Elektroniktidningen februari 2024

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

NR 2 FEBRUARI 2024

TEMA:

OPTO 20–29

Succé för den blinkfria lasern När gasfaslasern byts ut mot en halvledar­laser sjunker energi­förbrukningen i Mycronics maskritare med över 70 procent. /20–21

NAIMA:

TRUECORE:

XTACTOR:

Anoder av kaffesump?

Återvinner mobilnäten hållbart

Armbandet som vibrerar morsekod

/4–5

/14–15

PRENUMERERA KOSTNADSFRITT!

/16–17

WWW.ETN.SE/PREN

24 Utges av Elektroniktidningen Sverige AB adress: Persuddevägen 50A, 135 52 Tyresö www.etn.se | 0734-17 10 99

Prenumeration www.etn.se/pren eller mejla till: pren@etn.se Prenumerationen är kostnadsfri för dig som arbetar i elektronikbranschen.

20

annonser: Anne-Charlotte Lantz ac@etn.se | 0734-17 10 99 redaktion: Jan Tångring (ansvarig utgivare), Per Henricsson

6

skicka pressmeddelanden till: red@etn.se grafisk formgivning, layout: Jocke Flink, typa jocke.flink@typa.se medverkar i detta nummer: Göte Andersson och Lena Wreede

12

22

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

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

Anne-Charlotte Lantz Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring. ac@etn.se | 0734-17 10 99 © Elektroniktidningen 2024 upplaga: 13 000 ex.

Allt material lagras elektroniskt. issn 1102-7495 Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper av Stibo Complete. omslagsbild: Halvledarlaser. foto: Mycronic

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

10

8

6 6

22 24

Ansvar utan pengar Tillväxtverket har tillsammans med Vinnova fått ansvaret för ”halvledarakten” i Sverige. Men regeringen har inte avsatt några nya pengar till pilotlinor.

Skånes innovationskluster växlar upp Mobile Heights i Lund axlar ett större ansvar i Silicon Europe Alliance, en samarbets­ organisation för europeiska mikroelektronikoch halvledarkluster.

12

Svensk 5G håller takten utan satelliter Vid årets slut måste mobilnäten klara synkroniseringen även när GPS-signalen störs ut.

EXPERT: Snåla skärmar går på batteri Reflekterande TFT, Blanview, Memory-In-Pixel och E-papper.

Peter Jendros på Data Modul berättar om några riktigt snåla skärmtyper som klarar batteridrift.

EXPERT: Belysning belyst ur fyra vinklar Tomasz Nowak på TME förklarar marknaden för LED-remsor genom att sortera dem på fyra sätt: efter färg, användning, teknik och tillverkare.

26

EXPERT: Allt du ville veta om fotodioder Rolf Horn på DigiKey förklarar tekniken bakom fotodioder och fototransistorer, och ger exempel från distributörens eget utbud.

3

STARTBLOCKET

Kaffesump i EU:s battericeller?

Malte Lilliestråle deltog i jakten på en biobaserad anod till det europeiska natrium­jonbatteriprojektet Naima. Nu vill han se en fortsättning med volymtillverkning i Europa av den spännande batterikemin natriumjon.

– Vi vill ju inte att EU blir ett museum för japanska och kinesiska turister.

F

ör att besvara frågan i rubriken på en gång så – nej. Det dricks inte nog med kaffe ens på Söders baristor för att sumpen ska räcka till volymproducerade battericeller. Processat fungerar det utmärkt som anodmaterial, och det är avfall och därmed hållbart. Men det är inte skalbart.

Det var ändå ett av de biobaserade alternativ som testades som referens i ett EU-projekt för europeiska natriumjonbatterier.

Projektet hette Naima och ut-

vecklade, tillverkade och testade celler och moduler. Uppdraget var att ta fram en helt europeisk värdekedja. Receptet skulle dessutom vara hållbart, inne­ fattande allt från biodiversitet till återvinning.

Allt uppfylldes med undantag för en av ingredienserna, en sällsynt jordartsmetall.

Projektet involverade ett hundratal personer varav en grupp på cirka 20 personer tog fram så kallad hard carbon baserad på

FAKTA

Naima testades i tre tillämpningar

4

Efter tre år avslutades i somras Naima. Projektet hade då tillverkat femtusen celler på två egna recept – det ena energi- och det andra effekt­optimerat.

• Det franska elbolaget EDF fick hjälp att balansera sitt elnät.

• Ett hyreshuskomplex i Rumänien flyttade solenergi från dag till natt.

Cellerna hade satts ihop till batterimoduler med egna BMS:er (batteristyrsystem) och testats i tre tillämpningar: • En spansk mekanisk verkstad fick effektutjämning till sina verktygsmaskiner.

Sist men inte minst definierades processer för återvinning.

Läs mer om projektet på hemsidan!

biomassa som anodmaterial. Där var Sverige med.

Vi ­samlade in och förprocessade bio­logiska material.

Närmare bestämt gjordes jobbet av Malte Lilliestråle och hans bolag Biokol AB. – Vi deltog i ett litet hörn till­ sammans med andra partners i den högra delen av batteriet – anoden.

Kaffesump från baristor i Stockholm förvandlades till anodmaterial, i likhet med äppelmustrester från Värmdö och avfall från ett ölbryggeri i Trondheim. Liksom lignin, biopolymerer, ricin, cellulosa, kåda och sågspån.

Alla dessa kandidater förprocessades och torkades. Därefter gick de vidare till Nederländerna för pyrolys och sedan till projektets centrum i Frankrike för integrering i battericeller.

I slutänden var det sågspån – från ett träslag som Malte Lillie­ stråle inte avslöjar – som blev den vinnande ingrediensen.

– Vi räknade ut att det skulle finnas tillräckliga volymer. Det krävs mycket – kol är den största komponenten viktmässigt i batterierna.

Batterirecepten förvandlades till celler av franska Tiamat, projektets tekniska koordinator.

Det som projektet visade var att Europa kan plocka fram egen natriumjonbatteriteknik. Kompetensen finns och ingen teknik behöver licenseras utifrån.

