Elektroniktidningen september 2020

NR 9 SEPTEMBER 2020

ELEKTRONIK TIDNINGEN

TEMA: POWER

SÅ FICK FRANSKA GIGAFABRIKEN KLARTECKEN Om några år kan även spanska, franska och italienska bilar köra på lokalt tillagade battericeller.

Ingenjörerna bakom EU-stödda Verkor satsar på väletablerade litiumjonceller i sin 50 GWh-fabrik. /14–15

REVIBE ENERGY:

LIFESIZE:

Får rörelse att ge liv i sensorer

Förverkligar dina batteridrömmar

/20–21

/16–19

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

INNEHÅLL: ETN 9/20

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. telefon: 08-644 51 20 | www.etn.se bankgiro: 5456-3127 redaktion: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring. grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se annonser: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 | e-post: ac@etn.se prenumeration: webb: etn.se/pren | e-post: pren@etn.se telefon: 08-644 51 20

11 28

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­kation, kraft, sen­so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se | 0734-17 13 11

22 4

Per Henricsson Bevakar test & mät, rf och kom­munikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se | 0734-17 13 03

Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar. jan@etn.se | 0734-17 13 09

4 6 8 11

25

AI-kamera skyddar ifrån påkörning Efter nio års idog utveckling kan de svenska forskarnas AI-kamera för fordon börja rädda liv på arbetsplatser.

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99 © Elektroniktidningen 2020 upplaga: 13 000 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495 Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper av Pipeline Nordic. omslagsbilden: Franska Verkors planerade 50 GWh-cellfabrik. bild: Verkor.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

Siktar mot himlen Elektriskt styrda antenner öppnar nya användningsområden för satellikommuni­ kation.Tekniken utvecklas av svenska Requtech som ska ha en prototyp framme nästa år.

Olofs öppna hårdvara förökar sig Olof Kindgren – svensk veteran inom öppen hårdvara – gläds åt en strid ström nya initiativ kring den öppna arkitekturen Risc V.

Ekosystemet som växer runt Northvolt För att möta Northvolts gigafabrik tvingas Skellefteå att växa som teknikstad.

Det är förstås ett kärt besvär – är det ett Elektro ­Valley som växer fram?

22

EXPERT: Då är kiselkarbid vettigare än kisel Transistorer i kiselkarbid gör det möjligt för konstruktörer att nå ännu högre verkningsgrad än då kiselalternativ används. Fast fördelarna måste vägas mot prisskillnaden mellan de två teknikerna, skriver René Mente på Infineon Technologies.

25

EXPERT: Så väljer du för att driva din motor Den nya kraftmodulen, kallad TMPIM, är ett flexibelt alternativ med låg termisk resistans när du ska driva en elmotor, skriver Jonathan ­Harper på On Semiconductor.

28

EXPERT: Skräddarsyr transformatorn för högsta verkningsgrad Italienska Sirio Inductive Components anpassar och tillverkar transformatorer i volym utan att vare sig tid eller kostnad drar iväg, skriver Magnus Wahlström på Comptronic.

3

STARTBLOCKET AI bygger en 3D-modell av miljön men föraren ser bara en varningslampa.

AI-kamera skyddar från påkörning På truckens tak sitter en stereokamera och övervakar arbetsplatsen med hjälp av maskininlärning. En lampa varnar föraren när någon står för nära.

E

fter fem års forskning och fyra års produktutveckling av två forskare på Örebro universitet, är den smarta kameran redo att tas i bruk. Monterad på arbetsfordon ska Emitrace skydda personal i hamnar, gruvor, byggarbetsplatser, flygplatser och så vidare, från påkörning.

Henrik Andreasson och Rafael Mosberger har via sitt gemensamma bolag Retenua fått den första kunden.

– Vi har sålt mellan 5 och 10 kameror för olika applikationer tidigare, däremot har vi nu den första kunden som använder Emitrace för förarassistans, berättar Rafael Mosberger som är vd.

Det finns konkurrerande lösningar på marknaden. Men Emitrace är den som är mest generellt användbar.

– Vissa kameror klarar inte av svagt ljus, andra sensorer larmar för mycket. Vi bygger en produkt som funkar i alla miljöer.

T R U C K A R O C H A N D R A fordon på arbetsplatser utgör en påtaglig olycksrisk. En lösning är att låta fordonet hålla reda på var män­ niskor befinner sig, exempelvis genom att utrusta personalen med radiotaggar. Örebroforskarnas säkerhetslösning utmärker sig i konkurrensen på flera sätt. Det enda personalen behöver bära är en vanlig reflexväst – av den typ som de redan bär, alltså utan någon inbyggd elektronik.

Lösningen fungerar över och

4

under jord och i mörker så väl som solljus.

Den smarta kameran täcker 90 grader upp till sex meter. Den spårar personer i tre dimensioner och mäter deras relativa hastighet till fordonet. Den skickar ut ljuspulser som känner av allt som är reflektivt. En maskininlärd algoritm avgör om objekten som reflekterar ljuspulserna är varselkläder eller inte.

I N G E N KO M P L E X systemlösning behöver installeras av kunden, bara en kamera. Datorsystemet med AI-algoritmer är inbyggt och osynligt. Kameran monteras på tak eller motorhuv och strömförsörjs av fordonet. Den har den robusthet som arbetsplatser som gruvor, skog, byggen, fabriker och lager kräver.

En lampa i instrumentpanelen installeras för att varna föraren.

Produktutvecklingen har bland handlat om att kryssa för alla certifieringar som krävs, att undersöka de faktiska effekterna på arbetsplatser, och att ta reda på hur förare vill att användargränssnittet ska se ut.

Vad gäller det sistnämnda bygger kameran internt upp en sofistikerad 3D-modell av allt som rör sig kring fordonet. Men det enda som föraren får se är – en lampa som lyser rött.

– Industrin vill inte ha några sofistikerade skärmar, utan helst bara en enkel larmsignal när det händer något viktigt.

Den smarta kameran kan monteras även på äldre truckar.

I nyare fordon skulle den kunna kopplas till en databuss och det finns kunder med önskemål om att låta kameran exempelvis dämpa hastigheten automatiskt vid gult ljus.

Vad gäller teknikhöjden pekar forskarna främst ut bildanalys­ algoritmerna som möjliggörare.

De använder maskininlärning, dock ej av den omsusade typ som kallas deep learning. Detaljerna är affärshemligheter. Ett patent skyddar.

Tekniken förutsätter att män­niskor bär reflexväst. Så för exempelvis transport på allmän plats är kameran på taket inte meningsfull.

D E T F I N N S E N S K I L L N A D i tillämpbarhet mellan olika arbetsplatser och i olika länder. Byggarbetsplatser kan vara kaotiska med hög omsättning av folk från olika håll som anländer och lämnar.

Därför tror Retenua inledningsvis mer på fasta arbetsplatser, som en industri eller ett lager.

– Nu är vi inne i en lanseringsfas med våra första provkunder.

Vi har ett skogsföretag som testar systemet, och vi håller på att rulla ut lösningen genom Linde Material Handling, där det framförallt handlar om gaffeltruckar, säger Rafael Mosberger.

Linde kommer att erbjuda kameran som tillbehör till sitt sortiment av nya och begagnade gaffeltruckar.

Det kan vara 3 D - I N F O R M AT I O N E N intressant att jämföra finns där, och skulle Emitrace med en snarkunna tankas ut i andra lik säkerhetslösning lösningar. Men det som Linde redan erbjuhär är det system som der. Den heter Linde forskarna inledningsvis Safety Guard och även säljer – en enkel lampa som varnar, inget annat. Rafael Mosberger där har reflexvästen en

Det tog nio år från idé till färdig produkt.

huvudroll. Skillnaden är att det inte är en vanlig reflexväst, utan handlar om en specialbyggd väst med elektronik och radio som blinkar och surrar för att även varna sin bärare.

Henrik Andreasson och Rafael Mosberger lärde känna varandra på Örebro universitet. Idén till kameran kom till Henrik Andreasson år 2011 när han handledde Rafael Mosbergers doktors­ avhandling om smarta sensorer.

Rafael Mosberger disputerade under 2016 och arbetade därefter som forskare vid AASS (Centrum för tillämpade autonoma sensorsystem) vid Örebro universitet. Sedan sommaren jobbar han till 100 procent för Retenua, ett gemensamt bolag de bildade 2015 i Örebro.

L Ä N G S R E S A N har de fått hjälp från flera håll, bland annat från Örebro universitet, Robotdalen, Inkubera och Innovations­ kontoret.

– Nu tittar vi på en europeisk marknad, och om fem till tio år en världsmarknad. Jag tror att den här sensorn har potential att kunna hamna på tusentals fordon i olika industrier, säger Rafael Mosberger.

Grundtekniken i lösningen kan även komma att hitta helt andra tillämpningar inom automation, autonoma system och spårning av rörliga objekt.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

Lägg din reservkraft i

SÄKRA HÄNDER

Den europeiska marknadsledaren för alla industriella applikationer, inklusive:

UPS BRAND & SÄKERHET TELEKOM ENERGILAGRING FÖRNYBAR ENERGI Yuasa, världens ledande batteritillverkare, levererar oöverträffad kvalitet, tillförlitlighet och prestanda för alla industriella energibehov.

Upptäck mer på www.yuasasverige.se

JAPANESE OE manufacturer FOR OVER 100 YEARS

STARTBLOCKET

Siktar mot himlen BAKGRUND

Satelliter har betydligt bättre täckning än mobilnäten och när man nyttjar lägre omloppsbanor blir dessutom fördröjningarna tillräckligt korta för realtids­tillämpningar.

För att tekniken ska slå igenom brett behövs bland annat billiga och elektriskt styrbara antenner, något som Requtech i Linköping utvecklar.

– Det är inte så många bolag som tittar på fasstyrda antenner till markterminalerna, vi kan vara unika i Sverige, säger Omid Sotoudeh på Requtech.

Företaget ägs till hälften av honom själv och till hälften av konsultbolaget Qamcom.

Requtech har utvecklat motorstyrda reflektorantenner och antennsystem för satellitkommunikation under många år.

De senaste fyra åren har fokus skiftat mot fasstyrda grupp­ antenner, antenner utan rörliga delar där loben istället formas elektroniskt. För ett år sedan fick företaget 3,9 miljoner kronor via Smartare Elektroniksystem för att studera fasstyrda antennsystem för satellitkommunikation och ta fram en ny antennfamilj kallad RESA, Requtech Electronically Scanned Antenna.

– Målsättningen för projektet är att vi ska leverera en fullt fungerande prototyp under nästa år.

Den första modellen är designad för en nedlänk runt 20 GHz och en upplänk runt 30 GHz men tekniken fungerar i andra frekvensband som Ku-bandet mellan 10 och 15 GHz som används för satellitkommunikation.

T I L L Ä M P N I N G A R N A för den här typen av kommunikationslänkar kan var lite av varje men den gemensamma nämnaren är att de framförallt används på platser där det inte finns något mobilnät.

Det kan handla om kommunikation till fordon som lastbilar, tåg

6

också skrivit avtal med eller flygplan. Datatakten leverantörerna så att ligger på någon megabit vi vet vad komponenper sekund upp till närterna kostar om fem år, mare en gigabit per seoch vad det kostar för kund med en fördröjning 100 000 antenner eller nedåt tio millisekunder. en miljon. Vi har bra – Det vore kul om insamarbeten med dem. dustrin fick upp ögonen Omid Sotoudeh Modulerna innehåller för det här och ville testa, även en blandare som transforsäger Omid Sotoudeh. merar den sända och mottagna I en lastbil kan satellitlänken signalen till och från L-bandet. användas för statusuppdateringDet är en åtgärd som gör det ar eller körordrar, uppgifter som enklar att ansluta modulerna till klarar sig med låga datatakter. det gemensamma styrkortet där Tar man istället ett flygplan kan bland annat basbandsprocesssatellitlänken ge passagerarna ningen sker, än om signalen varit uppkoppling under resan men kvar i mikrovågsområdet. Vidare då behövs betydligt högre datahar produkten integrerat modem takter. för direkt koppling till ett lokalt Requtechs lösning är modulär nätverk via Ethernet eller wifi. och fungerar för bägge ytterligheterna.

– Även om vi utvecklar för G E N O M AT T KO P P L A ihop flera satellitkommunikation ligger moduler kan man skapa smalare banden väldigt nära de band som lober, något som höjer antennanvänds för 5G så tekniken skulle förstärkningen och den möjliga kunna vara intressant även där. datatakten.

En handfull moduler – som var och en är av samma storleks­ VA R J E M O D U L i antennen inne­ ordning som en smartmobil håller ett antal etsade antenn– räcker för några megabit per element på ett substrat med låga sekund. förluster. En tänkbar konfiguraBehöver man flera hundra tion kan vara 64 stycken antenn­ megabit går det åt betydligt element per modul vilket ger en fler moduler och den färdiga antennförstärkning på 20 till 30 antennen – ett platt och ganska dBi. Med hjälp av ett kretspaket lätt paket – blir ungefär 50 × 80 från en samarbetspartner styrs centimeter. fas och amplitud individuellt till – Förutom att det går momenvarje antennelement vilket gör tant att forma loben så har vi det möjligt att forma loben. tagit bort skakproblemen som – Vi har designat med kostnafinns i motorstyrda antenner, den i åtanke för att industrin ska säger Omid Sotoudeh. acceptera produkten. Sen har vi

Det skjuts upp allt fler s­ atelliter med låga till medelhöga omloppsbanor, ofta kallade LEO och MEO. Förutom att de erbjuder kommunikation med hundratals megabit per sekund ligger fördröjningen runt tiota­ let millisekunder. Äldre satelliter på större avstånd från jorden hamnar i runda slängar på 600 millisekunder vilket innebär att de inte kan användas för realtidsuppgifter.

En utmaning som dock är densamma för alla antenntekniker är rörelser, exempelvis ett fordon som kör.

– Där har vi tagit hjälp av Linköpings universitet med trackingalgoritmen. Vi har en metod för att bibehålla kopplingen till satelliter även när det hoppar och om fordonet svänger snabbt.

I M OT S AT S T I L L motorstyrda antenner har fasstyrda antenner ett begränsat synfält på ungefär ±60 grader.

– Vill man ha större synfält kan man koppla ihop flera grupper i ett meshnät.

Rent praktiskt vinklas de olika grupperna åt olika håll så att de tillsammans täcker det önskade synfältet.

– Det finns ingen annan som tänkt i de banorna och vi har skickat in en patentansökan för detaljerna runt lösningen.

F Ö R E TAG E T H A R O C K S Å sökt patent på algoritmerna som formar loben och samtidigt optimerar förstärkningen och minimerar korspolarisationen, det vill säga störnivåerna.

För att antennen ska få användas i satellitkommunikation måste den uppfylla vissa kriterier, en viktig faktor är att den inte får störa andra satelliter.

– Det är en process att få den certifierad men vi har erfarenhet av det, säger Omid Sotoudeh.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

SMALLER STRONGER FASTER

BOOST YOUR SYSTEM THE NEXT GENERATION OF ROHM SiC TECHNOLOGY Established, experienced, evolved: As a technology leader ROHM is shaping the power solutions of the future. Our advanced SiC technology boosts the performance of automotive power systems.

We produce SiC components in-house in a vertically integrated manufacturing system and thus guarantee the highest quality and constant supply of the market. Take the next development step with our latest SiC solutions.

SMALLER inverter designs reducing volume and weight

AUTOMOTIVE

INDUSTRIAL

STRONGER performance by higher power densities

FASTER charging and efficient power conversion

www.rohm.com

STARTBLOCKET

Olofs öppna hårdvara förökar sig Hans senaste projekt inom öppen hårdvara blev hux flux grunden för en universitetskurs i datorarkitektur. Vi har pratat med Olof Kindgren, veteran inom öppen hårdvara.

N

är IP-leverantören Imagi­ nation skulle ta fram en universitetskurs i datorarkitektur valdes en FPGA-version av Swerv (SweRV) som grunden.

Det är en Risc V-processor från amerikanska hårddisktillverkaren Western Digital (WD).

Referensplattformen som används i kursen utvecklades i fjol för WD:s räkning under ledning av Olof Kindgren på konsultbolaget Qamcom. Han är veteran inom öppen hårdvara.

