125℃下高温放置1000小时,在-55 ~ +125℃下进行1000次的温度循环,通过+85℃、85%RH、DC6V、1000小时的中等湿度负荷,以及+125℃、DC6V、1000小时的高温负荷。  Murata的汽车用晶体谐振器采用小型、高可靠性封装,适合ECU小型化的2.0×1.6mm尺寸,与3.2×2.5mm尺寸相比,实现了超大60%的小型化。采用CERALOCK技术的高可靠性封装,具有耐冲击性等优良的机械性能和耐气候性能。  Murata专有的颗粒筛选技术,可以在生产阶段就准确地甄别出附着有颗粒并可能引起晶体谐振器特性劣化的不良品,并导入适合AOI(Automatic Optical Inspection)的形状设计,采用小尺寸且能够提高焊接圆角可视性的角电极形状。  Murata也推出符合ISO16750-3(发动机振动测试)的用铁氧体磁芯屏蔽功率电感器(上图),建议用于汽车的动力总成、安全设备,包括MDH10060C-100MB#与MDH10060C-101MB#。  MDH10060C-100MB#/MDH10060C-101MB#的长度尺寸为10.1±0.3mm、宽度尺寸为10.0±0.3mm、高度尺寸为6.0±0.3mm,支持10μH±20%的电感徝,电感值测定频率为0.1MHz,工作温度范围(含自身温度上升)为-55℃到150℃,均采用铁氧体磁芯屏蔽。  MDH10060C-100MB#根据电感徝変化的额定电流(Isat)为4.8A(最大)/6A(典型值),根据温度上升的额定电流(Itemp)为3.4A(最大)/5.2A(典型值),最大直流电阻为0.0247Ω,直流电阻为0.019Ω±30%。  MDH10060C-101MB#根据电感徝変化的额定电流(Isat)则为1.5A(最大)/1.9A(典型值),根据温度上升的额定电流(Itemp)为1.2A(最大)/1.8A(典型值),最大直流电阻为0.208Ω,直流电阻为0.160Ω±30%。  总 结  汽车电气化的趋势将在技术创新、市场需求和政策支持等各个方面持续发展,这种演变为汽车产业的未来带来了机会和挑战。为了应对汽车电气化的转变,Murata推出了一系列解决方案,旨在加快汽车相关产品的开发速度,并增强设计灵活性。Murata的解决方案拥有多样化的产品组合,在满足汽车产业的动态需求方面发挥着重要作用。
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发布时间:2026-02-09 15:06 阅读量:714 继续阅读>>
<span style='color:red'>村田</span>压电薄膜传感器(Picoleaf™)技术,助力本土企业实现产品创新升级
  近日,以“聚智慧、助创新”为主题的第五届理创大赛全国总决赛在京圆满落幕。电子行业的创新者,全球性综合电子元器件制造商村田(中国)投资有限公司作为联合主办方,为大会参赛企业开放村田专有的压电薄膜传感器(Picoleaf™)技术,助力多家本土企业实现产品创新升级。  自2021年创办以来,理创大赛始终聚焦中日科技创新合作,已逐步发展成为该领域颇具规模与影响力的标杆平台之一。本届大赛开放及产出的技术创新成果覆盖AI创新应用、先进传感、高端装备、新材料等多个领域,聚焦本土产业热点和实际需求,切实推动中日企业在前沿技术与应用场景方面的深度融合。  本届大赛自2025年6月启动,累计吸引超300家国内杰出科技企业踊跃报名。最终12支来自华东、西南、长三角、大湾区、京津冀五大赛区的杰出团队脱颖而出成功晋级总决赛。通过现场演示与专业评审,从方案的市场潜力、技术可落地性、团队能力、与理创开放技术的结合程度等维度进行综合评估,最终评选出颇具潜力的创新方案。  其中,青岛海尔电冰箱有限公司融合村田压电薄膜传感器(Picoleaf™)所开发的“冰箱自动开门智能按压解决方案”荣获全国总决赛第三名。这为未来智能家电领域的技术创新和成果落地带来可视化的成功案例和更多想象空间。  PicoleafTM 简介  村田的压电薄膜传感器(Picoleaf™)是一款可进行高灵敏度按压检测的柔性薄型传感器。通过组合检测电路,可以获得基于压电薄膜位移速度的输出。通过利用该输出特性,可作为按压检测、握持检测、生物信号检测等多种传感器应用。  Picoleaf™可节省安装空间,与以往的传感器相比,在薄型、组装性能及耐久性等方面实现了改良。主要特点包括:  有助于实现设备纤薄化 : 即使组合显示器和触摸面板使用,也可节省空间。  高灵敏度 : 只用一台传感器,即可实现大型显示器整面的按压检测。也可应用于1µm级的微小位移、无意识的肌肉震颤、握持及脉搏等生物信号的检测。  非热释电性 : 因体温、日照、半导体等发热引起的灵敏度变动和干扰较小。  低功耗 : 传感器单体的功耗为零,驱动用放大器也可设计为低功耗电流(10uA左右)。  柔性结构 : 可以弯曲粘贴在设计性较高的曲面设备上。  通过组合检测电路,Picoleaf可以获得基于压电薄膜位移速度的输出。通过利用该输出特性,可作为按压检测、握持检测、生物信号检测等多种传感器应用。  今后,村田还将继续为推动中日企业在前沿技术与应用场景方面的深度融合做贡献。
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