Nu är det upp till EU om de egna recepten ska tas vidare.

Naimas koordinator i ­Frankrike söker efter partners till ett kon­sor­ tium för ett Naima 2. En ut­lysning stänger sista mars och Malte ­Lilliestråle håller tummarna.

– Jo, nu måste det hända något – det här projektet kostade ju ändå EU hundra miljoner kronor.

Naima försökte uttryckligen bädda för en europeisk värdekedja och vill gå vidare med teknik för volymtillverkning.

– Fokus skulle vara mer på implementering än forskning.

Malte Lilliestråle tycker att EU ska hänga med i det natriumjonbatterirace som startar nu.

– Man måste sätta ner foten, tillverka, få in synpunkter, och få värdekedjorna på plats.

Visserligen kommer det säkert att dyka upp ännu bättre batterirecept, utvecklingen går snabbt.

– Natriumjon kan säkert vara föråldrat om sex år. Men det är viktigt att hänga med i teknik­ utvecklingen. Vi vill ju inte att EU blir ett museum för japanska och kinesiska turister.

– Och det kommer inte bara att finnas en batteriteknik i världen. Vi står i början av en helt ny batteriepok. Stora pengar krävs, men det blir en stor belöning för den som träffar rätt.

Tror ni att ni kan ta recepten till volymtillverkning?

– Som jag ser det är det exakt samma tillverkningsteknik som exempelvis Northvolt använder för sina celler. Det borde gå att använda samma maskiner.

Labbet i Frankrike som tillverkade Naimas celler har produktionsmaskiner av senaste snitt.

– Och vi kan använda aluminiumfolie istället för koppar – det blir billigare.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

STARTBLOCKET

EU är med i natriumjonmatchen Natriumjonbatterier (NIB) har hamnat på dagordningen.

Kina har ledningen med ett halvdussin företag som förbereder tillverkning. Världens största batteritillverkare CATL ska redan ha en årskapacitet på 1,8 GWh på plats.

En dramatisk tillväxt väntas.

Kinesiska Zoolnasm ska ha en årskapacitet på 10 GWh i augusti. Fabriker med kapaciteter på 20 och 30 GWh planeras.

Men Kinas försprång är mindre än det brukat vara och branschen jublar – EU är med från början.

Franska Tiamat – partner i projektet Naima – ser ut att bli först med cellproduktion i Europa med en kapacitet på 700 MWh år 2027 i norra Frankrike och ett slutmål på 5 GWh. ­Tiamat planerar även produktion i Kina.

Sverige finns med. Northvolt annonserade i november att det mouser-forte-print-210x148-se.pdf utvecklar natriumjonbatterier.

Svenska Altris har finansiering för volymproduktion av sitt katodmaterial fennac och för en pilotlina för cellproduktion. Fennac är kompatibelt med ett recept som CATL standardiserat på.

Malte Lilliestråle är nyfiken på hur långt Northvolt kan ha kommit. Han vet hur lång tid det tog för Naima att utveckla sina recept och hur många gånger projektet hamnade i återvändsgränder.

De kanske kan låna ert recept?

– Visst borde de hänga på. Och vi har kontaktat dem – men de har inte svarat än.

NIB borde kunna bli 30–40 procent billigare än dagens stora kemi LIB (litiumjonbatterier).

De har även en stor fördel i säkerhet. Naima hettade upp NIB- och LIB-batterier i säkerhetstester. Det sprutade eld och gnistor ut LIB-batterierna.

– Men det kan inte ens bli någon termisk rusning och bat1 28.11.23 15:17 teribrand i NIB-batterier, säger

Malte Lilliestråle.

En litiumbattericontainer i ­energilagret Big Bessie i Australien dundrade och rök i flera dagar i september utan att brandkåren vågade sig in.

– Det är inget att leka med.

Om du vill ha ett hemmabatteri på vinden för din solel, så vill du inte ha ett batteri som kan självantända.

Och så är de hållbarare.

Natriumjonbatterierna är redan ganska gröna i sig med koksalt och biomassa som huvudingre-

dienser. Som anodmaterial ville EU använda hard carbon från biomassa. Dagens anoder är grafit från Mocambique och Kina.

– Det finns en befintlig värdekedja och visst, det blir billigare – om man struntar i miljön!

Den primära tillämpningen väntas bli energilager. Men även elverktyg och fordon. NIB ger en kort laddtid och trots att energidensiteten väntas vara klart lägre än LIB har Kina redan lanserat bilmodeller som ska erbjudas med NIB. ■

FAKTA

Biokol AB

Biokol AB var svensk partner i EU-projektet Naima.

Företagets fokus är utveckling av funktionella material. Labbet finns på KTH:s Greenhouse.

I tidigare projekt har företaget utvecklat magnetiskt aktiverat kol för vattenrening och guldextraktion. Med ABB har man utvecklat superkondensatorer.

Vd för Biokol är Malte Lilliestråle som är KTH-civilingenjör och HHS-civilekonom. Han har ett förflutet på Ericsson inom olika befattningar från produktion till strategisk affärsutveckling för ­cellulära system.

I Naimaprojektet deltog forskaren Radwa Ashour, KTH-doktor i magnetiska funktionella material.

Ett BOM-verktyg som kan tänka: Forte Check stock

Part match

Review lifecycles

Save time

Kontrollera lagret

Komponentmatchning

Granska livscykler

Spara tid

Forte Det intelligenta BOM-verktyget

Auktoriserad återförsäljare av halvledare och elektronikkomponenter för konstruktionsingenjörer. mouser.se/bomtool

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

5

STARTBLOCKET TILLVÄXTVERKET:

Ge Vinnova 1,2 miljarder till halvledarsatsningar Tillväxtverket har tillsammans med Vinnova fått ansvaret för det som kallas Chips Act eller ”halvledarakten” i Sverige.

Men regeringen har inte avsatt några nya pengar till pilotlinor.