– Jag tycker självklart att detta är superkul! Det har visserligen funnits universitetskurser som har använt öppna processorer länge – Linköpings ­universitet hade till exempel kurser baserade på OpenSPARC och OpenRISC för snart 20 år sedan – men det har inte funnits några satsningar av den här storleken förut, säger han.

A R K I T E K T U R E N R I S C V har sedan några år tagit huvudrollen inom öppen hårdvara – den har blivit dess ”Linux”. Den skapades för undervisning men används allt

oftare kommersiellt och utmanar idag kommersiella IP-kärnor.

Imaginations kurs heter ”RV­ fpga: Understanding Computer Architecture” och beskrivs som en komplett kurs i Risc V, inklusive lektioner och labbövningar.

Kursen blir ett av momenten i Imaginations utbildningsprogram IUP (Imagination University Program). Den kommer att finnas på engelska i november, och senare på kinesiska, japanska och spanska.

S W E R V O L F (SweRVolf) heter Olof Kindgrens referensplattform, som under kursen körs på en FPGA. Swerv och Swervolf är liksom Risc V öppen källkod.

Det är därför det är möjligt att skapa en kurs som samtidigt adresserar både SoC-utveckling och cpu-konstruktion. En övning på kursen kan typiskt bestå i att göra en modifiering av Swervolf.

– Den togs fram för att det skulle vara lättare att komma igång med designer som använder Swerv, oavsett om man är mjukvaruutvecklare och bara behöver ett färdigt system, eller om man är hårdvaruutvecklare och behöver en plattform att bygga vidare på.

Swervolf använder Swervversionen EH1. Varianter med

Swerv EL2 och EH2 är under utveckling. Första versionen av Swervolf släpptes för ett år sedan med stöd för Digilents Nexys A7-kort.

– I framtiden räknar jag med att man ska kunna köra Swervolf på kort från de flesta FPGAleverantörer.

Swerv EH1 är en öppen kärna under Apachelicens skriven i System Verilog. Den har uppbackning från Chips Alliance – en organisation för öppen hårdvara – där både Western Digital och Qamcom är medlemmar.

– Just kombinationen av en öppen kärna skriven i ett traditionellt HDL med uppbackning av ett stort konsortium verkar väcka stort intresse, säger Olof Kindgren.

Filerna kan tankas hem från Chips Alliance, en organisation för öppen hårdvara. Tjeckiska Codasip erbjuder kommersiell support runt Swerv och Swervolf.

Swervolf skapades på paket­ hanteraren FuseSoC – ett äldre projekt med Olof Kindgren som skapare.

B I D R AG E N KO M M E R i övrigt från massor av håll. AXI-infrastrukturen kommer från ETH Zürichs PULP-projekt. UART och SPIcontroller utvecklades ursprungligen för OpenRISC för snart 20 år sedan. DDR2-inter­face kommer från Enjoy Digital.

– Som grädde på moset sitter världens minsta Risc V-processor – den prisbelönta Serv – som hjälpprocessor i DDR2-controllern, berättar Olof Kindgren.

Serv (SERV) är ytterligare en av hans egna skapelser. På Twitter har det gått att följa hans rapporter om hur han i ett lekfullt experiment kämpat med att trycka in fler och fler Serv i en och samma FPGA. Skapelsen heter Plenticore och han kallar den skämtsamt för en plattform för ”ultraineffektiva flyttalsberäkningar”. Just nu ligger han på 5 857 stycken Serv-cpu:er på ett chip.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

SER-KRÖNIKA

”Ett f lertal energismarta lösningar presenterades” H Ö S T E N S A K T I V I T E T E R inleddes 20 augusti med vårt energiseminarium i Mölndal.

Det ägde rum på webben tillsammans med kvällens presentatörer BehovsBo och Nilsson Energi.

Vi som följt BehovsBo de senaste åren vet att vi snart skall få nya Elmätare. De blir förhoppningsvis inte operatörslåsta utan kommer att ha ett öppet publikt interface.

Man byter elmätare för att operatörer bland annat ska kunna fjärravstänga konsumtio­ nen genom elmätaren vid behov!

E T T F L E R TA L E N E R G I S M A R TA lösningar pre­ senterades. Nilsson Energi har byggt värl­ dens första solcellsdrivna Vätgas­station i Mariestad. Den invigdes våren 2019 och har varit i drift i över ett år. Den förser Marie­

8

stads kommun med vätgas till sina vätgas­ fordon. Mariestad kommer också att satsa på byggnation med vätgaslager för kom­ munala förskolor.

I J Ö N KÖ P I N G ska det kommunala bo­ stadsbolaget bygga två bostadshus som är identiska från ett lägenhetsperspektiv.

Det ena utnyttjar traditionell infrastruktur för energi, vatten och avlopp medan det andra ska vara helt självförsörjande. Energi­ systemet till det självförsörjande kommer att levereras från Nilsson Energi.

I Vårgårda renoveras bostäder från mil­ jonprogrammet och i samband med det har man satsat på ett energisystem desig­ nat av Nilsson Energi.

Framtida system kommer att vara mer

volymeffektiva och billigare och kommer kanske rymmas i en storlek typ kylskåp, eller torkskåp. Nilsson Energi har valt att skapa en projektbaserad systeminte­ grationsplattform istället för att bygga en produkt. Det blir flera energiprojekt i framtiden som måste ta hänsyn till att det inte finns toppkraft/energi att tillgå.

Det var inte så längesedan Pååls fick av­ slag på att bygga ett nytt bageri i Malmö på grund av effektbrist. Då måste system finnas som tillfälligt kan ­ reglera ned e ­ ffektbehoven.

GUNNAR ANDERSSON SER, Svenska Elektro- och Dataingenjörers Riksförening

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

DC 05-20.000.L1

Ethernet når äntligen hela vägen Kontakter för Single Pair Ethernet Phoenix Contact har lanserat kompakta patchkablage och kontakter för Single Pair Ethernet-standarden. Den standardiserade SPE-kontakten är idealisk för effektiv dataöverföring i industriell miljö. Den applikationsspecifika och optimerade kabeldragningen är därmed basen för en framtidsäker Ethernetkommunikation från givaren till molnet.

För mer information, besök phoenixcontact.com/spe

STARTBLOCKET

Så mår elektronikbranschen Elektronikbranschen har över lag klarat sig bra under coronapandemin, men läget inför hösten är osäkert. Återhämtningen kan gå snabbt om läget normaliseras. Det visar en enkät från bransch­ organisationen Svensk Elektronik.

– Vi var nyfikna på hur branschen mår och genomförde en enkät bland medlemmarna under juni, säger Peter Björklund som är operativ chef på Svensk Elektronik.

54 företag svarade på frågorna. Lite drygt hälften såg en ökad eller oförändrad orderingång under andra kvartalet jämfört med samma period i fjol. Prognosen inför tredje kvartalet är betydligt mer försiktig, bara 31 procent tror på en ökad eller oförändrad nivå.

– Den övervägande majoriteten tror på nedgång framöver. Förmodligen har vi en fördröjning i påverkan av Covid-19.

Tittar man istället på personalbehov och

likviditet är utfallet i princip detsamma för bägge, ungefär tre av fyra företag har inte sett någon påverkan alls eller så har de sett en förbättring av likviditeten eller ökat personalbehov.

Vilka andra effekter har pandemin haft på branschen?

– Bortsett från produktionen har det varit mycket mer arbete hemifrån. Det har varit mindre utdelningar och så har försiktighetsprincipen bromsat nyrekryteringar, säger Peter Björkholm.

Osäkerheten har helt enkelt fått nästan hälften av företagen att skjuta upp eller avbryta sina expansionsplaner. Ungefär vart tredje företag funderar på att minska personalen.

En annan sak som påverkat branschen är att pandemin gett längre leveranstider.

– Några hade också stopp under någon vecka under mars, april men framförallt har

transportkostnaderna ökat.

Trots stöket verkar majoriteten av företagen sitta stilla i båten. Enbart 13 procent av de som svarat säger sig arbeta med att förändra Peter Björklund leverantörskedjorna.

Enkäten visar också att branschen kan komma tillbaka väldigt snabbt den dag pandemin är över. En fjärdedel av företagen går redan för fullt och en tredjedel skulle kunna vara tillbaka inom en månad. Inget företag behöver så lång tid som 12 månader.

– Det visar att elektronikindustrin kan återhämta sig väldigt snabbt.

Branschföreningen kommer att göra en uppföljning under andra veckan oktober för att se om det blev som företagen spådde och dessutom ta reda på hur de ser på fjärde kvartalet.

PER HENRICSSON

per@etn.se

Midsummer växlar upp i Italien Det svenska solcellsföretaget Midsummer har just startat Midsummer Italia – ett italienskt dotterbolag med säte i Rom. Nästa steg är en egen fabrik i södra delen av landet.

Här ska företaget tillverka solpaneler, samt surfa på den färska skatterabatt som införts för alla italienska hus­ ägare som installerar solcellssystem.

16 procent på cellnivå. Wave påMidsummer står på två ben. I stås vara världens första solceller Järfälla utvecklar och tillverkar företaget maskiner som gör små, som är anpassade för takpannor, medan Bold är en solpanel för lätta och flexibla solceller. I samma lokaler finns också begränsad platta tak. produktion av byggnadsintegrerade solpaneler.

J A R N O M O N T E L L A rekryterades till – Det finns inget annat bolag i Midsummer som affärsutveckvärlden än Midsummer som kan lingschef tidigare i år. Närmast tillverka så tekniskt avancerade kom han från rollen som vd och estetiskt häpnadsväckande på solcellsföretaget Hanergys solpaneler som Wave, Slim och italienska dotterbolag.

Bold, säger Jarno Montella, nyutNu har Jarno Montella i upp­ nämnd vd för Midsummer Italia, gift att expandera verksam­heten i ett pressmeddelande. i Italien, bland annat eftersom Slim är Midsummers företaget anser att den flagg­skepp – det är en svenska produktions­ solpanel anpassad för linan för s­ olpaneler är för falsade plåttak, och trots småskalig för att kunna att den bara är två milli­ möta den snabbt växmeter tjock producerar ande efter­frågan. Planen den 112 W/kvm med en är att etablera en egen verkningsgrad på upp till Jarno Montella fabrik i södra delen av

10

Italien som kan börja tillverka sol­paneler redan under nästa höst. Den ska få en kapacitet på 50MW årligen.

Panelerna vill företaget sälja till privata premiumkunder via utvalda partners i Italien. Likaså ser företaget en möjlighet att förnya takinstallationer med gamla solpaneler och höga så kallade feed-in-tariffer, som är en statlig subvention som garanterar ett högt förbestämt pris på den solel som säljs till nätet. Subventionen gör det lätt att beräkna framtida intäkter från en anläggning eftersom feed-in-tariffer normalt gäller i 20 år.

I skrivande stund har Midsummer kontakt med den statsstyrda italienska organisationen Invitalia om etableringsstöd och

läge för den planerade fabriken.

Företaget bedömer att en stor del av investeringskostnaden kommer att finansieras genom bidrag från italienska myndigheter.

S E D A N B Ö R J A N av sommaren har Italien även blivit extra intressant på grund av en färsk 110-procentig skatterabatt som gör det extremt fördelaktigt för husägare i landet att installera solcellssystem (se faktaruta). Från början var den tänkt att ­skatterabatten skulle gälla till den sista december nästa år, men den 8 september förlängdes giltigheten till slutet av 2024, uppger företagets vd Sven Lindström för Elektroniktidningen.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

FAKTA

Ny italiensk skatterabatt på solcellssystem Den nya italienska ­skatterabat­ten är tillgänglig om du energi­effek­ tiviserar ditt hus två klasser, exem­ pelvis om du går från C till A. Då måste du till exempel til�­ läggsisolera minst 25 procent av ytan på ditt hus eller installera en värmepump. Om du gör det får du 110 procents skatterabatt på

solpanelsinstallationer upp till en kostnad om 2,4 euro per watt.

Denna skatterabatt betalas ut under fem års tid.

Skatterabatten är transfererbar så du kan sälja den till en bank eller så kan installatören ta över skatte­ rabatten och då minska fakturabe­ loppet med motsvarande summa.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

TEMA: POWER

Ekosystemet

som växer runt Northvolt

NORTHVOLT

Kring Northvolts jättebatterifabrik i Skellefteå växer kompetens och infrastruktur kring battericeller, hållbarhet och modern industrialisering. Med EU:s välsignelse och stöd gör orten sitt bästa för att stödja utvecklingen. Här är det växande ekosystemet och hur det vattnas.

B

atterifabriken som byggs några kilometer utanför centrum har blivit ett av de stora turistmålen i Skellefteå.

– De sista tvivlarna försvann efter att finansieringen blev klar i fjol somras, berättar Lars Andersson på tidningen Norra Västerbotten.

– Fram till dess fanns det funderingar på om det verkligen kunde vara på riktigt.

den: att Europa kan tillverka egna batterier – rena och ­billiga – till sin fordonsindustri, istället för att skänka affären till asiatiska batterijättar.

NORRAN

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

O C H S Å V I D A R E. Vägar dras om och nya byggs.

Busslinjer inrättas. Östra delen av Risön väster om Bergsbyn får en pumpstation för upp till 4 000 kubikmeter vatten per timme från Skellefteälven. Det återlämnas renat och lätt uppvärmt.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

11

▲ ▲

M E D S Å M YC K E T KO M P E T E N S och infrastruktur på plats i Skellefteå föddes idén att använda den till mer. EIT Innoenergy – EU-pollinator med tjockt checkhäfte – har hållit i många av initiativen och till och med öppnat kontor på orten.

N O R T H V O LT S B LOT TA S TO R L E K får dess under­ En batterifabrik på 40 GWh kostar leverantörer att gravitera till orten. ungefär lika många miljarder kronor Skellefteå ställs inför den tacksamma att bygga. utmaningen att anpassa sig till 10 000 Den kan vara värdens näst största nya arbetstillfällen och en mångdubbnär den är klar efter Teslas gigafabrik ling av sin teknikindustri. Regionen, i Nevada i USA. Dit har för övrigt Sverige och EU hjälper till. ­Skellefteå vallfärdat för att lära. Även Alla har slutat tvivla på Northvolts affärsidé och allt fler har börjat kopiera Lars Andersson av misstagen, varav ett var att vänta

för länge med att bädda för ortens nykomling.

Så Skellefteå bygger skolor och tusentals tillfälliga och permanenta bostäder. E4 breddas ner till Umeå. Hamnen muddras för att kunna ta emot större båtar. Norrbotniabanan får ny sträckning genom staden. SAS utökar turerna så det går att flyga tur och retur under samma dag till och från Skellefteå.

TEMA: POWER

Utbilda dem De som lockas till orten ­behöver även utbildning. ­Vuxenutbildningen på orten ger från och med i höst halvårsprogrammet Automationsoperatör med tydlig vinkling mot Northvolt.

– Det är en utbildning för de som vill vara med på vår spännande resa, säger Katarina Borstedt som är den på Northvolt som ansvarar för rekryteringen av personal.

Det finns även intresse för utbildningen från befintliga branscher och från andra företagsetableringar som är på väg.

EIT Innoenergy – en EU-finansierad accelerator som funnits vid Northvolts sida sedan 2017 Katarina Borstedt – startar utbildningar i

Det utreds hur Northvolt ska påverka också högre utbildning och forskning. I somras etablerades i Skellefteå centret Arctic Centre of Energy Technology av Luleå tekniska universitet och forskningsinstitutet Rise för ändamålet.

elektrifiering och energilagring.

De genomförs av T2 College som är ett specialiserat utbildnings­ college, förlagt nära Northvolts gigafabrik.

Inriktningen pekar uppenbarligen ut Northvolt. Även dess underleverantörer är med och utformar programmet.

EIT Innoenergy bidrar med kursmaterial och erfarenhet från magisterutbildningar inom hållbar energi. T2 College ansvarar för pedagogiken.

På en strategisk nivå har Skellefteå kommun och Luleå tekniska universitet bestämt att träffas en gång om året för att diskutera framtidsfrågor, som eventuella samarbeten kring till exempel batteriteknik, utbildning och kompetensutveckling.

D E T S K A M E D I N P U T från Northvolt ta fram akademiska program kring storskalig batteriproduktion och återvinning. Också befintliga utbildningar kan komma att anpassas.

Rise startar även en utbildningsplattform kallad Arena för livslångt lärande. Och driver ytterligare ett spännande projekt kallat Teknikdrivet lärande – VR som utbildningsverktyg.