Tillväxtverket fick inför 2023 uppdraget att stödja Regeringskansliet under förhandlingsarbetet med halvledarakten men också att förbereda förordningens tillämpning i Sverige. Den 26 oktober 2023 lämnade verket över rapporten ”Halvledaraktens tillämpning i Sverige” till Rege­ ringskansliet.

Några av förslagen har redan gett avtryck i regleringsbreven till Tillväxtverket och Vinnova för verksamhetsåret 2024.

– Vinnova pekas ut som ansvarig för det som kallas Pelare 1 i halv­ ledar­akten och Tillväxtverket för Pelare 2 och 3, säger Björn Langbeck, som var med och skrev rapporten på Tillväxtverket.

I klartext innebär det att Vinnova ska sköta satsningar på forskning och innovation medan Tillväxtverket ska ansvara för

investeringsstöd för pilotanläggningar, det som kallas Pelare 2, och övervakning och krishantering, Pelare 3.

E T T A N N AT V I K T I G T resultat är att regeringen implementerat det som kallas Paragraf 26a (EU:s gruppundantagsförordning) i svensk lagstiftning.

– Det innebär att ­Regionerna kan ge stöd till ytterligare investeringar i forskningsinfrastruktur.

Exempelvis skulle Region Skåne kunna avsätta pengar till Nanolund, Lunds halvledarlabb.

Det ingår i Myfab, Sveriges nationella forskningsinfrastruktur för mikro- och nanofabrikation. Där ingår även labben på Chalmers, på KTH och i Uppsala.

Dessutom utreder Tillväxtverket om Paragraf 26a kan appliceras på den egna budgeten – om

verket självt kan medfinansiera pilotanläggningar.

Det gick bra med ansvaret och Paragraf 26a, men Vinnova har inte fått några extra pengar för halvledarsatsningar. Det innebär dock inte att det är helt kört.

Det finns alltid möjligheter att omfördela befintliga medel och dessutom kan det hända saker framöver.

Rapporten har i varje fall lett till en större medvetenhet bland tjänstemännen på regeringskansliet om frågan.

Under hösten har det också vuxit fram planer inom EU på en fjärde större pilotlina utöver Imecs för CMOS under 2 nm, franska CEA-LETI:s lina för FD-SOI under 10 nm och tyska FMD:s lina för avancerad heterogen integration.

Den fjärde pilotlinan ska fokusera på material med breda bandgap vilket passar Sverige med vårt kunnande och företagande inom kiselkarbid och galliumnitrid.

För att den ska hamna här

krävs dock engagemang på regeringskansliet och att staten öppnar plånboken.

I R A P P O R T E N konstaterar Tillväxtverket också att det finns möjlighet till stöd för mindre kommersiella satsningar inom områden där vi är starka. I praktiken mikromekanik och kraftelektronik där beloppen för nya fabriker ligger mellan en halv och fem miljarder kronor.

Rapporten slår också fast att Sveriges spetsområden kan härledas till satsningar som gjordes före millennieskiftet men att det därefter varit tunt, något som lett till att sektorn tappat mark.

PER HENRICSSON per@etn.se

Korta rapporten:

Hela rapporten:

Skånes innovationskluster växlar upp europasatsningen Tech-klustret Mobile Heights i Lund axlar ett större ansvar i Silicon Europe Alliance, en samarbetsorganisation för mikroelektronik- och halv­ ledarkluster runt om i Europa.

– Samarbeten bygger man inte över en natt – vi har jobbat med andra halvledarcentra under många år och nu börjar det ge resultat. Nu har vi fått förtroendet att leda en del av arbetet, säger Ola Svedin som är vd för Mobile Heights och som i november valdes till vice ordförande i Silicon Europe Alliance.

Det är en sammanslutning av tolv halvledarkluster runt om i Europa där bland annat tyska Silicon Saxony och franska Minalogic ingår.

Precis som de andra medlemmarna i Silicon Europe ­Alliance

6

fungerar Mobile Heights som en lokal mötesplats där företagen kan träffas och skapa ­samarbeten. De kan också få hjälp att ta sig ut i Europa.

– Vi tar med dem till andra hotspots på ett organiserat sätt så de kan träffa kunder och sam­ arbetspartners.

I fjol organiserades exempelvis en resa till Silicon Saxony i Dresden.

– Förhoppningsvis öppnade det några dörrar som de inte hade kommit åt annars. När jag nu är vice ordförande har vi ännu bättre möjligheter att använda det europeiska nätverket för att nå företag i de andra klustren, säger Ola Svedin.

Mobile Heights startade som ett projekt år 2007 och blev en formell klusterorganisation två år senare. Idag finns tolv

anställda som arbetar för de runt 130 företag och organisationer som betalar en årsavgift för att vara med.

– Vi känner dem väldigt väl, vet vad de vill och deras affärsmodeller. Då kopplar vi dem med organisationer ute i framför allt Europa som arbetar på liknande sätt.

E N A N N A N A K T I V I T E T som Mobile Heights tagit en aktiv roll i är Silicon Eurocluster, ett EU-finansierat projekt med en budget på en miljon euro. Målet är att stärka småföretag utan den sedvanliga byråkratin som är

förknippad med den här typen av projekt.

– Vi fick in 65 ansökningar, tolv av dem blev beviljade varav ett svenskt projekt.

Det är Uppsalabaserade Upwis som fick finansiering för att vidareutveckla sitt IoT-system så att det kan användas för att upptäcka läckor i fjärrvärmenät.

– EU-kommissionen fortsätter stödja Eurocluster så det kommer en ny utlysning. Det här hade inte varit möjligt om vi inte gjort det tillsammans med de andra klustren och hållit på så länge, säger Ola Svedin och fortsätter: – Sen skickar vi gärna ut en signal att vi vill ta initiativet för hela Sverige när det handlar om att hjälpa halvledarstartuper.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

STARTBLOCKET

Northvolt i miljökonflikt i Kanada Aktivister har spikat i träden för att hindra Northvolt från röja för sitt bygge i Kanada. Det pågår en tvist kring skydd av våtmarker.

Byggandet av Northvolts cellfabrik i Quebec har fått tillstånd att inledas efter att ha bromsats av överklaganden från miljöorganisationen CQDE. Någon har dessutom saboterat byggplatsen. Ett hundra­ tal träd, enligt Northvolt, har märkts upp och försetts med spikar och stänger för att försvåra avverkningen ”så att skogen kan försvara sig själv”.

Det läser Elektronik­ tidningen i lokaltidningen La Presse.

En ledartext i La Presse beskriver konflikten som att synden straffar sig själv.

Politikerna har slarvat med att implementera procedurer för skydd av våtmarker. Nu drabbar detta Northvolts batterianläggning, som enligt ledaren egentligen är ett miljöprojekt. 13 000 träd ska bort, men ”det är ju inget köpcentrum de röjer för”.

Northvolt har lovat kompensera för fabrikens ingrepp på ekosystemet ekonomiskt och genom återställning. Men ledartexten beskriver den proceduren som en icke­ fungerande fars med brister i utredningar, uppföljningar och transparens – det går inte att lita på proceduren.

Komprometterande i Northvolts fall är att samma byggplats strax tidigare fått avslag för ett hälften så stort boendeprojekt, med hänvisning till artskydd.

Dessutom justerades en siffra upp i regelverket från 50 000 ton till 60 000 ton i fjol så att Nortvolts produktionsplaner hamnade precis under vad som krävs för ytterligare miljöutredningar – och det var knappast en slump, in­ sinuerar ledaren.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

8

FORSKAREN KLAS TYBRANDT:

Elon Musks trådlösa hjärnchip imponerar Elon Musks företag Neuralink har opererat in ett trådlöst chip på en människahjärna efter att hittills bara experimenterat på djur. Den svenska forskaren Klas Tybrandt följer experimenten med intresse.

– Nyheten här är att man kommit så långt att man gjort första implanteringen i människa, vilket är ett stort steg som kräver väldigt mycket tidigare arbete, kommenterar Klas Tybrandt till Elektroniktidningen.

Många företag arbetar med liknande teknik – Blackrock Neurotech i USA planterade in ett chip i en hjärna redan år 2004 – men det är fortfarande endast ett fåtal som kommit så långt som till att faktiskt plantera in ett chip.

Klas Tybrant tycker att Neura­ links projekt imponerar.

– Man jobbar med ett helhetskoncept som verkar lovande.

I konceptet ingår flexibla elektroder i form av trådar som sätts in i hjärnan med en robot, avancerade chip för utläsning, databehandling och kommunikation, samt databehandling för att få fram något användbart av de utlästa hjärnsignalerna.

– För att denna typ av teknologi ska bli användbar krävs att många olika delar kommer samman till ett fungerande koncept.

– Detta visar att deras teknologi är tillräckligt mogen för test i människa.

Elon Musk har redan bestämt namnet på Neuralinks första produkt: Telepathy. Den ska användas som trådlöst datorgränssnitt. Förlamade är den första målgruppen.

Men huruvida produkten kommer att bli verklighet får framtiden utvisa.

– Det som kommer avgöra om detta är en framgång eller inte är

hur stabilt gränssnittet kommer att vara över tiden, då dessa typer av gränssnitt måste fungera under längre tid för att de ska vara intressanta.

VÄV N A D O C H E L E K T R O N I K är inte särskilt kompatibla – det är en av de utmaningar som Klas Tybrandts egen forskningsgrupp studerar på Laboratoriet för organisk elektronik på Linköpings universitet.

Det finns ingen vetenskaplig dokumentation av Neuralinks försök. Det som finns hittills är en tweet av Elon Musk, företagets egensinnige ägare.

Neuralink fick tillstånd att testa chipet på människa i maj i fjol. Då planerades att 64 flexibla tunna trådar skulle placeras på en del av hjärnan som signalerar ”avsikt att röra sig”.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Silex vill dubblera kapaciteten i Järfälla Mikromekanikfoundryt Silex vill bygga ut sin halv­ ledarfabrik i Järfälla, avslöjar tidningen Mitt i. Blir planerna verklighet kan det leda till hundratals nya arbetstillfällen.

Silex Microsystems ansökte i höstas om planbesked hos Järfälla kommun och i november gav kommunen klartecken. En ny detaljplan ska påbörjas redan i vår.

Om planerna blir verklighet skulle de dubblera företagets ka-

pacitet och skapa uppåt 650 nya arbetstillfällen vilket är positivt för kommunen eftersom försvarskoncernen Saab är på väg att flytta sin verksamhet till Solna.

S I L E X ÄG S sedan 2005 av ett kinesiskt bolag med kopplingar till den kinesiska staten. Hösten 2022 stoppades företagets köp av en halvledarfabrik i ­Tyskland efter avrådan från tyska säker­ hetstjänsten. Köpet skulle för­utom mer kapacitet även gett

till­gång till en process med finare geo­metrier.

Om svensk lagstiftning kan tänkas sätta käppar i hjulen även för planerna i Sverige är oklart.

Lagstiftningen skärptes så sent som i december och inbegriper utländska investeringar i Sverige.

– Köpet av Silex hade grans­ kats och definitivt stoppats med den nya lagen, säger Oscar Almén på FOI till Mitt i.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

STARTBLOCKET använts av stater för både laglig avlyssning och massövervakning. Den som har tillgång till corenätet kan bland annat hämta uppgifter om vilka mobiler som är kopplade till en viss cell.

Ukraina rapporterade redan 2013 att Ryssland gjort en attack den vägen och 2023 var den ukrainska operatören Kyivstars nät nere flera dagar sedan det hackats. Hur mycket data som läckt innan det släcktes är okänt.

Den dödliga attacken i Makiivka på nyårsafton 2022 förklaras ofta med att de ryska soldaterna använde sina mobiler och därför var enkla att upptäcka. I en färsk rapport tittar mjukvaruföretaget Enea på vilka metoder det finns för att lokalisera en mobiltelefon och vad Ryssland använder för teknik i kriget mot Ukraina.