Tanken är att processoperatörer ska kunna utbilda sig innan de anländer till sin nya arbetsplats. JT

När företag, utbildning och kompetens väl finns på plats, kanske det kan locka hit ännu fler företag i samma bransch?

Så tänker Skellefteå och försöker locka till sig ytterligare verksamhet som visserligen har koppling till hållbarhet och energilagring – men inte direkt till Northvolt.

I somras utlystes Accelerate Skellefteå. Mellan 5 och 7 europeiska företag kommer att få stöd och coaching för att utveckla affärsidéer inom ”batterier och

12

energilagring”.

– Vi håller också öppet för idéer inom andra områden som bidrar till nya förnybara lösningar, berättar Ann-Christine Schmidt, FUI-koordinator på Skellefteå Kraft.

Satsningen stöds av EIT Inno­Energy och coachingen levereras av ­Skellefteå kraft. Förhoppningen är att Ann-Christine ytterligare växa det Schmidt

UMINOVA

Bortom Northvolt

ekosystem för omställning till ett hållbart energi­system som EIT Inno­Energy konstaterar just nu skapas i Skellefteå.

– Det övergripande målet är att Skellefteå ska bli en ledande region i Europa när det gäller innovation inom elektrifiering relaterad till energilagring, säger Kenneth Johansson, vd för InnoEnergy Kenneth Johansson Scandinavia. JT INNOENERGY

Den första stora vågen av anställningar sker i slutet av detta år för den produktion som ska starta andra halvåret 2021.

Det ser ljust ut efter en inledande nervositet.

– Jag tycker att vi blivit mer och mer trygga med att vi kom-

mer att hitta den kompetens som människor är extra intressanta mål. Liksom utrikesfödda som krävs, säger Northvolts kommuännu inte rotat sig. nikationschef Jesper Wigardt.

Intresset tycks finnas. En Arbetslösa industriarbetare skriftlig enkät under en turné fanns i stort sett inte alls. Granngav 2400 svar där 60 procent var kommunerna var ingen hjälp – Västerbotten har landets lägsta beredda att bo i Skellefteå och jobba hos Northvolt. arbetslöshet. Så personalunderRegion Västerbotten satsar 60 laget fanns inte på plats. Och miljoner kronor och 20 personer även om det funnits behöver på ett projekt kallat Relocate även de befintliga teknikföre­ tagen folk – cirka 300 per år – för som startar nu september. Nya rekryteringsmetoder ska att växa och utvecklas. testas för att få sörlänSå Northvolt, Arbetsningar till Skellefteå och förmedlingen, Väster­ Västerbotten. Projektet botten och Skellefteå har är inspirerat av franska rekryterat och fortsätter arbetsförmedlingen Pôle rekrytera i turnéer land Jesper Wigardt Emploi. och rike runt. Unga JT NORTHVOLT

En av Northvolts stora utmaningar är bemanningen. År 2025 behöver företaget kanske 3000 personer bara för de egna behoven. Det är fler än det totala antalet anställda på teknikföretag i Skellefteå idag. Northvolts under­ leverantörer kan behöva ytterligare 3000.

NORTHVOLT

Hitta folk

Fabrikerna runt fabriken Runt Northvolts jättefabrik sätter flera underleverantörer upp egna anläggningar och rekryterar ortsbor.

Northvolts storlek gör att det lönar sig. Här är de hittills kända etableringarna.

KEDALI: Sätter skal på batteri­cellerna Det här blir första men inte sista gången som kinesiska Kedali bygger en fabrik inne på kundens eget fabriksområde. Kedali – världens största tillverkare av höljen till litiumjonbatterier – brukar annars skicka dem jorden runt från Kina.

Företaget pekar på att Northvolts produktionsvolym är gigantisk – miljoner aluminiumhöljen.

Integreringen sänker kostnader­ na och ska öka effektiviteten ”kraftigt”, enligt företaget.

För Kedali är projektet ett mästarprov för den europeiska marknaden. Det demonstrerar att företaget kan uppfylla höga europeiska kvalitetsstandarder.

Kedali får också en möjlighet att utforska ökad automation för att höja kapaciteten.

E N D E L AV U T M A N I N G E N bestod i att övervinna Kedalis skepsis mot – Sverige.

– En allmän uppfattning i Kina är att Sverige är attraktivt, men för dyrt. Kedali har nu ändrat uppfattning, säger Zhu Bin, på Business Sweden som förmedlade kontakter och handledde företaget genom svensk byråkrati och industri.

I Sverige finns innovationsprojekt, EU-stödpengar och en metallindustri som alla kan vara relevanta.

Kedali grundades 1996 och har drygt 3000 anställda i Kina.

I Skellefteå gör företaget en investering på tiotals miljoner euro. Den innebär cirka 300 arbetstillfällen på platsen och företaget har engagerat sig i ortens yrkesutbildningar.

JT

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

KEDALI

TEMA: POWER

NAMNLÖS: Grafitfabrik som slukar ström En ännu ej offentliggjord aktör kommer att tillverka syntetisk grafit på Site East i Hedenbyns industriområde, nära Northvolts egen anläggning.

Kedali är världens största tillverkare av höljen till battericeller.

Det innebär 150–200 lokala arbetstillfällen för en planerad årsvolym på 15 000 ton.

Den som söker efter en intressent är Node Pole, ett gemensamt bolag för Vattenfall and Skellefteå Kraft som tidigare varit inblandat i etableringen av Facebook i Luleå.

DONGJIN: Lagar kolnanoröra enligt flera recept

Dongjin Semichem levererar en beläggning som läggs på battericellernas elektroder. Dongjin är en ledande tillverkare av denna smet eller ”slurry” som rörs ihop av kemisternas favoritlego – kolnanorör. Den kallas CNT-slurry (carbon nano tubes). Receptet är avgörande för batteriets egenskaper.

I N I T I A LT A N VÄ N D S Dongjins egen slurry, levererad från Korea.

Senare introduceras Northvolts recept för katodslurry och tillverkas på plats.

FRAUNHOFER

Koreanska Dongjin bygger en fabrik på 39 000 kvadratmeter intill Northvolt. Kontraktet undertecknades i augusti och skrevs på tio år. Företaget kommer att behöva anställa 80–100 personer på orten.

Kring år 2025 är ordern värd fem miljarder kronor per år för Dongjin, enligt sajten Infostock Daily, som hänvisar till källor med insyn. Efter förhandlingar gick Northvolt till sist med på att inte vara exklusiv kund för den lokalt tillverkade slurryn. Åter­ igen enligt Infostock Daily, som inte har några officiella bekräftelser på uppgifterna.

Ytterligare en slurryleverantör kan vara på väg till Skellefteå.

Node Pole har ansökt om att få tillverka CNT-slurry men vill inte ge en kommentar.

JT

Grafit används i litiumjon­ batteriers anod. Anläggningen är traditionell processindustri.

Petroleumkoks, som är en restprodukt från petroleumindustrin, omvandlas till syntetisk grafit i pulverform. Det krävs upphettning till tusentals grader och därför mycket energi. Lyckligtvis i svensk 100-procentigt ren elmix.

– Klimatpåverkan minskar rejält och resultatet blir ett grafit­ material med väldigt låg CO2skuld inbyggd i materialet, säger Node Poles vd Patrik Öhlund. JT

SENIOR: Tillverkar membran på plats – kanske Kinesiska Senior Technology Material är ­underleverantör till Northvolt både för ­Northvolt Ett i Skellefteå och för Northvolt Zwei i Salzgitter i Tyskland.

Företaget ska starta tillverkning av membran någonstans i Europa för den beställningen, så Skellefteå är en uppenbar kandidat.

Den europeiska produktionen ska starta 2023 och ska täcka

drygt hälften av Northvolts behov i Sverige och Tyskland.

Investeringen ligger på 2,5 miljarder kronor.

Initialt levereras membranen från Changzhou.

Senior Technology Material, grundad 2003, är en av de ledande tillverkarna av separerande skikt för litiumjonbatterier. Dess årsproduktion mäts i hundratals kvadratkilometer. En av kunder­ na är koreanska batterijätten LG Chem.

JT

POWER TRANSFORMERS for HIGH FREQUENCY CONVERTERS

15–25 kW

9–13 kW

10–16 kW

4–8 kW

2–5 kW

6–12 kW

FULLY AUTOMATED JUST-IN-TIME PRODUCTION – MADE IN EUROPE

INDUCTIVE COMPONENTS FOR HF INDUSTRIAL APPLICATIONS

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

SIRIO ELETTRONICA S.r.l.

Via Selve, 2 - 35037 TEOLO (PD) - ITALY Phone: 0039 049 9901090 Fax: 0039 049 9901868 E-mail: postoffice@sirio-ic.com www.sirio-ic.com

ANNIVERSARY For standard components visit

www.sirio-ic.com

13

TEMA: POWER

Den franska gigafabriken

14

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

TEMA: POWER

satsar på säker kemi Elektroniktidningen har talat med Benoit Lemaignan, vd för Verkor – den senaste i en växande samling europeiska battericellsfabriker som drivs av europeiska uppstickare och inte av asiatiska batterijättar.

D

et var i somras som franska Verkor offentlig­ gjorde planer på att bygga en gigafabrik i Frankrike.

Budskapet var att det var hög tid att också franska, italienska och spanska biltillverkare fick smaka lite hemlagade battericeller.

En stor efterfrågan på elbilar väntar under det kommande decenniet på grund av utsläppsmål, sjunkande priser och att ryktet om elbilarnas allmänna förträfflighet sprider sig från mun till mun. Det är budskapet från Verkor.

Utbudet av battericellsproduktion är långt från att kunna möta denna efterfrågan. Så de etablerade asiatiska batterijättarna gör stora investeringar.

Men varför skänka denna jättemarknad till dem när Europa lika gärna kan tillverka cellerna själv?

Det undrar Europas regeringar och ger satsningarna, inklusive nu Verkor, sitt fulla stöd.

Kan Verkor misslyckas?

– Allt fortskrider enligt plan hittills, men vi tar ett steg i taget.

Det återstår mer att göra innan vi är säkra på att våga blåsa startsignal för en såpass stor investering som denna, säger vd Benoit Lemaignan.

Verkor är hans baby. Efter några månaders marknadsanalys hos EU:s energiinvesteringsorgan EIT Innoenergy fick han dess välsignelse och medel att samla ihop ett team och sparka igång projektet.

Benoit Lemaignan är investerare och konsult och kommer närmast från just EIT Innoenery, samma institut som tidigare hjälpt att finansiera bland annat Northvolt. Upprinnelsen till att Inno­ energy valde att stödja Verkor var att Innoenergy självt medvetet hade satt södra Europa i fokus.

– Efter att ha stött Northvolts tidiga stadier funderade Innoenergy över möjligheterna att accelerera samma industri i Frankrike, Italien, Spanien – de

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

sydvästra delarna av Europa, berättar Benoit Lemaignan.

Det utvärderades redan en kandidat hos Innoenergy. Men budet gick till slut till Benoit Lemaignans upplägg.

Verkors anläggning ska börja byggas år 2022 och starta produktion två år senare. 200 hektar behövs. 2000 direkta arbetstillfällen kommer att skapas, tror Verkor, och tusentals indirekta.

Kapaciteten ska byggas ut i takt med efterfrågan, upp till 50 GWh/år enligt nuvarande plan.

Det är fortfarande bara en tredjedel av den kapacitet södra Europa behöver, uppskattar Verkor.

Kemiskt satsar Verkor på säkra kort. Det experimenteras inte med ny batteriteknik när företaget ritar på den produktionsanläggning som ska tas i bruk på en ännu icke avgjord ort.

Vd Benoit Lemaignan kallar företagets strategi för ”fast follo­ wer”, snabb efterföljare.

– Vi har inte investerat i några disruptiva processer. Vi tänker bygga state-of-the-art för att så snabbt som möjligt kunna öka produktionskapaciteten i Europa. Vi har inte något fokus på någon revolutionerande cellkemi till exempel. Vi vet att det kommer att finnas en enorm efterfrågan på celler av dagens typ, som NMC och LFP. Vad säger du om att norska Morrow satsar på litium­svavel?

– Alla gör sitt eget val. Det är bra att vi gör på olika sätt. Det kommer säkert att ha ett viktigt värde för europeiska företag.

Verkors finansieringsbehov följer vad som tycks ha etablerats som en tumregel: en miljard kronor per GWh. Medlen är säkrade för den första fasen – en kapacitet på 16 GWh som ska börja komma på plats 2024.

Det här blir battericeller producerade i en fransk elmix av kärnkraft och växande andel förnybart. Den kommer knap-

hade innan dess stort past ikapp svensk och ansvar för detsamma på norsk vattenkraft vad Tesla under sju år. gäller pris, men ur CO2Philippe Chain är utsläppsperspektiv är det gruppens elbilsexpert godkänt. med 30 år på Peugeot Frågan om elmixen är och ett chefsingenjörviktig eftersom koldioxskap för Audi E-tron. idutsläppen från elfordon Benoit Lemaignan Också han har ett år på idag huvudsakligen sker i Tesla i sin cv. batterifabrikerna.

Gille Moreau har en bakgrund Övriga europeiska biltillinom energilager i ett eget bolag verkare adresseras av tidigare och inom projekt kring litiumeuropeiska initiativ. I Norra Eubatterier och battericellkemi hos ropa startade svenska Northvolt den franska energimyndigheten vågen. Därefter anslöt norska Freyr och Morrow. I Mellaneuro- CEA. Han har dessutom arbetat med bränslecellteknik på 3M och pa bygger VW en batterifabrik. I Storbritannien dök uppstickaren Peugeot.

Vad gäller övrig rekrytering Britishvolt upp i maj. har coronapandemin ställt till – Det är trevligt att se alla problem. Den har gjort det dessa initiativ inom EU och UK sättas upp. Det gläder mig. Vi be- svårare för Verkor att rekrytera hövs för att balansera de asiatiska asiatisk kompetens och att säkra finansiering. företagens initiativ i Europa, – Men på lång sikt har corona säger Benoit Lemaignan. varit otroligt positiv för Verkor.

Verkor dök upp i augusti och Nu förstår folk på en gång vad ska bygga för franska, spanska och italienska biltillverkares räk- vi menar när vi pratar om att ha en intern värdekedja i Europa. ning. Benoit Lemaignan känner sig trygg i deras stöd även om det Corona har understrukit den strategiska poängen med vårt ännu är för tidigt att presentera projekt. några uttryckliga letters-ofSchneider Electric är partner intents från dem. för produktionsapparaten. En – De ser ett stort värde i en annan viktig industrialiseringslokal värdekedja. partner – och investerare – är Han påpekar också att jag Groupe Idec. räknat upp projekten i den ordTrots raden av inhemska inining de annonserats, vilket inte tiativ är det fortfarande asiatiska nödvändigtvis visar hur mogna etablerade batterijättar som SK, de är.

– För vår del hade vi ett ganska Panasonic, CATL och LG Chem, som investerar mest i Europa. erfaret team redan från start Merparten av den kapacitet som – vår kärngrupp kommer ur byggs ut – i Europa – under de industrin snarare än att vi är ett kommande fem åren tillhör dem. projekt drivet av investerare.

– Vi är entreprenörer inom industrin, med stor ackumulerad Håller Europa fortfarande tillbaka? erfarenhet inom området, särskilt inom battericelltillverkning. – Så är det! Det tycker jag. Vi beReceptet på en gigafabrik börhöver fortsätta accelerera och det jar kännas väl etablerat vid det är vad vi gör med detta projekt. Vi här laget. Benoit Lemaignan har förutser en lokal värdekedja och bockat av den vanliga laguppom man tittar på den kommande ställningen. marknaden så finns det verkligen Christophe Mille är batterifortfarande plats för mer. cellmästaren. Han ledde senast JAN TÅNGRING jan@etn.se cellutvecklingen på BMW och

15

TEMA: POWER

En batterifabrik i miniatyr Vill du testa en ny elektrolyt eller har du idéer på hur du kan förbättra anoderna eller katoderna i ett litiumjonbatteri?

I Lifesizes pilotlina i Uppsala omvandlas forskningsresultat till fungerande battericeller.

– Våra kunder är framförallt grundforskare på universitet och institutioner, de behöver den här katalysatorn som ­pushar dem att ta nästa steg, plus att vi utbildar dem i vad det innebär att tillverka batterier, säger Josh Thomas.