Enea om mobilspårning i krigets Ukraina

D

et finns ett antal metoder för att lokalisera en mobiltelefon. Enklast, och den som fungerar på alla generationer av mobilnät, är pejling där man räknar ut positionen genom att mäta den utsända signalen från olika positioner. Fyra olika typer av ryska system för den här

metoden har observerats under kriget.

En lite mer krävande lösning är att etablera kontakt med mobilen och få den att skicka över data inklusive SIM-kortsnummer och typ av mobil. Trafiken kan användas för att pejla den.

Den tredje metoden är att be

mobilen om ytterligare data, som signalstyrka och GPS-position.

Den fungerar med modernare system som LTE och 5G. Om man vill slippa riskerna med att befinna sig relativt nära den mobil som ska pejlas kan man istället söka data i core-nätet. Tekniken har länge

D E N T R E D J E T YP E N av metod är att ge sig på den enhet som är uppkopplad till nätet. Då måste angriparen lyckas med att installera exempelvis en app som sedan ”läcker” intressant data.

Det finns rapporter om att Ryssland använt metoden mot en Androidplatta som används av ukrainskt artilleri.

Sedan finns givetvis alla andra sätt som en mobil kan spåras inklusive geolokalisering av bilder som laddas upp i sociala media.

Rapporten analyserar också om attacken i Makiivka kan förklaras med soldaternas användning av mobiltelefoner.

PER HENRICSSON per@etn.se

Rapporten finns här

Volvo skapar testbädd i Torslanda Mobility Innovation Destination Torslanda är namnet på den nya testbädden där biltillverkaren Volvo ska utveckla teknik i en miljö som efterliknar det framtida samhället.

Volvo vill flytta ut delar av utvecklingsarbetet från labben till en stadsliknande miljö där det bland annat går att testa trådlös laddning, dubbelriktad laddning från fordon till elnät och själv­ körande funktioner.

Vid sidan av nya byggnader och anläggningar för testning, konstruktion och material planerar Volvo Cars att bygga ut sitt campus i Göteborg för att få plats med uppstartsbolag och affärspartners.

– Med det här initiativet vill vi skapa ett ekosystem där vi kan utveckla framtidens ­mobilitet, inklusive bilar, tekniken i dem

10

och infrastrukturen runt dem, allt hand i hand, säger Jim Rowan, vd för Volvo Cars i ett pressmeddelande.

Nästa steg i skapandet av Mobility Innovation Destination Torslanda är att uppföra byggnader med moderna kontor tvärs

över gatan från det befintliga campuset.

Den första nybyggnationen på 25 000 kvadratmeter kommer att nyttjas helt av Volvo Cars.

Byggnaden är en trähybrid, vilket minskar koldioxidavtrycket med 15 procent jämfört med en

traditionell stomme av stål och betong. Byggstart är planerad till andra kvartalet 2024 och den första byggnaden beräknas stå klar 2026, lagom till Volvo Cars hundraårsjubileum 2027.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

KOMMUNIKATION

5G

-standarden tillåter användning av GPS-signaler för tidssynkronisering men Post- och Telestyrelsen, PTS, har först i världen beslutat att operatörerna måste ha ett alternativ till satelliterna, enligt Elektroniktidningens källor.

Därför bygger nu de svenska operatörerna markbaserade nät för synkronisering av basstationerna.

För operatörerna innebär PTS krav extra kostnader som kan uppgå till flera hundra miljoner kronor. Operatörerna Tre och Teracom har båda valt teknik från svenska Net Insight som del av lösningen för satellitoberoende synknät. Net Insight har den bästa lösningen, säger de båda operatörerna till Elektroniktidningen.

O M E N S V E N S K mobiloperatör använder GPS eller något annat satellisystem för synkronisering av basstationerna så blir de nu skyldiga att ha ett lokalt reservalternativ som kan ta över för tidssynkroniseringen.

– PTS ställde krav om att det ska finnas en redundant källa för synkronisering av basstationerna 2020–2021. För 5G-nät i 3,5 GHz-bandet och 2,3 GHzbandet ska operatörerna ha en lösning på plats före 1 januari 2025, säger Leo Jager på statliga PTS och fortsätter: – Sveriges lagstiftare bedömde att Sveriges säkerhet kräver att denna lösning införs.

Beslutet kom efter samråd med försvarsmakten och säkerhetspolisen. Beslutet blev att centrala funktioner i mobilnäten som tidssynkronisering får inte vara beroende av utlandet. Detta krav ingår därför i tillståndsvillkoren för mobiloperatörerna.

P T S H A R LÖ PA N D E tillsyn gentemot operatörerna och PTS ska kontrollera att operatörerna uppfyller kraven.

Motsvarande krav gäller idag för 900-, 2100- och 2600-banden.

Kravet på avancerad tidssynkronisering baseras på att 5G-näten använder TDD (Time Division Duplex). TDD innebär att trafiken mellan basstationen och mobiltelefonen nyttjar

12

GPS-störningarna över södra Östersjön startade på juldagen. Dagen därpå sträckte de sig från Växjö i norr till söder om Warsawa och från Stralsund i väster nästan ända till Vilnius.

Den 27 december var störningen borta.

KÄLLA: GPSJAM.COM

KRAVET PÅ 5G:

Hålla takten utan satelliter 5G-operatörerna i Sverige har innevarande år på sig att bygga ut markbaserade lösningar för tidssynkronisering av 20 000 basstationer. Synkroniseringen måste ligga under en mikro­sekund annars slutar 5G-näten att fungera. tidsindelning. Trafiken för ett enskilt samtal tilldelas ett antal tidsluckor som bara detta samtal förfogar över, både för nedlänk och upplänk. Varje basstation måste därför vara helt synkroniserad med andra basstationer så att störningar inte uppstår. Det är detta som kräver en synkronisering som ligger under en mikrosekund.

En annan viktig faktor är att tidssynkroniseringen även behöver klaras inomhus. Satellitnavigeringssystem har normalt ingen täckning inomhus samtidigt som

huvuddelen av all mobiltrafik genereras inomhus.

Elektroniktidningen har pratat med operatörerna Tre och Teracom om deras tekniska lösning. Telia, Telenor och Tele2 vill inte berätta om hur de klarar PTS krav.

Håkan Snis hos Tre berättar: – Den svenska leverantören Netnod erbjuder nationella GNSSoberoende källor för synkronisering från sex punkter i

Sverige. Det är Luleå, Sundsvall, Gävle, Stockholm, Göteborg och Malmö. Vårt nät överför tidssynkroniseringen från Netnod till de lokala basstationerna.

Alla 5G-operatörer använder samma tidsreferenskälla och ansvarar för att bygga ut ett synkroniseringsnät fram till sina basstationer.

Varje operatör behöver då välja teknik för transportnätet mellan Netnods överlämningspunkt och basstationerna.

Tre har inget eget fast fibernät fram till sina basstationer. En ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

KOMMUNIKATION stor del av det regionala nätet för att nå mellan städer och kommuner baseras på hyrd nätkapacitet.

Accessnätet ut till varje basstation är baserad på egen infrastruktur och där använder Tre PTP-tekniken (Precision Time Protocol). Detta påverkar vilken lösning som är optimal.

E T T A LT E R N AT I V är att ­installera atomklockor lokalt, nära varje basstation. Ytterligare ett alternativ är att hyra våglängdskanaler från Netnods överlämningspunkt, fram till varje basstation.

Ett tredje alternativ är att hyra svart fiber och installera PTP. Men PTP kräver maskinvarustöd vid varje mellanliggande nod, vilket ökat kostnaden. Det är sannolikt att PTP används i det lokala accessnätet men en bit upp i nätet används PTP tillsammans med andra tekniker.

Det fjärde alternativet är Net Insight.

– Net Insight var den enda som kunde kombinera våra krav och möjliggöra en kostnadseffektiv utrullning. Vi kan använda vårt existerande transportnät utan ombyggnad eller omdesign, säger Håkan Snis.

Han anger att en viktig fördel med Net Insight är att Tre kan övervaka både synknätet och underliggande transportnät med samma utrustning.

– Över 100 tidsuppgifter mäts varje sekund i varje nod och samlas centralt. Vi får analys, optimering och övervakning av synknätet, säger Håkan Snis.

S TAT L I G A O P E R ATÖ R E N Teracom har ett 5G-nät i 2,3 GHz-bandet.

De behöver också bygga ut ett nationellt nät för att klara synkroniseringen.

– Vi har också valt Net Insight, Det är den bästa lösningen för oss. Vi ska klara att bygga ut nätet till slutet av 2024, säger Per Tullstedt på Teracom.

Han påpekar att de stora operatörerna har 8 000 till 10 000 basstationer. Teracom har bara 500 basstationer och ett transportnät baserat på både fiber och radiolänk.

– Vi kan hantera trafiken för synkroniseringen via vårt befintliga transportnät, säger Tullstedt.

Telenor vill inte avslöja vilken teknik de valt för sitt markbaserade synknät. De har både ett markbaserat nät för synktrafiken

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

och använder GPS/ GNSS som backup.

– För vår del är problemen redan lösta. Vi har en bra lösning som vi är trygga med, säger Sara Kebert på Telenor.

Telia ska uppfylla kraven från PTS. – Vi har ett marginellt beroende till GPS/GNSS och hade ingen påverkan på våra tjänster under tiden för de störningar på GPS/ GNSS som de rapporterats om.

När det gäller krav på backup­ lösning kommer vi naturligtvis att följa de regler som gäller, men går inte in på några specifika detaljer, säger Irene Krohn på Telia.

Net Insight räknar med att andra länder i Europa går samma väg som Sverige.

– Utredningar pågår i andra länder om införande av reglering för markbaserade synknät, säger Per Lindgren.

GÖTE ANDERSSON gote@etn.se

Candor är en leverantör av specialkemikalier, metaller och utrustning för ytbehandlingsverkstads-anodisering-lackering och elektronikindustrin. Candor utvecklar och tillverkar anläggningar för kontinuerlig ytbehandling av tråd och band, konventionella doppanläggningar och vattenrening. Candor är ett privatägt företag med tillverkning och huvudkontor i Norrköping, dotterbolag i alla nordiska länder samt agenter i Europa, Asien och USA. Läs mer på www.candorsweden.com

Candor söker nu en

Affärsorienterad säljare/tekniker med produktområdesansvar elektronik och metall

Som affärsorienterad säljare/tekniker blir din uppgift att utveckla kontakterna med existerande och potentiella kunder inom våra affärsområden.

Vi söker dig som har erfarenhet inom ovanstående produktområden, kunskaper inom produktionsteknik, vilja och intresse av att arbeta med säljprojekt. Företrädelsevis arbetar du redan idag med elektronikytbehandling och har erfarenhet av produktområdet. Geografiskt område är främst Sverige också Norge, vilket innebär att du kan utgå från Södra eller Mellersta Sverige.

Du erbjuds ett fritt arbete med utrymme för egna initiativ och direkt ansvar. Beroende på anställningsort ges möjlighet till kontor i bostaden.

Rekryteringen sker i samarbete med Q, rekryteringskonsult Åsa Gustafsson, tfn 013-470 39 01.

Läs gärna mer om tjänsten på www.qbemanning.se där du också söker tjänsten via lediga tjänster.

Vi arbetar med löpande rekrytering och ser fram emot din ansökan snarast, dock senast 2024-02-29.

13

KOMMUNIKATION

Precis som mycket annan elektronik byts fullt fungerande delar i mobilnäten ut mot modernare dito.

Svenska Truecore lever på att ge dem ett andra liv, eller om inte det går, se till så att de återvinns på ett hållbart sätt.

betade hela sitt liv på telekomjätten och med en egen karriär som inleddes med sommarjobb och så småningom en traineeutbildning. Därefter blev det ett drygt decennium på olika Ericssonkontor runt om i världen.

Under telekombubblan i början av 2000-talet blev ­Ericsson sittande med ett stort lager osålda varor när marknaden tvärnitade.

Daniel Ryman fick i uppgift att rea ut lagret men inte via de vanliga kanalerna och inte direkt till ordinarie kunder eftersom det skulle ge en priserosion.