Lifesize, eller egentligen LiFeSiZE, är en förkortning av Li, Fe, Si och Zero Emission det vill säga litium, järn, kisel och nollutsläpp.

Bolaget grundades år 2006 av Josh Thomas inför pensioneringen. Han var professor på Ångströmlaboratoriet i Uppsala där han byggt upp batteriforskningen. Idag är gruppen den största i Europa och leds av Kristina Edström. ÄV E N O M E T T F O R S K N I N G S P R O J E K T kan se lovande ut och resultera i patent är steget till den kommersiella världen stort. Batteri­ tillverkning är ett hantverk där mycket kan gå fel när man ska omsätta och skala upp framgångsrika forskningsresultat i en kommersiell process.

– Det är många som inte är medvetna om alla detaljer, att det är så många steg innan man är klar med en cell, säger Henrik Eriksson.

Han har arbetat med batteritillverkning på batterigruppen vid Ångströmlaboratoriet under många år.

Josh Thomas har själv erfarenhet av svårigheterna.

– Jag var i Danmark runt millennieskiftet och brände mig. Framgångsrik grundforskning ledde till en lyckad produkt, men företaget kunde inte hänga med i marknadsutvecklingen.

Han syftar på Danionics som tillverkade egenutvecklade litiumjonbatterier till bland annat bärbara datorer mellan åren 1994 och 2005 innan verksamheten försattes i konkurs.

och järn. Inom kemin är Altris material känt som ”preussiskt vitt” och deras innovation är en ny metod som gör det billigt att tillverka i större kvantiteter.

T I L L S A M M A N S M E D L I F E S I Z E har företaget fått pengar från Vinnova och Energimyndig­ heten för att ta fram de första prototyperna med det egenproducerade materialet.

En annan typ av kund för Lifesize är etablerade batteritillverkare som vill förbättra sina produkter på något sätt.

– Kunderna kan komma hit och skräddar­ sy det de vill ha, det kan vara en förbättrad elektrod, en separator eller en elektrolyt med nya tillsatser, säger Henrik Eriksson.

En tredje typ av kund är företag som har ett material som skulle kunna addera värde genom att ersätta något befintligt material.

Ett bra exempel är järnbaserade katoder eftersom vi har gott om järn i Sverige.

– Det skulle vara kul om vi kunde medverka till utveckling av en mer oberoende svensk batteriindustri med egna tekniker och egna material, säger Josh Thomas.

16

E N S TO R D E L AV U T V I N N I N G E N av det mineral som används vid framställningen av kobolt kommer från Kongo, där det utnyttjas omfattande barnarbete i gruvorna. Även om det numera finns ett system för att certifiera mineralerna finns önskemål att ersätta kobolt med andra material, som dessutom förekommer i större mängder.

Lifesize har tidigare haft egna material­ patent men normalt är processutveckling inte en del i kundprojekten.

– Om vi skulle göra ett genombrott i produktionstekniken, då kan vi diskutera med kunden om en gemensam patentansökan.

Det publiceras massvis av vetenskapliga artiklar kring nya kemier men det är desto mer tunnsått när det gäller hantverket, hur man rent praktiskt går till väga för att tillverka cellerna. Och hur man optimerar processen. Josh Thomas tar elektrolyten som ett exempel: – Hur mycket ska man fylla på? Tills det svämmar över? Sådana praktiska spörsmål är centrala för Lifesize aktiviteter.

Företaget ger också tvådagarskurser i batteritillverkning där deltagarna bland annat får kunskap om olika kemier.

– Det kommer cirka sex personer som lär sig exakt vad de olika processerna innebär.

Allt är hands-on och deltagarna går hem med batterier som de tillverkat själva.

PER HENRICSSON per@etn.se

Läs mer om batterifabriken på nästa uppslag!

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

▲ ▲

Så när är det meningsfullt att vända sig till Lifesize?

– Någonting måste vara bättre och lika billigt eller billigare och lika bra.

Men det finns en aspekt som ofta glöms bort: – Mängderna, folk har inte riktigt kläm på de enorma mängderna som behövs. För en forskare kan 10 gram vara jättemycket men det räcker inte långt om man ska göra ett tiotal batteriprototyper för att testa tekniken.

– Vi behöver något kilo och det ska vara reproducerbart, inte något som varierar från dag till dag.

Orsaken är att batterier är ­oerhört känsliga för variationer i alla ingående delar. Det kan handla om småsaker som man i förstone tycker M YC K E T H A R H Ä N T sedan dess och idag är betydelselösa. är litiumjonbatterier standardvalet – Vi sökte under flera månader för allt från mobiltelefoner till elbilar efter ett fel i processen i Danmark. Jag och batterilager men fortfarande finns Josh Thomas kommer fortfarande ihåg den dagen mycket som kan förbättras. vi kom på att en tekniker använde – Altris är ett typiskt exempel och samma borste till grafitanoden och en kund till oss, men långt ifrån den katodbeläggningen. Det blev lite enda, säger Josh Thomas. grafit på fel sida, säger Josh Thomas.

Företaget är en avknoppning från Visar det sig att den nya kemin Uppsala universitet med ambitionen fungerar måste det också finns en att byta ut litium, kobolt, nickel och realistisk väg för att skala upp proalla andra sällsynta och etiskt tveksamma ämnen i katoden mot natrium Henrik Eriksson duktionen. Siktar man exempelvis på

fordonsindustrin handlar det om hundra­ tusentals ton per år.

– Världens årliga behov av fordonsbatterier idag om alla bilar vore elbilar skulle kräva elektrodbeläggningar enligt vår metod som sträcker sig till solen och tillbaka! Och då har vi inte tagit med lastbilar eller energilagring, säger Josh Thomas.

Ett önskemål är såklart att en ny kemi också ska vara miljövänlig även om det kan vara lite luddigt att definiera vad som är grönt.

– Det kan handla om att byta kobolt mot ett mer miljövänligt material.

The Nordic region’s leading design house for power electronics The core of our business consists of our engineering spirit. For us, engineering spirit means that we are passionate about our job, that we create value for our customers and that we always deliver products that we feel proud of. Over the years, it has made us the Nordic region’s leading design house of power electronics and PCB layouts.

Our strength is to develop high-quality custom design solutions. As a customer, you have access to our entire team of dedicated and experienced power engineers.

We have a 300 m2 powerlab with EMC-capabilities.

We deliver design services within: Power electronics, Motor drives, Battery charging, Power supplies, EMC investigations PCB-layouts in OrCAD, Altium Designer and CADint

Do you value reliability, performance and product quality? Welcome to EK Power Solutions.

EK Power Solutions AB, Stockholm, Sweden +46 (0)8 446 56 00

www.ekpower.se

Do you want to work for a growing company, together with Sweden’s leading specialists in power electronics and PCB-layouts? Now we are looking for skilled power and embedded engineers. Read more at www.ekpower.se

a fu n Looking for rk ? place t o wo

TEMA: POWER

Här blir batteridrömmar Den har exakt samma steg som en storskalig, kommersiell fabrik men hos Lifesize är skalan helt annorlunda och ­nästan alla moment utförs ­manuellt.

B

attericellerna ser ut som tjocka, silverfärgade tepåsar och tillverkas med en metod som utvecklats i Uppsala.

Både Josh och Henrik är dock snabba med att påpeka att de först kallade dem för ”kaffe­ påsar”. Orsaken är att Lindvalls, stadens kafferosteri, för många år sedan sponsrade batteriforskningen med samma förpackningsmaterial som användes till kaffet, plastbelagd aluminiumfolie. Idag har företaget gått över till ett billigare plastalternativ.

I E N A R U M M E T i den minimala fabriken finns coatern, en maskin som ser ut som en tryckpress och används för att belägga anoder och katoder på olika metallfolier.

I det andra rummet förädlas anoder och katoder till battericeller. Hela processen är manuell och det tar i runda slängar en vecka att tillverka en sats på ett dussin celler.

– Oftast använder vi alumi­ niumfolie till katoden och koppar till anoden, säger Henrik Eriksson.

Valet av metall beror fram-

Coatern ser ut som en tryckpress och används för att belägga anoder och katoder på olika metallfolier.

förallt på vilket ämne det ska beläggas med.

– Har du grafit i anoden måste det vara koppar eftersom man kommer ned så långt i spänning att aluminium reagerar med litium.

B E L ÄG G N I N G E N , eller slurryn som det kallas på fackspråk, blandas i en speciell maskin med en omrörare som roterar med upp till 10 000 varv per minut.

Dessutom finns olika ”vispar” att välja på för att materialet ska bli så homogent som möjligt.

Varje remsa på tio centimeter ger fyra elektroder.

18

För att försäkra sig om att omrörningen är klar och att överföringen till metallfilmen blir jämn kontrollerar man bland annat viskositeten med en rheometer.

När slurryn är färdigblandad hälls den ned i coatern där man monterat metallfolien och ställt in hur tjockt skiktet ska bli.

Den belagda folien går sedan in i ugnen som har fyra sektioner där temperaturen rampas upp till cirka hundra grader innan den sänks till rumstemperatur.

Normalt är hastigheten på

folien en meter per minut men det går att köra upp till tio meter per minut. I det sista steget spolas den belagda folien upp på en rulle. När man kört ett lagom antal meter stoppas maskinen och man klipper av folien.

– Sen vänder man på den och belägger andra sidan.

Vill man inte ha en kontinuerlig beläggning går det att skapa sektioner.

En färdig anod har vanligtvis runt 70 µm beläggning per sida medan katoderna är något tjockare.

Elektrolyten masseras in i separatorns porer genom att omväxlande skapa vakuum och sedan släppa ut det.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

verklighet – Det beror på att katod­ materialet normalt har lite sämre kapacitet jämfört med anod­ materialet och elektroderna måste vara balanserade, säger Henrik Eriksson.

Har man för lite plats för litium i anoden får man litium­ plätering på ytan vilket degraderar cellen. Kapaciteten i katoden brukar därför vara minst 10 procent högre än i anoden för att uppnå en välbalanserad cell.

När man har tillverkat en anodrulle och en katodrulle är det dags att förflytta sig till pilotlinan. Den är nyare än coatern och installerades för knappt tre år sedan. består av att klippa upp anod- och katod­ rullarna i tio centimeter långa bitar. Därefter körs de i en varmmangel som håller ungefär hundra grader för att elektrod ytorna ska bli så jämna som möjligt.

– Man vill ha samma avstånd mellan elektroderna över hela ytan.

Dessutom kan man kontrollera porositeten i elektroderna genom att justera trycket mellan valsarna i mangeln.

Nästa steg är att stansa ut elektroderna. Varje remsa på tio centimeter ger fyra elektroder.

– Sen kommer vi till den roligaste delen av linan: en automatisk elektrodstacker.

F Ö R S TA M O M E N T E T

E N H Ö G M E D A N O D E R placeras på ena sidan av stackern och en hög med katoder på den andra.

Dessutom sätter man i en rulle med separatorfilm. Sedan är det bara att knappa in antalet elektroder man ska ha i cellen så plockar maskinen ihop en hög med omväxlande anoder och katoder som är åtskiljda av separatorn. Antalet elektroder varierar men det mesta man kört är 20 av varje.

– Det är väldigt viktigt att den stackar elektroderna exakt, har du minsta förskjutning kan du få problem.

Därefter är det dags att svetsa ihop anslutningarna som sticker ut från anoder och katoder

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

(”tabbarna”) till varsin master tabb, som blir till batteriets ­minus och plus pol. Detta görs med ultraljud. är själva förpackningen. I förpackningsmaterialet av plastbelagd aluminiumfolie pressar man ned en lagom stor fördjupning och sedan lägger man ned stacken av anoder och katoder. Därefter viker och svetsar man ihop förpackningen, men lämnar en öppen sida att kunna fylla på elektrolyten.

Det sker i en vatten- och syrefri handskbox fylld med ren argongas. Första steget är att vakuumtorka de öppna cellerna i en sluss.

– Normalt gör vi detta vid 80 grader och lämnar dem i slussen över natten.

Det är separatorn som sätter gränsen för hur hög temperaturen kan vara. Den består av en porös plastfilm. Går man över 80 grader blir plasten för varm och porerna sluter sig, då ­försvinner transportvägen för litium­ jonerna.

N Ä S TA S T E G

D Ä R E F T E R Ä R D E T D AG S att fylla på med elektrolyten och sedan placeras de öppna cellerna i en kammare där man masserar in elektrolyten i separatorns porer genom att omväxlande skapa vakuum och sedan släppa ut det.

– Skulle man bara förlita sig på kapillärkrafterna skulle det ta väldigt lång tid.

Det sista steget i pilotlinan sker också i handskboxen. Man svetsar igen sidan där elektro­ lyten fylldes på.

Men ännu är cellerna inte klara att skickas till kunden.

Först måste de formeras, det vill säga laddas och laddas ur ett antal cykler. Under processen sväller förpackningarna upp på grund av den gas som bildas.

I det absolut sista steget klipps förpackningen upp i ena hörnet så att gasen kan pysa ut varefter förpackningen svetsas ihop.

Nu kan cellerna levereras till kunden eller så sköter Lifesize testningen.

PER HENRICSSON per@etn.se

e r a r e s i l a t i g i d a k i 30 ol

1

59xx -bit M2p. : E th 16 i M w NA 4 x S/s PCIe 25 M 1 o t TYPE: /s : 5 kS SPEED LS: 1 to 8 NE CHAN

bit 4xx 4/16M4i.4 1 : E h t i M w S/s NA Ie x8 00 M C 5 P o : t E TYP MS/s : 180 D E E P to 4 S ELS: 1 N N A CH 22xx : M4i. with 8-bit E M A N x8 GS/s PCIe s to 5 / S TYPE: G : 1.25 SPEED LS: 1 to 4 NE CHAN -bit .44xx : M4x with 14/16 /s E M A S N 4 XIe x 500 M P o : t E s P / TY MS : 130 SPEED LS: 1 to 4 NE CHAN

xx 4x.22 h 8-bit M : E it NAM e x4 w to 5 GS/s I X P : TYPE GS/s 1.25 : D E E to 4 SP ELS: 1 N N A CH to 1 xxx ith 8 DN2. w : E t e M NA thern LXI-E to 5 GS/s TYPE: /s : 5 kS SPEED LS: 2 to 16 NE CHAN

6-bit

68 to 1 6.xxx h t N i D w : NAME I-Ethernet /s LX GS TYPE: s to 5 / S k :5 8 SPEED LS: 12 to 4 E N CHAN

bit

30

YEARS

SPECTRUM I N S T R U M E N T A T I O N

Pe r f e c t f i t – m o d u l a r d e s i g n e d s o l u t i o n s Europe / Asia: Phone +49 (4102) 695 60 | US: Phone (201) 562 1999

www.spectrum-instrumentation.com 19

TEMA: POWER

Revibe Energy driver sensorer så länge det vibrerar Revibe Energy tar vara på energin i vibrationer för att strömförsörja trådlösa sensorsystem inom industri.

Företagets styrka är att kunna tillverka hållbart och samtidigt billigt när volymerna blir stora.

Därmed kan en lösning ersätta både batterier och kablar i en mängd tuffa industrimiljöer.

A

tt skörda vibrations­ energi är inget nytt.

Redan för tjugo år sedan testade ett flertal stora industri­ företag tekniken utan större framgång. Problemet då var främst att sensorerna som ska strömförsörjas både var för dyra och slukade för mycket ström.

– Men på senare år har sensorerna blivit billiga och väldigt strömsnåla. Det har öppnat ett fönster för tekniken som återigen blivit aktuell när det numera räcker med milliwatt, eller kanske mikrowatt, för att driva sensorerna, säger Viktor Börjesson, vd på Revibe Energy, och konstaterar: – Det är ju även därför batte­ rier fungerar i många tillämpningar idag. För tio år sedan lagrade ett batteri för lite energi för sensorernas behov.

I G R U N D E N använder företaget elektromagnetisk induktion för att fånga upp vibrationer.

Till skillnad mot ­piezoelektrisk ­teknik – som är ett annat ­betydligt hetare skördealternativ i forskarvärlden – är elektro­ magnetisk induktion generellt mer robust.

– En piezokristall är ganska ömtålig. Sätter du en sådan lösning i tung industri, som gruv­ industri, då är det svårt att bygga så att den håller en längre tid.

Piezoelektrisk teknik ger dessutom relativt lite energi. Samtidigt skapar den små lösningar som är billiga att producera och passar i många sammanhang.