– Det vi gjorde var att vi gick till ett amerikanskt bolag och föreslog ett samarbete. De fick gå ut och sälja med stor rabatt men med andra garantier och andra serviceavtal. Det gick bra, vi omvandlade produkter för 4 miljarder kronor till pengar.

– Vi gjorde en undersökning som visar att bara 2 procent av all infrastruktur som säljs globalt återanvänds. Det borde vara 20, 30 procent, säger Truecores grundare Daniel Ryman.

Som alltid går det att hitta undantag.

– En kund i Norge har nått 78 procents återanvändning.

Daniel Ryman kallar sig lite skämtsamt ”Ericssonbarn”.

Uppvuxen med en pappa som ar-

Daniel Ryman TRUECORE

14

D A N I E L RYM A N blev rekryterad till Somera Communications, som hade erfarenhet från ITbranschen med att ta tillbaka, gå igenom, renovera och sälja produkter som bärbara datorer och mobiler. IT-branschen ligger tio, femton år före telekomindustrin.

– Jag började jobba i Europa­ organisationen 2003. Då såg vi att det är jätteintressant, operatörerna har aldrig tittat på det här.

Man bara bygger. Jag jobbade där några år och såg att det fanns någonting.

Företagets fokus låg på att ta in saker och erbjuda dem till marknaden. Lite som Ebay eller Tradera för mobilnätsutrustning.

– Vi har de här tio prylarna, hoppas någon köper dem. Det är en lågmarginalaffär men jag ville skapa lösningar där man tar in ”äpplen” och ”päron” från ett

ställe, köper en ny fruktkorg från Ericsson, och erbjuder det till en ny kund.

Efter ett mellanspel på andra bolag startade han Truecore år 2009.

– När operatörerna gör förändringar kan de skicka materialet till oss. Vi har kunskap och expertis. Man kan se vårt lager som ett jättestort kylskåp.

Vi plockar ut och slänger vissa delar, andra sätter vi ihop och så du får en fin måltid, det är det vi kallar asset management as a service, säger Daniel Ryman.

I praktiken handlar det om att hjälpa mobiloperatörerna att förvalta näten så att de drivs på ett cirkulärt sätt, det som på engelska kallas circular asset management.

Avtalen kan se ut på olika sätt.

Bäst marginal för Truecore är det att agera reservdelslager åt en operatör. Ta 4G-nätet som exempel, det monteras just nu ned i Sverige. Arbetet tar ett antal år att göra och under den tiden kommer komponenter i den del av nätet som fortfarande är i drift att gå sönder och behöva ersättas. Operatören kan då beställa fram delen från Truecores lager.

Förfarandet blir billigare än att köpa en ny komponent av tillverkaren.

N Ä S TA S T E G i värdekedjan är att slussa utbytta delar vidare till andra bolag i samma koncern.

Många operatörer har verksamhet i flera länder och här kan True­core fungera som mellanhand.

Steg tre i marginaltrappan är att en operatör säljer till en ­annan operatör.

– Ibland är det reservdelar, men vi vill gärna bygga hela lösningar.

TRUECORE

Ger mobilnäten ett andra liv

Det innebär kompletta sajter med basband, radio, kring­ utrustning, antenner och kraft.

– Ofta finns redan kraft så det är bara i 10 procent av fallen vi levererar det.

Detsamma gäller transmissionen, det vill säga fiber eller radiolänk. Den är normalt redan på plats på sajten. Antenner är också lite speciellt i och med att de aldrig återanvänds. Risken att de försämras av hanteringen är för stor. I jämförelse fungerar 98 procent av alla radiomoduler som plockas ned.

E N L I T E N M A R K N A D är också att OEM-tillverkarna köper tillbaka utrustning. Då kan Truecore gå in och göra en värdering.

Det kan exempelvis handla om utrustning som av någon anledning byts efter bara något år.

Det gäller just nu för Huawei i ett antal länder i Europa där politiska beslut tvingar operatörerna att avlägsna utrustningen trots att det är modern 5G-utrustning.

Längst ned i Truecores värde­trappa finns förmedlare (brokers). De står för ungefär 5 procent av omsättningen.

– Det kan vara en installatörsperson i Kenya som vill köpa en rectifier eller en combiner. Det är lite som Ebayförsäljning.

Precis som den kända handels­ platsen för privatpersoner finns det dedicerade sajter för begagnad telekomutrustning där man kan annonsera ut sina prylar.

Det som inte går att återanvända går till återvinning hos något av de stora bolagen som Stena, Reymondis, Kusakoski eller liknande.

– Vi har hög kunskap om materialet så vi hjälper till att sortera det vilket höjer värdet,

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

KOMMUNIKATION

säger Daniel Ryman.

Det kan handla om att kablar som innehåller koppar hamnar i ett kärl, höljen av plåt i ett annat och kretskort i ett tredje.

Det normala är annars att allt hamnar i samma kärl när utrustningen monteras ned.

Långt ifrån alla operatörer vill dock binda sig med löpande avtal. Istället skickar de med ojämna mellanrum över listor på material som monterats ned och

som de vill ha anbud på. Men att köpa in och lägga saker på lager innebär alltid en risk så den delen av Truecores verksamhet är relativt liten.

– Vi är för små för att våga det.

F Ö R E TAG E T S L AG E R på 4 000 kvadratmeter finns i Trollhättan i en byggnad som ursprungligen tillhörde ­personbilstillverkaren Saab men som idag ägs av fastighetsbolaget Stenhaga. Sju

personer arbetar med att packa upp, testa och skicka ut delar.

– De har utvecklat testprocessen där man kopplar upp enheterna, skickar in trafik och får en viss output vilket tar fem till sju minuter per radiomodul, säger Daniel Ryman.

Inte helt överraskande är det Ericsson, Nokia och Huawei som har tillverkat 90 procent av materialet som kommer in.

En bonus med Trollhättan är att det bara är nio minuters gångavstånd till den lokala flygplatsen.