20

Med elektromagnetisk induktion går det att få ut betydligt mer effekt. En lösning kan alstra från mikrowatt till flera hundra milliwatt beroende på hur konstruktionen ser ut och i vilka miljöer den används.

– Vi ser piezo mer som ett komplement till oss. Det finns många fler piezobaserade lösningar och som det är nu hjälper vi ­varandra att hitta affärer, säger Viktor Börjesson, och förtydligar: – Vår stora konkurrens kommer från batterier och kablar.

Många känner till det och ser det som enkelt att använda. De flesta tänker inte ens på att det finns alternativ när de ska bygga sin lösning.

K Ä R N A N I R E V I B E S produkt är en magnet, en spole och rörliga delar. Sedan ingår även en del elektronik och någon form av superkondensator, kondensator eller batteri som lagrar energin

Ofta börjar ett projekt och vid behov levererar med att kunden köper den till kundens sensorer. ett utvärderingspaket Det ger en lite större och från just Digi-Key och dyrare lösning, men i testar. Därefter anpassar stora volymer menar Revibe grundmodellen företaget att den blir mer till kundens speciella kostnadseffektiv än alla krav. I bästa fall är det alternativ, även batterier.

Här kommer patentet Viktor Börjesson bara små ändringar som krävs, som hur enheten ska fästas från Saab in – en mekanisk koni en tillämpning. struktion i form av ett fjädersystem. Den lägger grunden för en extremt hållbar, men ändå komE N N AC K D E L med alla dagens pakt lösning. Det handlar alltså vibrationsskördande tekniker är om en rörlig konstruktion som att det inte finns någon som kan företaget fortsatt att optimera i jobba över ett stort frekvensomvarje detalj. råde. En smidig detalj i Revibes – Vi har fysiker som teoretiskt teknik är att önskad skördefrekmaximerar relationen mellan vens ställs in under tillverkningspole och magnet och rörliga en. Inställningen görs genom delar, för att få ut så mycket av att två delar enkelt justeras. Det tillgänglig rörelseenergi som betyder att alla enheter som tilldet går. Likaså har vi mekanikverkas vid en viss tidpunkt inte konstruktörer som realiserar nödvändigtvis måste anpassas teorierna. till samma skördefrekvens. Det – Resultatet är att vi får ut mer är en del av det nämnda patentet, uteffekt per volymenhet än and­ som också bidrar till att enheten ra. Vi kanske genererar samma blir väldigt robust. effekt, men andras lösningar är När en enhet är tillverkad har då fyra gånger tyngre och större. den däremot en permanent skörHittills har företaget tagit fram defrekvens. Säg att den främst en handfull grundmodeller som ska körda vibrationer på 60 Hz. täcker lite olika frekvensområDå ställs den under produktion den från 10 Hz upp till 150 Hz, in för maximal skördning vid 60 och som bland annat går att köpa Hz, med en bandbredd på 3–4 via Digi-Key. Hz åt vardera håll. Bandbredd definieras här som den frekvens där den skördade effekten är hälften av toppeffekten.

Utvärderingspaket – Spontant kan man tro att som Revibe säljer genom det är en väldig begränsning, bland annat Digi-Key. men tar man till exempel tåg så förändras visserligen vibrationsfrekvensen lite av hastigheten och andra faktorer, men det finns nästan alltid vibrationer på runt 60 Hz. D E N V I K T I G A S T E B R A N S C H E N för Revibe i dag är tågindustrin.

Tidigare har företaget arbetat i ett projekt med Deutsche Bahn, som testat tekniken placerad på

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

Ökade prestanda för uppkopplad hårdvara

En rälsmonterad enhet som omvandlar vibrationer till elektricitet när tåg passerar.

rälsen för att räkna hur många tåg som passerat. Det fungerade bra, men det projektet är inte aktivt idag.

– Istället arbetar vi i flera projekt där skördaren sitter på tåget för tillståndsövervakning av olika viktiga delar. Tyvärr kan jag inte ge några detaljer för vi har sekretessavtal med alla som vi jobbar med.

Bygg- och gruvbranschen är två andra områden som företaget också är aktivt inom, även om det inte kommit lika långt där. om vad företagets säljpitch är blir svaret tydligt: det absolut viktigaste är hur mycket effekt enheten ger i relation till konkurrenterna, hur stor enheten är och hur hållbar den är.

PÅ F R ÅG A N

Sen kommer såklart priset.

Då gäller det att beräkna hur kostnadseffektiv en lösning är under en lång tid jämfört med att använda batterier. Här handlar det om att ta med i beräkningen vad det kostar att efter en tid byta en stor mängd batterier på exempelvis ett tåg. Eller kostnaden för den minskade uppdateringshastigheten – och därmed minskad överförd datamängd – som blir en konsekvens om man vill att ett batteri ska hålla uppåt 20 år.

– Vi riktar in oss på til�lämpningar där kunden ska ha tusentals enheter, som ska användas många år i fält. Alltså klart längre än vad ett vanligt batteri räcker. Då börjar man tjäna tillbaka pengarna som man har investerat.

Under förra året märktes tydliga tecken på att potentiella kunder började inse fördelen med Revibes teknik. Allt fler hörde själva av sig för att ta reda på hur de kunde få hjälp.

Just nu håller företaget på att skala upp sin produktion i Borås, där det slutmonterar alla sina produkter. Tanken är att redan nästa år börja leverera tusentals enheter till en kund som börjat expandera.

– Vi har mycket spännande på gång, även om vi fått en liten paus på grund av Corona, men förhoppningsvis kan vi fortsätta att expandera i god takt nästa år när allt rullar igång igen, säger Viktor Börjesson.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

HISTORIK

Civilt med militära rötter Göteborgsföretaget Revibe Energy utvecklar pro­ dukter som omvandlar rörelseenergi till elektricitet – så kallad energy harvesting eller energi­skördning.

Tekniken bygger på ett patent från försvarskoncernen Saab, men idag ligger fokus helt på strömförsörjning i industriella miljöer.

Det hela började med att Saabkoncernen, som ägde patentet, lät sitt riskkapitalbolag Saab Ventures kontakta Chalmers för att få hjälp med att utveckla civila produkter. År 2014 grundades Revibe Energy av Viktor Börjesson och Erik Kling, som då studerade vid Chalmers Entreprenörsskola, samt Per Cederwall, som arbetade på Saab och numera delar sin tid mellan Saab

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

Konstruerade för att klara miljöer med kraftiga vibrationer Med ytmonterade lödöron som ökar kortets motståndskraft kan Archer Kontrol klara sidokrafter och vridkrafter i miljöer med kraftiga vibrationer.

Detta ger garanterad tillförlitlighet i nästa generation av uppkopplade enheter. n

Temperaturområde -55 °C till +125 °C

n

Underlättar med ”blind-mating”

n

Testade att klara upp till 500 operationer

n

Upp till 3 Gbit/s datahastighet

harwin.com/archer-kontrol och ­Revibe. Idag är de tre grundarna i tur och ordning vd, affärsutvecklingsansvarig och teknikchef.

Revibe ägs huvudsakligen av Saab Ventures, Chal­ mers Ventures, Almi Invest och affärsängelfamiljen Lindeblad Technology. Även grundarna är delägare, liksom några mindre affärsänglar.

I skrivande stund har företaget sex anställda, men fler är på väg in. Under hösten kommer företaget att anställa en säljare och till våren är planen att anställa fler embedded- och elektroingenjörer för utveckling samt kvalitetspersonal som ska jobba i produktionen.

Connect with confidence

ANNA WENNBERG anna@etn.se

21

Harwin Archer Kontrol Sweden Sept 20.indd 114/08/2020 114/08/2020 11:44

PE R

R TA T

IKEL

Då är kiselkarbid vettigare än kisel

EX

TEMA: POWER

Men vissa ändringar behövs Av René Mente, Infineon Technologies René Mente har en magisterexamen från University of Applied Sciences i Villach, Österrike. Parallellt med sina studier arbetade han som applikationsingenjör på Infineon, med fokus på lågspända MOSFET:ar.

Efter examen, år 2010, skiftade han till högre spänningar, med inriktning mot lågeffektstillämpningar som bärbara datorer och mobil­laddare. År 2017 tog han steget till högeffektstillämpningar, speciellt inom telekom och servrar, och sedan dess är han ansvarig koncept­ingenjör för MOSFET:ar i kiselkarbid.

S

witchade kraftaggregat – så kallade SMPS (Switch Mode Power Supply) – baserade på klassisk MOSFET-teknik i kisel har successivt förbättrats när det gäller effektiviteten. Framstegen har skett ge­ nom att halvledarindustrin flyttat fram grän­ serna för vad som går att nå med nya kiselpro­ cesser och konstruktionsmetoder men också genom att använda nya topologier.

Under de senaste åren har det kommit tek­ nologier i material med brett bandgap, såsom kiselkarbid (SiC). De erbjuder en rad spän­ nande egenskaper som gör det möjligt för konstruktörer att nå ännu högre verknings­ grad, även om fördelarna måste vägas upp mot prisskillnaden mellan de två teknikerna.

Med introduktionen av 650 V SiC MOSFET:ar – som komplement till dagens utbud av 1200 Vtransistorer – har kiselkarbid blivit mer attrak­ tivt för tillämpningar där materialet tidigare

inte varit lika aktuellt att använda.

Switchade kraftaggregat används i en mängd olika tillämpningar. Från uppenbara, som traditionell kraftförsörjning, till lösning­ ar som stärker sig från sol- och vindkraft till motordrivare och elektriska laddare för for­ don. IGBT:er har varit förstahandsvalet vid högre spänningar över 1000 V men kiselkar­ bid har börjat ta sig in på vissa områden, sär­ skilt där höga switchfrekvenser önskas och högre effektdensitet måste uppnås.

650 V SiC-transistorer gör att det går att skapa mycket effektiva topologier, exempel­ vis så kallade CCM-effektfaktorkorrigering (PFC), där CCM står för continuous conduc­ tion mode. De är lämpliga att användas i en mängd olika tillämpningar som servrar, tele­ kom, batterimoduler och laddning av elfor­ don. Dessa tillämpningar drar nytta av den högre systemeffektiviteten, robustheten

Figur 1. Diagrammet visar hur resistansen RDS(on) ändras för CoolSiC, Infineons MOSFET i kiselkarbid, vid olika gate-spänningar och temperaturer.

22

och lägre totalkostnad för användaren (total cost of ownership).

I takt med att kiselkarbid blir mer attrak­ tivt i lågspända tillämpningar – med effek­ ter från några hundratal watt upp till tiotals kilowatt – är det en utmaning att veta när MOSFET:ar i kisel bör ge plats för den nya tekniken och vilka förändringar man kan förvänta sig när det sker. Ett av de första kra­ ven att ta hänsyn till är den verkningsgrad och effektdensitet man vill nå. Jämfört med MOSFET:ar i kisel, ger kiselkarbid ett mycket stabilare RDS (on) över sitt driftstemperatur­ område. Medan MOSFET:ar i kisel vanligtvis marknadsförs med sitt maximala RDS (on) vid 25 °C beskrivs SiC MOSFET:ar med sitt ty­ piska värde vid 25 °C i kombination med en gate-spänning för drivning (vanligtvis 18 V ), allt vid en specifik ström (ID).

I temperaturområdet mellan 25 °C och 100 °C förväntas RDS (on) hos en typisk Cool­ MOS (Infineons Si MOSFET) öka 1,67 gånger medan motsvarande parameter hos en jäm­ förbar CoolSiC (Infineons SiC MOSFET) ökar 1,13 gånger. Det innebär att en CoolSiC med resistansen 84 mΩ kan ha samma lednings­ förluster som en 57 mΩ CoolMOS vid samma arbetstemperatur. Samtidigt påverkas pre­ standa hos en SiC-transistor mindre vid en högre arbetstemperatur. Det betyder att det går att skapa mer kompakta konstruktioner och i vissa fall även förenkla kylningen.

V I D E N Ö V E R G Å N G till kiselkarbid går det att använda samma drivkretsar som för tradi­ tionella kiseltransistorer – de levererar en gate-spänning upp till 15 V. Men det kan vara värt att överväga att göra några små för­ ändringar eftersom även RDS (on) påverkas av den pålagda gate-spänningen. CoolSiC MOSFET:ar drar nämligen nytta av att använ­ da gatespänningar mellan 0 V och 18 V. Det

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

© GET TY IMAGES (TETRA IMAGES)

TEMA: POWER

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

syn till, speciellt i resonanstopologier eller konstruktioner som använder hård kom­ mutering av body-dioden. Qrr representerar den laddning som måste bort när transistorn upphör att leda (figur 3). Halvledarindustrin har arbetat mycket för att minska Qrr och med CoolMOS-familjen har den kommit långt. Men medan förändringarna har lett till en tiofaldig minskning av Qrr jämfört med ti­

digare MOSFET:ar så har CoolSiC-transistorer tio gånger bättre Qrr jämfört med dagens snabbaste CoolMOS-enheter.

I N D U S T R I N F O K U S E R A R PÅ att nå 98 procents systemeffektivitet vid 50 procents belast­ ning. Det sätter press på effektfaktorkorrige­ ringen (PFC, Power Factor Correction), som måste nå en effektivitet på 99 procent eller

Figur 2. Att använda en diod (clamping diode), en separerad power/drain-loop och en Kelvin-kontakt är tre metoder att minska den negativa gate-spänningen.

Figur 3. Qrr är den laddning som måste bort från body-dioden när transistorn slutat att leda, markerat av området under linjen 0 A.

23

▲ ▲

kan minska RDS (on) med 18 procent jämfört med när 15 V (vid 60 °C) används, se figur 1.

Man bör även undvika att mata gaten hos en MOSFET i kiselkarbid med negativa spän­ ningar då det kan leda till att dess tröskel­ spänning, VGS (th), driver. Studier har visat att längre perioder av drift kan leda till en liten ökning av RDS (on). VGS (off) kan då bli ne­ gativ på grund av en hög strömderivata (di/ dt) orsakad av spänningsfallet över sourceinduktansen i gate-loopen. Samma sak upp­ kommer vid mycket höga spänningsderiva­ tor (dv/dts) orsakade av kapacitansen över gate-drain i den andra switchen i halvbryggs­ konfigurationen. Av de två nämnda utma­ ningarna är effekten av den senare oftast större. Det är uppenbart att ett minskat dv/ dt och di/dt skulle lösa problemet men det skulle också leda till en lägre verkningsgrad.

Istället är rekommendationen att använda en diod (clamping diode) mellan gate-sour­ ce som begränsar den negativa spänningen på gaten, så att den håller sig över –2 V. Det skyddar mot att tröskelspänningen driver.

Det finns även andra metoder att ta till för att minska effekter som kommer av induktiva effekter. En är att ha separerat jord för driv­ ning och effekt så att source-induktansen lyfts bort från gate-loopen. Ett annat sätt är att höja effektiviteten markant är att använ­ da Kelvin-kontakten om den finns tillgäng­ lig. Det gäller särskilt när strömmen genom drain är som högst (figur 2).

Alla MOSFET:ar har en body-diod i sin kon­ struktion och SiC-transistorer drar fördelar av sin. Laddningen i backriktningen (Qrr) är en av de viktigaste parametrarna att ta hän­

EX

CO O L S I C - T R A N S I S TO R E R har högre kapaci­ tans på utgången än jämförbara CoolMOS vid drain-source-spänningar mellan 50 V och 60 V. Trots det har de ett betydligt mer linjärt förhållande mellan COSS och VDS. Detta innebär att jämförbara CoolSiC-transistorer kan användas tillsammans med en lägre re­ sistans och ändå nå 80 procent de-rating vil­ ket kan vara fördelaktigt i vissa switchande topologier som LLC-omvandlare (figur 5).

Det kan tyckas som att SiC-teknik en­ bart har fördelar, men det betyder inte att MOSFET:ar i kisel enkelt kan ersättas med kiselkarbidalternativ. En viktig detalj att tänka på är den betydligt högre framspän­ ningen hos SiC-transistorns body-diod. Den är cirka fyra gånger högre än hos en jämför­ bar transistor i kisel. Att enbart byta ut kisel mot kiselkarbid kommer oundvikligen att leda till runt fyra gånger högre lednings­ förluster i body-dioden. Det skulle betyda att man missar en potentiell förbättring av verkningsgraden motsvarande 0,5 procent vid lätt last. För att nå högsta verkningsgrad

IKEL

▲ ▲

bättre. Om inte det sker minskar sannolikhe­ ten att nå den önskade systemeffektiviteten kraftigt. Tack vare CoolSiC:s förbättrade Qrr blir det möjligt att använda hårda switch­ topologier för effektfaktorkorrigeringen.

Därmed kan en kontinuerligt ledande (CCM) så kallad Totem Pole PFC implementeras i stället för triangulärt strömläge (TCM), som rekommenderas för CoolMOS. Ytterligare en viktig parameter hos MOSFET:ar är kapacitansen på utgången, COSS. Laddningen som byggs upp där, kal�­ lad EOSS, måste bort när transistorn bör­ jar leda. En lägre kapacitans tillåter högre switchfrekvens, men skapar samtidigt en översläng när transistorn börjar leda. När man använder en CoolMOS måste detta kompenseras för med ett motstånd på gaten för att bromsa switchhastigheten. Det hjäl­ per också till att nå kravet på 80 procent derating (säkerhetsmarginal) över drain-sour­ ce. Nackdelen med att addera ett motstånd är dock att det bidrar till switchförluster.

PE R

R TA T

TEMA: POWER

Figur 4. Här jämförs kapacitansen på utgången, COSS, för olika drain-source-spänning hos olika ­transistorer, både CoolSiC och CoolSi (Infineons MOSFET i kisel).

Figur 5. En LCC-omvandlare baserad på CoolSic når lätt 80 procents de-rating vid start utan att det krävs ett motstånd på gaten.

kommutering finns eller där det kan uppstå samt tillämpningar med hög effekt. Sam­ tidigt är det viktigt att förstås att egenska­ perna hos MOSFET:ar i kisel och kielkarbid är mycket olika. Så även om stora delar av konstruktionen hos dagens switchade kraft­ aggregat kan behållas behövs vissa specifika ändringar för att säkerställa att kiselkarbi­ dens fördelar kan utnyttjas fullt ut. n

är det viktigt att konstruktionen kan utnyttja kanalen maximal, vilket i praktiken innebär en optimerad drivning.

I TA K T M E D AT T F L E R 650 V SiC MOSFET:ar lanseras börjar tekniken bli allt mer attraktiv för ett brett användningsområde. Det inklu­ derar system som vill nå en verkningsgrad på 97 procent eller mer, omvandlare där hård

Är du medlem i

?

SER, Sveriges Elektro- och Data- och IT-ingenjörer, är intresseförening för yrkesverksamma. SER arrangerar föredrag, studiebesök och seminarier, bygger kontaktnät mellan medlemmar och intressanta företag. I medlemskapet ingår Elektroniktidningen samt medlemstidningen Elteknik.

• Energiseminarium på RISE i Mölndal, den 20 augusti 2020.

• SER 2020 samarbetar med SWEDSOFT, en förening för företag och organisationer verksamma inom programvaruutveckling.

• SER 2020 är medlem i EUREL, Convention of National Associations of Electrical Engineers of Europe.

Läs mer på www.ser.se eller mejla oss på ser@ser.se

24

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

IKEL

Av Jonathan Harper, On Semiconductor Jonathan Harper har arbetat med krafthalvledare i mer än 25 år.

Till On Semiconductor kom han genom köpet av Fairchild för fem år sedan. Tidigare har han även arbetat på National Semiconductor.

Idag har Jonathan Harper ansvar för kraft- och GaN-produkter i Europa, med fokus på industri och fordonstillämpningar.

Modulerna formgjuts. Det gör dem myck­ et robusta samtidigt som de kan hantera ef­ fektcykling och termisk cykling väl. De kan innehålla effektfaktorkorrigering (PFC, Power Factor Correction), men vanligen innehåller de inte likriktning på ingången. Det är dock inget problem eftersom det finns likriktare för enfas AC-bryggor att tillgå. Den största fördelen med att använda IPM:er är att driv­ enheten är inbyggd och att ett extra anslut­ ningsben för drivningen har adderats.

I T I L L Ä M P N I N G A R M E D T R E FA S växelspän­ ning blir IPM:er däremot väldigt stora att använda. Det beror av att det finns krav på ett minsta avstånd (creepage and clearance spacings) mellan olika ledande delar i en komponent, allt för att förhindra överslag och oönskad ledning. Dessa avståndskrav gör att en IPM – som ju har ett extra anslut­ ningsben för drivningen – blir större än mo­ duler utan inbyggd drivning.

För varje tillämpning måste de nämnda

avstånden beräknas noggrant för att garan­ terat uppfylla alla krav. Beräkningarna är ba­ serade på faktorer som exempelvis hur hårt systemet drivs, systemets effektiva spän­ ningar, isoleringen som används i systemet, graden av förorening och så kallat CTI för modulen och kretskortet. CTI står för Com­ parative Tracking Index och används för att mäta hur ett isolerande material bryts ner elektriskt över tid.

För att bättre förstå kommer vi att granska nödvändigt avstånd baserat på en generell beräkning som täcker de flesta motordrivare med trefas AC-ingång. Blockdiagrammet i ­figur 1 visar en trefas AC-ingång med inte­ grerad gate-drivare.

AV S TÅ N D E N M E L L A N NTC-anslutningarna och övriga anslutningar måste vara minst 5,5 mm. Avståndet räknas då från anslut­ ningsbenens ytterkanter. Å andra sidan är benen fastlödda eller monterade med så kallad press-fit. Det relevanta avståndet är

Våra högströmskontakter från Stäubli är konstruerade för krävande industriella miljöer.

De är utrustade med den beprövade MULTILAM-tekniken som innebär lägsta övergångsmotstånd och extremt hög strömtäthet.

Kontaktdonen är lämpliga för en mängd olika applikationer såsom kraftgenerering och distribution, rack- och panelmontage, maskinstyrningssystem, mobila transformationer m.m.

Kontakta oss för ytterligare information.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

182x66_högström_2018.indd 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

2018-09-03 11:10:16

25

▲ ▲

lmotorer används för att driva en mängd olika typer av laster – fläktar i luftkonditioneringssystem, pum­ par för färskvatten och maskiner i fabriker är bara några exempel. Traditionellt har dessa motorer kopplats direkt till nätet.

Eftersom nätspänningen har en fast frek­ vens har motorerna drivits med konstant hastighet utan direkt styrning av vridmo­ mentet. Numera använder drivenheterna frekvensomformare (frequency inverters) för att styra motorernas hastighet och vrid­ moment.

En fördel med att använda frekvensom­ formare är den förbättrade effektiviteten vid full hastighet, eftersom omformaren kan maximera vridmomentet för en given excitationsström. En annan fördel är att va­ riabel motorhastighet bidrar till ytterligare energibesparing. Det traditionella sättet att driva en motor var att endera ha den helt på­ slagen eller avslagen. (Jämför med att köra en bil med gasen i botten eller foten helt av från gaspedalen). Genom att låta motorn gå i olika hastigheter sparar du energi och gör samtidigt att övergång mellan att slå på och stänga av den blir mjukare.

Intelligenta kraftmoduler, så kallade Intel­ ligent Power Modules (IPM), används för att åstadkomma variabel motorhastighet. De innehåller både inverter (växelriktare) och drivenhet, och är förstahandsvalet vid til�­ lämpningar med enfas växelspänning.

PE R

R TA T

Så väljer du kraftmodul för att driva din motor – funktionen avgör E

EX

TEMA: POWER

PE R

R TA T

EX

TEMA: POWER

IKEL

Figur 1. Blockdiagrammet av en trefas CIB-modul (converter, inverter och brake).

▲ ▲

således det kortaste avståndet mellan ytter­ kanten mellan olika anslutningar. En bred tolerans vad gäller storlek på monteringshål och lödöns diameter gör tillverkningspro­ cessen enklare, samtidigt sker det på bekost­ nad av de avståndskrav som finns.

Mellan R-, S-, T-, DBMINUS- och DBPLUSbenen och alla andra anslutningar krävs ett avstånd på 5 mm. De nödvändiga avstånden mellan U, V, W beror helt och hållet på til�­ lämpningen, men det typiska minimivärdet är 2,5 mm till 3 mm.

Tar man hänsyn till alla nämnda kriterier – avståndskrav, håltoleranser och storlek på lödning – så blir resultatet en modul som är ganska stor, åtminstone uppemot 70 mm.

Om även signalerna som behövs för att styra högspänningssidan tas med kommer modu­ len att bli ännu större. Det betyder att IPM:n

nen hos de gelfyllda modulerna har en ten­ dens att komma i vägen för ledningsdrag­ ningen på mönsterkortet.

I nya konstruktioner är det vanligt att löda fast både gelfyllda och IPM-moduler.

Det har blivit möjligt i och med att modern lödutrustning använder robotar i allt större utsträckning. Vissa typer av ben för pressfit-montering är dessutom mottagliga för frätande atmosfärer – ett problem som inte uppmärksammats vid lödning.

On Semiconductor har utvecklat en ny kraftmodul, kallad TMPIM som är kort för Transfer Molded Power Integrated M ­ odule.

I figur 2 går det att se ett tvärsnitt av en ­TMPIM-modul.

Det första steget i tillverkningsprocessen av en TMPIM är detsamma som för en gel­ fylld modul: chipen och termistorerna löds på ett DBC-substrat (Direct Bonded Copper) för att sedan trådbondas. Vid tillverkning av en IPM-modul löds däremot kopparsubstra­ tet och vissa komponenter först mot kap­ selns benram (lead frame) innan de trådbon­ das. Det gör tillverkningsprocessen mindre flexibel och kräver fler verktyg till skillnad mot en TMPIM, som har full flexibilitet i pro­ cessen så länge inte anslutningarna på ut­ gången (pinout) ändras.

blir för stor och för dyr för att vara praktiskt användbar i lågeffektstillämpningar med trefasingångar.

S A M T I D I G T Ä R D E T VA N L I G T att använda både IPM-moduler och gelfyllda moduler i industriella trefas-tillämpningar med låg ef­ fekt. IPM-modulen saknar då likriktare, med­ an de gelfyllda modulerna saknar drivare. I båda fall hålmonteras modulerna. IPM-mo­ dulerna kommer vanligen i så kallade dualin-line-kapslar (DIP), medan gelfyllda mo­ dulerna har en matris av ben (pin m ­ atrix). De gelfyllda modulerna klarar termisk cykling sämre medan däremot nya tillverknings­ metoder har förbättrat deras effekttolerans avsevärt. Kretskortslayouten blir dock be­ tydligt mer oflexibel med gelfyllda moduler jämfört med vid DIP-montering eftersom be­

N Ä S TA S T E G Ä R AT T LÖ D A leadframe mot kopparsubstratet. I det sista steget kapslas modulen in i epoxi, därefter skärs och böjs anslutningarna i en procedur som kallas trim och form. Fördelen med detta tillvägagångs­ sätt – jämfört med moduler där komponen­ ter först löds mot kapselns benram – är att det blir väldigt enkelt att byta ut chip i mo­ dulen eller att ändra konfigurationen i den.

DU HÅLLER ELEKTRONIKTIDNINGEN I HANDEN!

Ses vi igen?

Prenumerera gratis.

Du får månads­magasinet på etn.se/pren

NR 5 MAJ 2020

KTRONIK ETLE IDNINGEN

SVERIG ES ENDA ELEKTRONIKMAGAS IN FÖR PROFFS

NR 7–8 AUGUSTI 2020

TEMA: TEST &

NR 6 JUNI 2020

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

MÄT

ÅTERSKAPAD YTTERLIGHET FÖRENKLAR ANTENNMÄTNINGARNA

I spåren finns ett av corona intresse nyvaknat för sven Neonodes ska gränssnit optiska kaffeauto t i allt från till peks mater kärmar. /17

TEMA : OP

TO &

KLICK I MOT SMITLUF TEN T SPRIDNIN G

Fem distributörer om pandemin, oron inför framtiden och hur en digital möteskultur börjat gry. /20–21

reflektorn från in Den enkelkrökta möjligt att flytta /10–11 Ranlos gör det ingen i labbet. landsvägskörn

MAG NUS

DISPLA YER

BREI DNE:

Slår ett slag för fotonike n

VÄRM

/10–11

PR EN UM

ER ER A KO

Testlabb för robotik retar aptiten /16–17

NADS PREN UMER ERA KOST

Snarlikt GPS fast inomhus /12–13

EN FRIT T! ETN.S E/PR

ARROW:

WATTFNATT:

Kraftig tillväxt i Sverige

Britishvolt, Morrow, Freyr, Altris

/16–17 E_Snipe.indd

ill_ELEKTID_S

200731_9-2-M

1

PM 7/23/20 2:08

EKAM

EROR:

Flir tar tempen automati skt

/14–16

STN AD SFR

TEMA: DISTRIBUTION

PAUSAD UTVECKLING OROAR

COMBAIN MOBILE: AI Mee:

26

ELEKTRONIK

TIDNINGEN

ELEKTRONIK

TIDN INGE N

ITT ! ETN .SE /PR

EN

200403

_9-Mill_

ELEKTI

D_SE_S

nipe.ind

d 1 4/3/20

3:13 PM

/4–6, 8, 10–11

PRENUMERERA KOSTNADSFRIT T! ETN.SE/PREN 200403_9-Mill_ELEKTID_SE_Snipe.indd 1

4/3/20 3:13 PM

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

SVE RIGE S ENDA ELEK TRO MAG ASINNIKFÖR PRO FFS

TEMA: POWER

Figur 2. Tvärsnitt av en TMPIM-modul, kort för Transfer Molded Power Integrated Module.

Tabell 1. Avståndet mellan olika delar vid ­konstruktion av en TMPIM-modul (DIP-C2 CIB).

Vill man göra samma ändring i en IPM-mo­ dul krävs en ny leadframe och nya trim- och formverktyg. Dessa verktyget kostar flera hundra tusen dollar så därför används me­ toden enbart för moduler med standardan­ slutning, till exempel för så kallade sixpacksmoduler, som består av sex IGBT:er och sex dioder, eller CIB-moduler, som är kraftmodu­ ler med tre fasta funktionsblock: converter, inverter och brake (figur 1).

Gelfyllda moduler är lätta att anpassa för en viss kundspecifik tillämpning men de kla­ rar inte termisk cykling lika bra som TMPIMmoduler. Likaså har de sämre förmåga att hantera effektcykling om man jämför mo­ duler med motsvarande DBC-substrat och trådbondning.

Genom att studera figur 2 – som inte är skalenlig – går det att peka på tydliga förde­

lar hos den nya modulen jämfört med äldre moduler. Gapet mellan kylfläns och anslut­ ningsben hos en TMPIM är som figuren visar 6 mm, vilket är mer än de 5,5 mm som krävs.

G E L F YL L D A M O D U L E R uppfyller också detta krav, men de är betydligt tjockare. Den totala tjockleken för en gelfylld modul är 12 mm, en TMPIM är 8 mm medan IPM-moduler är ännu tunnare. Det betyder att gelfyllda moduler behöver en specialanpassad kylfläns, vilket typiskt adderar extra tillverkningskostnad.

I tabell 1 går det att se de olika avstånds­ krav som man tagit hänsyn till vid konstruk­ tion av TMPIM-modulen. Tabellen visar av­ ståndet mellan ytterkanten på lödningar, efter att hänsyn tagits till en pad-diameter på 0,5 mm, en borrtolerans på 0,3 mm och stift/ben-storlek.

TMPIM:er innehåller IGBT:er. De är robusta 1200 V IGBT:er med så kallad kortslutnings­ grad (short circuit rating) på mer än 10 µs vid 150 °C, busspänningen 900 V och gate-driva­ re på 15 V. Innan lanseringen har modulerna genomgått omfattande tester.

Varje TMPIM innehåller sex stycken NCP57000, en isolerad gate-drivare från On Semiconductor. Drivkretsarna har en in­ byggd DESAT-funktion som detekterar och skyddar mot överströmmar. Vid exempelvis en kortslutning innebär det att IGBT:n stängs av mjukt för att förhindra att kraftiga spän­ ningsspikar uppkommer.

D E NYA M O D U L E R N A har låg termisk resis­ tans och kan hantera termisk cykling klart mer än 1000 gånger. Det kan jämföras med standardversioner av gelfyllda moduler utan kylfläns som typiskt bara klarar 200 termiska cykler. TMPIM-modulernas effektcykling är också utmärkt.

TMPIM-moduler för högeffektstillämp­ ningar använder ett avancerat substrat av aluminiumoxid. Idag har ON Semiconductor en TMPIM-portfölj med 1200 V CIB-moduler med 25 A, 35 A, 35 A och 50 A med avance­ rat substrat. Nya konstruktioner i portföl­ jen kommer att täcka in 650 V CIB-moduler, 650 V-sexpacks, 1200 V-sexpacks och 650 Vsixpacks med interleaved PFC. n

Functional Safety Ready Products When Safety is Critical, Reliability is Everything

You can count on Microchip to help you meet functional safety requirements, while minimizing cost and development time. Our broad portfolio of functional safety ready products is supported by hardware safety features, safety software libraries, certified development tools and expert technical teams.

Whether you need to meet mandatory requirements or differentiate your product, we can help you meet industry standards for appliances (IEC 60730/EN 60335 Class B), industrial equipment (EN IEC 61508), automotive (ISO 26262) and medical software (EN IEC 62304).

Whether you are looking for a microcontroller, digital signal controller, memory, interface or connectivity product, or a certified compiler, Microchip’s “Functional Safety Ready” designation makes it easy.

www.microchip.com/functional-safety The Microchip name and logo and the Microchip logo are registered trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other countries. All other trademarks are the property of their registered owners. © 2020 Microchip Technology Inc. All rights reserved. MEC2326-ENG-07-20

TEMA: POWER En 13 kW-transformator för helbrygga, med likriktning av en växelspänning på 400 till 480 V. Switchfrekvensen är 50 kHz och isolationen 5 kV.

PE R

R TA T

EX

Både kvalitet och kvantitet Skräddarsy din transformator för högsta verkningsgrad

IKEL

E

n transformator på 1,7 kg lindas i en maskin stor som en lätt lastbil un­ der övervakning av en operatör. För två år sedan tog transformatorn på 13 kW tio minuter att tillverka. Idag tar det bara åtta minuter. Sirio Inductive Compo­ nents fabrik ligger utanför Padua i provinsen Veneto i norra Italien, som har varit en av de hårdast drabbade regionerna i Europa av ­Covid-19. Med en hög grad av automation och ett stort lager standardmaterial har fab­ riken trots allt inte behövt stänga ned pro­ duktion under pandemin.

Efter 30 år med tillverkning av kretskorts­ monterade pulstransformatorer, driftsatte företaget sin första egenutvecklade lind­ ningsmaskin för E-kärnebaserade transfor­ matorer för effekter mellan 2 kW och 25 kW år 2006. En andra maskin togs i drift 2012 och en tredje maskin 2018.

Under våren i år invigde Sirio en ny fab­ rikslokal intill den första. E-kärnorna som används är i storlekar från EE42 till EE80. Ge­ nom åren har företaget utvidgat tillhörande standardprogram av kapslar och bobiner.

Tillverkningsprocessen har även visat sig vara väl lämpad för drosslar som garanterar en stabil DC-utgång, induktorer för effekt­ faktorkorrigering (PFC, Power Factor Correc­ tion) och resonansbehållare (resonance tank) för mjukswitchning. hos en svensk kund för många år sedan fick italienarna tipset att hantera transformatorerna på pallar med pallkragar. Sedan dess har Sverige växt till en av Sirios viktigaste marknader. En konkur­ rensfördel som har stärkts under pandemin är att pallar med transformatorer kan trans­ porteras med lastbil från Italien till Sverige, när många konkurrenter använder dyr flyg­ frakt eller långsam båtfrakt från Asien.

Sirios transformatorer används i tillämp­ ningar med krav på isolation och switch­ frekvenser från 10 kHz till 100 kHz. Exempel på tillämpningar är svetsutrustning, induk­

Av Magnus Wahlström, Comptronic AB Magnus Wahlström har lång erfarenhet inom elektronikbranschen och är sedan 2012 teknisk säljare på Comptronic. Han startade sin karriär på ElektronikGruppen BK och var 2001 medgrundare till Emcomp Scandinavia, som numera ingår i Addtech-gruppen. Sedan januari 2016 är Magnus en av Comptronics två delägare, och han har bland annat ansvar för agenturen Sirio på den svenska marknaden.

tionsvärmare, batteriladdare, avbrottsfri kraft, likriktare för vattenrening eller yt­ behandling, samt växelriktare för solkraft.

Typiska topologier är så kallade push-pullspänningsomvandlare med halvbrygga, helbrygga eller nollströmsomkoppling (ZCS, Zero Current Switching) av resonanstyp. Den övre gränsen för arbetsspänning är 1500 V. Ferritkärnor ger bäst prestanda för indu­ stritillämpningar med switchfrekvenser över 20 kHz. Amorfa kärnmaterial och nanokris­ tallina material kan användas i tillämpningar

UNDER ETT BESÖK

28

Transformatorer på pall för enkel transport med lastbil.

som kräver bredare temperaturområden.

För isolation används en egen epoxibland­ ning som gjuts under vakuum.

För höga spänningar och låga strömmar kan kopparledarna förses med stiftkontak­ ter eller kabelskor för enklare anslutning.

För tillämpningar där högre Q-värden måste uppnås eller där primärsidan har betydligt fler varv än sekundärsidan används så kal�­ lad litztråd, en kabel bestående av många flätade eller tvinnande trådar.

För höga strömmar och låga spänningar ansluts transformatorns kopparfolie till en strömskena. Tjockare koppar banar för högre ström men ökar också den så kallade skinn­ effekten där strömtätheten är störst nära ledarens yta. En lösning är att använda tun­ nare kopparfolie i flera parallella lindningar som tillsammans ansluts med en skruv.

E N T R A N S F O R M ATO R S S TO R L E K bestäms i hu­ vudsak av effekt och switchfrekvens (figur 1).

Olika slutprodukter ger olika möjlighet till kylning vilket är en orsak till att samma ­omvandlartopologi, arbetsspänning, isoler­ spänning och strömmar i lindningarna, ändå kan resultera i olika transformatorer.

Hos Sirio startar ett nytt projekt med ett möte på utvecklingsavdelning där olika lösningar diskuteras utifrån elektriska och ­mekaniska krav. För att ta fram den bästa kandidaten med avseende på pris, pre­ standa och kvalitet görs elektromagnetiska simuleringar. Företaget använder en egen­ utvecklad programvara baserad på finita

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

TEMA: POWER elementmetoden som visar transformatorns beteende under drift med ­ effektförluster, dynamisk fältfördelning och dynamisk strömfördelning. Simulerade resultat stäm­ mer väl överens med verkligheten.

E-kärnorna erbjuder bra möjligheter till kylning. Med bygghöjder under 50 mm kan man ibland ersätta planartransformatorer som på grund av sin höga fluxdensitet kan kräva omfattande kylsystem. Transformato­ rernas ingjutning gör dem tåligare för vibra­ tioner. Oftast går det att hitta lämpliga lös­ ningar för mekanisk fixering. Termoledande gummifolier minskar mekaniska påfrestning­ ar på kärnorna och sprider kärnförlusterna.

P R OTOT YP E R BYG G S i labbmiljö men volym­ produktionen är allt annat än manuell. Lind­ ning av kopparfolie och isolationsmaterial samt anslutning av kablar görs i en maskin.

Maskinen säkerställer att viktiga parametrar som exempelvis läckinduktans håller sig inom snäva marginaler från en transforma­ tor till en annan. Vid manuell lindning finns det alltid risk för att små variationer i lind­ ningen av koppar eller isolation kan ge varia­ tioner i kopplingskapacitansen.

Epoxiblandningen gjuts under vakuum för att undvika luftbubblor. En bubbla i gjut­ massan – som ska garantera isolation – kan få förödande konsekvenser antingen efter flera år av problemfri drift eller redan efter

Figur 1. Översikten ger en idé om vilken storlek på transformator som kan användas i en specifik ­konstruktion. I praktiken måste varje transformator optimeras för varje tillämpning, beroende av ­exempelvis omvandlartopologi och möjlighet till kylning.

en månad. Olika spänningspotential på båda sidor av en luftbubbla i kombination med en hög switchfrekvens orsakar ett överslag som gör att gjutmaterialet spricker. Fenomenet är känt som partiell urladdning. Alla transfor­ matorer och induktorer testas automatiskt i produktionen och mätdata samt informa­ tion om ingående material sparas per batch.

Sirio erbjuder alltid en kontaktperson som arbetar på utvecklingsavdelningen. Det är

ofta samma ingenjör som tar fram de första proverna, vilket tar två till tre veckor. Efter att ha valt dioder med lägst framspännings­ fall och transistor med bäst Figure-of-Merit återstår framförallt optimering av transfor­ matorn. Utan att vare sig tid eller kostnader drar iväg kan Sirio sedan tillverka anpassade transformatorer i volym så att spänningsom­ vandlare i industritillämpningar når högsta möjliga verkningsgrad. n

6 Series MSO

High definition display

11,6 to 15,3 touch display

Flex channels

Lowest Noice performance

NEW! Spectrum View

Intuitive user interface

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

• Öve�ägec de ett oytl osdllosk� får du nu optioner till ett värde av 59 OOO kr vid köp av ett MD03 serien från Tektronix.

C.N.Rood BV Sweden +46 8 525 028 40 C.N.Rood BVThe Netherlands +3179360 00 18 C.N.Rood NV Belgium & Luxembourg +322467 03 50

www.cnrood.com

Kontakta oss för mer info

Tektronix 29

NYA PRODUKTER

Åtta kanaler, 10 GHz och 12 bitar n TEST&MÄT Den nya B-versionen av Tektronix oscilloskop i 6-serien har det mesta som utvecklare av avancerad elektronik kan önska sig.

Upp till åtta analoga kanaler med 10 GHz bandbredd, 12-bitars AD-omvandlare, massvis av logikkanaler plus möjligheten att samtidigt studera signalen i tids- och frekvensdomän.

6-serien finns med fyra, sex eller åtta kanaler och en bandbredd på 1 GHz, 2,5 GHz, 4 GHz, 6 GHz, 8 GHz och 10 GHz. ADomvandlaren är på 12-bitar och samplingshastigheten är upp till 50 GSa/s när två kanaler används. Med fyra kanaler sjunker den till 25 GSa/s.

Minnet är på 62,5 MSampel som standard men går att uppgradera till 1 GSampel.

att se signalen i både tids- och frekvensdomän. Därmed blir det exempelvis enklare att studera hur ett frekvenshopp påverkar en matningsspänning. Det går dessutom att ha olika centerfrekvenser i tids- och frekvensdomänen eftersom de är frikopplade från varandra. Inte heller val av samplingshastighet i tidsdomänen påverkar signalen i frekvensdomänen.

är av typen TekVPI vilket innebär att de fungerar med probar för såväl analoga signaler som den speciella logikproben TLP058 med åtta kanaler. Därmed samplas de digitala kanalerna synkront med de analoga och får tillgång till samma minne. Användaren bestämmer själv fördelningen beroende av aktuell arbetsuppgift. Exempelvis ger åtta logikprobar 64 digitala kanaler, men inga analoga.

En annan finess är att det går

ligger det under 51,1 µV vid 1 mV/div och 1 GHz. På 10 GHz är det under 1,39 mV vid 50 mV/div.

Förklaringen till de fina siffrorna stavas Tek061, en helt ny asic som sitter på ingången och bland annat innehåller förförstärkare. Den finns bara i den nya 6-serien medan Tek049 – som hanterar AD-omvandling, multiplexering och trigger – redan används i 5-serien.

Instrumentet kan styras via pekskärmen på 15,6 tum, men

INGÅNGARNA

T I T TA R M A N PÅ B R U S E T

det finns också en del knappar och reglage som komplement.

Som tillval finns en flashdisk med Windows. Den gör att instrumentet kan användas i klassiskt instrumentläge där allt är definierat av Tektronix, men också som Windowsinstrument vilket låter användaren lägga in exempelvis egna algoritmer som analyserar signalerna. Att växla mellan de två lägena sker genom att ta ut och stoppa i flashdisken.

Två mjukvaror som ­fungerar ihop med oscilloskopet är eScope och Tekscope. Den först-

nämnda körs i en webbläsare och gör det möjligt att fjärrstyra instrumentet från en dator. Programmet kan också användas för att dela data med exempelvis kollegor.

T E K S CO P E är en pc-version av den mjukvara som finns i oscillo­ skopet. Den gör det möjligt att analysera data på samma sätt som om man satt framför instrumentet.

Priset börjar på 25 900 euro.

PER HENRICSSON per@etn.se

Åtta uppdaterade kanaler n TEST&MÄT Det har gått åtta år sedan Yokogawa lanserade DLM4000, ett blandoscilloskop med åtta analoga kanaler.

Nu kommer det i en uppdaterad version – DLM5000 – med nytt innanmäte som ger bättre prestanda och ett förbättrat användargränssnitt.

Instrumentet är tänkt för utveckling av avancerad och ­intelligent kraftelektronik liksom för mekatronik i elektriska fordon, för motorstyrning och i energi­ effektiva elektronikprodukter.

D E T KO M M E R M E D fyra eller åtta analoga kanaler och 16 eller 32 digitala. Dessutom går det att koppla ihop två instrument vilket ger upp till 16 analoga kanaler och 64 digitala som alla är synkroniserade.

30

Bandbredden är 350 MHz eller 500 MHz och jämför man med föregångaren har DLM5000 dubbelt så hög samplingsfrekvens, 2,5 GSa/s, även när alla kanaler används.

Minnet är på 50 MSampel som standard men går att bygga ut till 250 Msampel.

F Ö R U TO M E N P E K S K Ä R M på 12,1 tum har DLM5000 också traditionella knappar och vred för att navigera bland det stora antalet analysfunktioner som finns.

Bland annat kan instrumentet köra protokollanalys på UART, I2C, SPI, Can, Can FD, Lin, CXPI, Sent och Flexray.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

NYA PRODUKTER

Finsk IP-kärna säkrar industrins IoT-noder n PROTOKOLL TLS 1.3 är en metod för att säkra kommunikationen mellan en klient och en server.

Det finska uppstartsföretaget Xiphera har implementerat protokollet i ett resurssnålt IP-block för Intels FPGA:er.

TLS, eller Transport Layer Security, är ett krypterat protokoll för att skapa säkra förbindelser mellan en klient och en server.

Tillämpningarna finns framför­ allt i industriella styrsystem, det kan exempelvis användas för att ladda upp data i molnet.

Den senaste versionen av protokollet är 1.3 och baseras på en kombination av olika krypteringstekniker inklusive symmetrisk och asymmetrisk kryptering, hash-funktioner och digitala certifikat.

Xiphera har i samarbete med Intel tagit fram ett IP-block för

Signalgenerator i ekonomiklassen

TLS 1.3 som är optimerat för företagets FPGA:er.

I O C H M E D AT T alla beräkningar görs i FPGA:n, där även nycklarna förvaras, blir säkerheten bättre jämfört med mjukvarubaserade lösningar. Dessutom klarar IP-blocket att hantera dataströmmar med Gbit-hastighet.

– Jag tror att den här lanse-

ringen är intressant för era läsare, faktiskt diskuterar vi redan med ett antal företag i Sverige, anger Matti Tommiska, vd och medgrundare av Xiphera.

Företaget knoppades av från Altouniversitet år 2017 och redan året efter gick verksamheten med vinst.

PER HENRICSSON per@etn.se

PMIC skäddarsydd för fordon n EFFEKTHANTERING Idag släpper Dialog Semiconductor en familj power management-kretsar, PMIC, med sikte på fordonstillämpningar.

Det handlar om en nedkonverterande DC/DC-omvandlare som enligt företaget kräver klart färre kringkomponenter än alla alternativ.

Den nya modulfamiljen, DA913X-A består av tre versioner som endera har enkel eller dubbel utgång. Alla tre kan hantera inspänningar från 2,5 till 5,5 V och har utspänningsområdet 0,3 till 1,9 V. Genom att addera ett yttre motstånd går det även att nå högre utspänning.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

DA9130-A är en enkanalig tvåfas-buckomvandlare som levererar upp till 10 A. DA9131A integrerar två enfasomvandlare som var och en ger en ström på upp till 5 A, medan även DA9132-A integrerar två enfasomvandlare men de levererar som mest 3 A vardera.

D I A LO G H ÄV D A R att enheternas verkningsgrad ligger över 90 procent. Det ger goda termiska egenskaper och enligt företaget att kretsarna är lämpade att användas inom en mängd fordonstillämpningar, exempelvis nämns infotainment, navigering, telemetri och ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).

Omvandlarna kommer med funktioner såsom fullt programmerbar mjukstart och dynamisk spänningsstyrning (DVC) som gör det möjligt att adaptivt justera matningsspänningen beroende av belastning. Genom konfigurerbara in- och utgångar stödjer kretsarna en rad funktioner, däribland I2C, DVC och Power Good.

Alla familjemedlemmar är kvalificerade enligt AEC-Q100 Grade-2. De finns att få kapslade i FC-QFN med 24 anslutningar.

De är 3,3 × 4,8 mm. Det finns också modeller för industriell användning att köpa.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

n TEST&MÄT 5G, fordon, IoT och utbildning är några tänkbara användningsområden för vektor­ signalgeneratorn SMCV100B från Rohde & Schwarz.

Instrumentet passar både i labbet och i produktionen.

SMCV100B kommer k­ omplett med alla tillval men bara grund­ varianterna är upplåsta vid leverans. Vill man exempelvis ha större frekvensområde än 3 GHz går det att betala för att utöka till 6 GHz eller 7,125 GHz med hjälp av en mjukvarunyckel.

Det går också att låsa upp större modulationsbandbredd (250 MHz), högre uteffekt (23 dBm) och vågformer med en bandbredd på 60 MHz (75 Msymbol/s).

Minnet är på 60 MSampel som standard men kan utökas till Gsampel.

L I K A V I K T I G T som den tekniska specifikationen är mjukvaran som används för att skapa testsignalerna. WinIQSIM2 stödjer ett 30-tal standarder för trådlös kommunikation inklusive cellu­ lära standarder liksom olika IoT-standarder och wifi.

Instrumentet kan också generera testsignaler för satellitpositionering med GPS, Glonass, ­Galileo och Beidou liksom signaler för att testa såväl analoga som digitala rundradiomottagare inklusive ATSC 3.0, DVB-T2 och DVB-S2X. SMCV100B använder direktkonvertering upp till 2,5 GHz vilket innebär att signalerna kan skapas i den digitala domänen.

Därmed elimineras i stort sett obalansen i I/Q-signalerna liksom LO-läckaget, två problem som man normalt har i analoga lösningar.

För signaler över 2,5 GHz används dock en analog lösning.

PER HENRICSSON per@etn.se

31

NYA PRODUKTER

SPELAR IN BREDBANDIGA IF-SIGNALER n TEST&MÄT Satellitpositionering, radar och telemetri är några tillämpningar där det kan vara intressant att spela in signalerna och sedan analysera dem i labbet. Stockholmsföretaget Novator Solutions har släppt en uppdaterad version av sitt PXI-baserade system som sömlöst spelar in mellanfrekvenssignaler upp till 600 MHz. Det går att ansluta upp till 96 Gbyte externt minne för lagringen.

– Eftersom vi inte har marknadsfört produkten tidigare är det nog en ny produkt för marknaden, skriver Carsten Watolla i ett email till Elektroniktidningen.

Han arbetade under många år på National Instruments och därefter tre år på SP Devices. Sedan ungefär ett år är han på Novator Solutions där han ska utveckla företagets affärsområde ”Spectral Data Analysis”.

– Förutom att vi har ändrat namnet till MUNIN 1005-IF har vi lagd till stöd för senaste RAID-hårdvaran som tillåter att

strömma data med upp till 5GB/s.

Det gäller både RAID-diskar i PXIchassit och externa diskar.

– I övrigt är det små förbättringar av det grafiska användar­gränssnittet, skriver Carsten Watolla.

EC Partner 0509 ramme

S YS T E M E T B A S E R A S PÅ PXI-kort från ­ ational Instruments medan mjukvaran N för att styra instrumenten och analysera de inspelade signalerna utvecklats av Novator Solutions.

Systemet kan spela in med en realtids-

Pickering erbjuder färdiga switchsystem

bandbredd på IF-signalen från 2 MHz upp till 600 MHz. För att få med signalen före triggögonblicket finns en särskild så kallad pre-trigger buffert.

P R I S E T F Ö R E T T S YS T E M

börjar på cirka en

01-09-05 14:25 beroende Side 1 på bandhalv miljon kronor

bredd och storlek på flashdiskarna.

– Vår affärsmodell är att erbjuda även kundspecifika anpassningar av produkten men även hela turn-key-lösningar när det önskas.

PER HENRICSSON

per@etn.se

FEIT?

n KUNDANPASSNING Brittiska Pickering Interfaces är känt för sina switchkort som sitter i många testsystem.

Nu erbjuder sig företaget att bygga nyckelfärdiga och LXIbaserade switchsystem enligt kundernas specifikationer.

Att sätta ihop ett switchsystem med hundratals eller kanske tusentals in- och utgångar kan ta tid och dessutom finns alltid risken att det bli fel i någon koppling. Pickering är experter på uppgiften och säger sig kunna

32

göra jobbet snabbt och kostnadseffektivt.

K U N D E R N A FÅ R förutom det LXIbaserade switchsystemet även mjukvara i form av en kontrollpanel för att styra systemet. Till det kommer full dokumentation liksom ett testprotokoll och tre års garanti.

Det går att få system från DC upp till 67 GHz med 50 Ω på ingången. För 75 Ω är den högsta frekvensen 2,5 GHz.

PER HENRICSSON per@etn.se

Neida, bare litt kraftig!

Your Electronic Component Partner

www.ecpartner.no Tlf.: 22 76 66 00

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

NYA PRODUKTER

Cortex R82 stöder Linux n KÄRNA Brittiska Arms senaste cpukärna Cortex R82 är dubbelt så snabb som sin starkaste föregångare inom R-familjen.

Den är också den första Cortex R som stöder Linux.

Stödet för Linux möjligörs genom att den utrustats med en så kallad minneshanteringsenhet, MMU. Klassiska R-cpuer användes för en enda dedikerad realtidsuppgift medan R82 under Linux smidigt kan växla mellan flera olika program – MMU:n håller deras programminnen isolerade från varandra.

Den tillämpning som Arm lyfter fram är komputationell datalagring – det vill säga hårddiskar som taggar bilder med vad de föreställer, eller komprimerar R82 är den första 64-bitaren i Cortex Rfamiljen.

inspelad video för att den ska ta mindre plats, eller kanske kör det ena programmet på dagtid för att samla data, och det andra på nattetid för att analysera samma data.

A R M S PÅ R att det kommer att finnas 79 zettabyte IoT-data år 2025. Den informationen behöver redas ut för att göras nyttig.

Ju närmare källan detta sker desto effektivare och säkrare blir hanteringen.

R82 kan adressera en terabyte DRAM och åtta stycken R82 kan sättas ihop till en multikärna. För AI stöds den numeriska instruktionsuppsättningen Neon. Ut­över MMU stöds Arm TrustZone för att ännu bättre på olika sätt säkra och isolera program, data och användare från varandra.

Ett orosmoln för Arm torde vara att en av de största datalagerkunderna, Western Digital, är mycket intresserad av den bubblande öppenkodsarkitekturen Risc V och har annonserat

I en multikärna kan en kärna hantera realtid medan en annan kör Linux.

att den planerar att byta två miljarder (!) av sina cpu:er mot Risc V-cpu:er. Där passar det strategiskt bra för Arm att lyfta fram R82 och komputationell datalagring, eftersom det är i

den kraftfulla änden av sin cpuporfölj som Arm har sin största ledning mot den ännu relativt färska arkitekturen Risc V. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Från Idé till Produkt Elektronikdesign, EMC test, Produktion Utveckling Hårdvara Mjukvara

Produktion

SMD Hålmontering Slutmontering

EMC

Ackrediterat lab Filter design Filterproduktion

Test

Klimat Mekanisk

KEMET Electronics AB • Thörnblads väg 6 • 386 90 Färjestaden • Telefon 0485-563900 • www.kemet.com/Dectron

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

33

NYA PRODUKTER

Kraftkretsar för tuffa tag Robusta filter i förnybart n PASSIVT Japanska TDK lanserar två kondensatorserier för ­trefas AC-filtrering i sin Epcos-portfölj. Båda har förbättrad säkerhet, jämfört med föregångarna.

Den ena serien, B32375, är konstruerad för låga och medelhöga effekter, den andra, B32376, för högre. De passar som in- och utgångs­ filter i förnybara energisystem och traction-tillämpningar, exempelvis tåg.

Kapacitanserna i B32375serien sträcker sig från 3 × 5 µF till 3 × 50 µF vid spänningar från 250 Vrms till 600 Vrms. Behållarens diameter är 50 eller 63,5 mm, medan höjden är mellan 128 mm och 275 mm. B32376-serien har kapacitanser från 3 × 10 µF till 3 × 400 µF vid spänningar från 250 Vrms till 1000 Vrms.

Diametern ligger på 116 eller 136 mm och höjden varierar från 200 mm till 275 mm.

Båda klarar säkerhetskraven enligt IEC-61071, vilket garanterar lång livslängd – upp till 100 000 timmar vid 85°C och kontinuerlig drift eller 200 000 timmar vid 70°C. AW

Skräddarsydd mekanik för elektronikprodukter.

www.blomdahls.com

34

n STRÖMFÖRSÖRJNING Japanska Cosel – ägare av den svenska kraftspecialisten Powerbox – har just släppt en serie DC/DC-omvandlare med förstärkt isolation som levererar 3 W. Siktet är ställt på medtek och industri.

Omvandlarna går att få med tre inspänningsområden: 4,5–18V, 9–36V och 18–76V. De ­kommer dessutom med flera olika utspänningar – fem enkla på 3,3V, 5V, 9V, 12 V och 15V samt två dubbla på ±12V och ±15V. Serien, kallad MH3, har en förstärkt isolation på 3kVac och 4,2 kVdc. Isolationskapacitansen är som mest 20 pF, vilket minskar de överförda störningarna. Omvandlarna uppfyller medicinska normer för isolation 2xMOOP (250 VAC) enligt IEC60601-1 normen, 3:e utgåvan.

I N BYG G T F I N N S ett överströmskydd med automatisk återställning. Som standard finns

dessutom en anslutning för fjärrstyrning.

Anslutningarna är ingjutna i en epoxihållare. Därmed blir kopplingen mellan kretskort och modul mycket robust, vilket är speciellt attraktivt i tillämpningar där modulen utsätts för vibrationer som annars kan skada anslutningarna. Omvandlarna har godkänts omfattande i vibrations- och stöttester.

MH3-serien är avsedd för

både industriella och medicinska tillämpningar och är godkänd enligt UL62368-1, EN62368-1, c-UL, ANSI/AAMI ES60601-1, EN60601-1 3rd, c-UL. Modulerna kommer kapslad i en SIP8-kapsel och är 22,0 × 12,0 × 9,5 mm. De väger som mest 7 gram, uppfyller RoHS direktivet och är CE-märkt i enlighet med lågspänningsdirektivet.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Microchip dubblar EEPROM:et n MINNEN Microchip har släppt ett EEPROM på 4 Mbit. Företaget hävdar att det är marknadens hittills största i sitt slag – det kan lagra dubbelt upp mot vad konstruktörer hittills varit hänvisade till.

Det handlar om ett seriellt EEPROM tänkt att användas i medicinska och bärbara konsumentprylar. Här nämner Microchip hörapparater och glukosmätare men också fordon och industrisystem som behöver ta hjälp av kundspecifika data för att användas optimalt. Företaget menar att EEPROM passar väl i dessa tillämpningar eftersom minnet inte är flyktigt, det kan styras på byte-nivå, det är enkelt att använda och det har låg energiförbrukning 25CSM04 är namnet på nykomlingen. Det lagrar dubbelt upp mot vad som tidigare gått att hitta bland tillgängliga EEPROM. Det betyder att utvecklare som tidigare behövt mer

än 2 Mbit ofta tvingas använda billiga NOR-flash anger Microchip, som på direkta önskemål från kunder lanserat det nya EEPROM:et.

Minnet har en standby-ström på 2 µA och det kan skriva enbyte, fler-byte och en hel sida.

Likaså kan det skriva/radera en sektor snabbt, på bara 5 ms, och det klarar att skrivas en miljon gånger.

Nykomlingen stöds av Micro­ chips startpaket MPLAB för seriella minnen som inkluderar all mjuk- och hårdvara för att komma igång. Minnet går att få i de tre kapslingsalternativen WLCSP, SOIC och TDFN-S. Som lägst kostar det 2,32 dollar styck vid köp av 10 000 kretsar.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 9/20

Svensk Elektronik – först in i framtiden.

Kurser i Smartare elektronikhandboken 2.0 Svensk Elektronik har genomfört två kurstillfällen i det uppskattade kurspaketet för en bättre kretskortskvalitet längs hela konstruktionskedjan i Stockholm och nu senast i Göteborg. Nästa tillfälle blir i Lund den 22 oktober. På kursen går vi igenom Elektronikhandboken 2.0 med sina mallar, checklistor och bilagor. Kurstillfället leds av Mats Andersson och Maria Månsson, Svensk Elektronik. Det finns fortfarande platser kvar så skynda att anmäla er via www.svenskelektronik.se

KALENDARIUM 9 oktober Webinarium om värdekedjerelaterade trender i Asien med fokus på elektronikindustrin

Pris: 2 700 kr per deltagare, kostnadsfritt för medlemmar i Svensk Elektronik.

Stora Elektronikdagen med SUMMIT 10 september Eventet arrangerades tillsammans med Strategiska Innovations Programmet: Smartare Elektroniksystem. Här fick rekordmånga – runt 200 personer – tillfälle att höra resultat från programmets FOI-projekt och hur man skyddar hård- och mjukvarusystem.

Eventet genomfördes med publik på plats och digitalt. Svensk Elektronik presenterade en undersökning hur branschen påverkas av Covid-19 pandemin. Inom kort kommer det finnas möjlighet att följa presentationerna för er som missade tillfället.

Årsmötet för Svensk Elektroniks medlemmar 10 september Svensk Elektroniks årsmöte gick av stapeln i anslutning till Stora Elektronikdagen och SUMMIT i Stockholm den 10 september.

Vi välkomnar därmed vår nye styrelseledamot, Anders Rosvall från Embedded Artists AB, Malmö. Samtidigt avtackades Lennart Liljeström och Jan Linders för sitt goda ar-

Se till att bli medlem och ta del av våra förmåner, tillsammans skapar vi förutsättningar!

bete för Svensk Elektronik och dess styrelse.

Medlemmarna fick i anslutning till årsmötet en genomgång om planerade aktiviteter och fokusområden för framtiden samt resultatet från svensk elektroniks undersökning om pandemins påverkan på svensk elektronikbransch.

Cool Sweden Initiative Det planerade eventet kommer få ett nytt datum arrangerat av Smartare Elektroniksystem.

En workshop i Skövde med inriktning mot elektronikkylning. Initiativet avser att skapa branschnätverk och samla Thermal Managementkompetens inom svensk elektronikindustri.

Tillsammans skapar vi branschens framtid.

Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag. www.svenskelektronik.se info@svenskelektronik.se

22 oktober Kurs i Smartare elektronikhandboken 2.0 i Lund 4–5 november S.E.E. Scandinavian Electronics Event 4–5 november Embedded Conference Scandinavia 2020 26 november Höstmöte svenskelektronik.se/ kalendarium Webinarium om värdekedjerelaterade trender i Asien med fokus på elektronikindustrin Den 9 oktober kl. 09.00-10.00 så anordnar Business Sweden tillsammans med Svensk Elektronik och Innovationsprogrammet Smartare Elektroniksystem ett gratis webinarium om värdekedjerelaterade trender i Asien med fokus på elektronikindustrin.

Anmälan görs på www.svenskelektronik.se Tycker du att det vi gör är bra och värdefullt, hoppas jag att ditt företag ser till att vara medlem i Svensk Elektronik så vi tillsammans kan göra än mer för ditt företag och branschens konkurrenskra !

Peter Björkholm Svensk Elektronik

POSTTIDNING B Returadress: Elektroniktidningen Folkungagatan 122, 4 tr 116 30 Stockholm

ROHDE & SCHWARZ IS PAVING THE WAY TO SMART CITIES Smart cities think ahead, making them safer and improving the quality of life.

Our T&M, communications and cybersecurity technologies are ensuring that this vision will soon become a reality.

Interested? Find out more at www.rohde-schwarz.com