Truecore har vuxit stadigt sedan starten 2009 och omsatte 70 miljoner i fjol. 80 procent av verksamheten ligger utanför Sverige och hela 60 procent utanför Europa.

– Styrelsen har beslutat att vi ska nå 60 procent i Norden och Baltikum inom tre år. Det är en ganska pessimistisk bedömning om hur världen utvecklas med handelshinder och annat.

Företaget är också på väg att lansera ytterligare ett sätt att återanvända begagnad utrustning.

– Vi har hållit på i två år att bygga en affär kring privata 5Gnät, säger Daniel Ryman.

M AT E M AT I K E N Ä R E N K E L . Operatörerna byter fortlöpande ut fullt fungerande LTE- och 5G-utrustningar för att öka kapaciteten i ett givet frekvensband.

– Vi får material som kanske kan hantera 10 000 användare, det räcker till en byggnad eller en fabrik.

Med begagnade komponenter går det att hålla nere priset till storleksordningen en halv miljon för ett privat nät samtidigt som den här typen av verksamhet är jungfrulig mark. De etablerade företagen som bygger mobilnät är fokuserade på stora landstäckande mobilnät medan privata nät har större likheter med IoTsystem.

Verksamheten kommer att bedrivas i ett separat bolag, Truecore Enterprise.

– Det ska kapitaliseras och anställas folk.

PER HENRICSSON per@etn.se

Experience High-Level Integration in Your Next Touch Design Powering Complex, Robust Touch Designs With dsPIC33C DSCs Our core-independent touch dsPIC33C DSCs, supported by our MPLAB® Code Configurator (MCC) touch libraries, offer leading-edge capacitive sensing performance with robustness, water and moisture rejection and immunity to conducted as well as radiated noise. The touch libraries are integrated into the MPLAB development ecosystem to reduce design complexities and simplify your development. Our touch solutions are highly resistant to environmental changes and interference and deliver high performance for a variety of user interfaces.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

microchip.com/dsPIC-touch

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. © 2024 Microchip Technology Inc. All rights reserved.

MEC2544A-UK-01-24

15

ANVÄNDARGRÄNSSNITT

D

en ser ut som en svart armbandsklocka, men har varken urtavla eller visare. I stället har Xband två knappar på ovansidan. Dessutom kan den vibrera meddelanden med hjälp av morsealfabetet.

Peter Idestam-Almquist är den som ligger bakom utvecklingen av Xband (xBand). Han är vd på företaget Xtactor (xTactor) och arbetar deltid på institutionen för data- och systemvetenskap som lärare och forskare. Och han är mycket intresserad av neurologi.

– Vår hjärna har en fantastisk förmåga att lära sig oss nya saker. Xband är också baserad på forskning inom ”brain computer interfaces”, det vill säga alternativa sätt att kommunicera.

Som att i stället för att ögonen skickar information om olika bilder till hjärnan kan känseln göra det. Peter Idestam-Almquist citerar neuroforskaren David Eagleman: ”Just give the brain information and it will figure it out.”

– Det spelar alltså ingen roll varifrån du får information om till exempel en bild. Hjärnan listar ut ändå vad det handlar om. Faktum är att vi alla en gång i tiden lärt oss att förstå världen med alla våra sinnen, inte bara ett i taget.

D E T S O M B L E V S TA R T S KOT T E T för Xband var när Peter Idestam-Almquist för första gången testade North Sense – en brittisk produkt som sätts på kroppen och som vibrerar när den vänds mot norr.

– Till slut lär sig kroppen var norr är. Det blir automatiserat. Jag funderade över vilka and­ ra saker som kan bli det. Som att få veta vad klockan är via känseln och utan att behöva titta.

Han frågade sin brorson Ante Larsson, KTH-ingenjör i elektronik och datorteknik, om han kunde bygga hårdvaran. 2018 kom första prototypen, en vibrationsenhet stor som en kortlek. Den fästes till ett armband.

– Vi testade den på handleden med två sladdar till batteriet i bröstfickan. Det blev ”Wow! Nu startar vi ett företag!”

FAKTA

Xtactor

ildades 2018.

B Grundare/vd Peter Idestam-Almquist, 58 år. ● Företaget består av tre datavetare, en ingenjör och en tillgänglighetsanalytiker. ● Kontor saknas. Träffar sker virtuellt eller på kaféer med mera. ● ●

Xband

ommunikationsarmband som sänder och K tar emot meddelanden via känseln. ● Drivs av ett laddningsbart batteri på 160 mA. ● Kopplas till mobiltelefonen via Bluetooth. ● Funktioner: klocka, datum, ut- och ingående meddelanden, mobilnotiser samt samman­ fattade och kortade notiser. ● Programmerad för att använda morsealfabetet. Signalerna kommer som vibrationer mot huden. ● Är CE-certifierad. MDR-certifiering (Medical Device Regulation) saknas. ● Prisades med tre miljoner kronor 2023 i tävlingen ”Kommunikation för alla”. Det utvecklas en ny version av Xband som bygger på elektromyografi som uppstår i musklerna. ●

16

Kommunikationsarmbandet Xband fungerar med hjälp av morsealfabetet.

Distinkta vibrationer gör det möjligt för användaren att känna meddelandet.

Armbandet som vibrerar morsekod

Tänk om det fanns en produkt som kunde berätta vad klockan är utan att man behöver titta? Det blev starten för Peter Idestam-Almquists vibrerande klocka Xband som även kan ta emot och skicka meddelanden via kodspråket morse. Nu pågår arbetet med nästa version som bygger på kommunikation via enkla muskelrörelser.

Tidigt tänkte han att produkten skulle kunna vara ett hjälpmedel för synskadade.

Och att den skulle kopplas till användarens mobiltelefon. Visserligen fanns redan Apple Watch. Men den vibrerade bara för att få uppmärksamhet. Peter Idestam-Almquist ville gå ännu längre. Förutom att ge information om tiden skulle det bli en smartklocka som också kunde ta emot och skicka meddelanden.

Därifrån var inte steget långt att använda sig av morse.

K LO C K A N B L E V E N kommunikationsenhet som klarar att både skicka och ta emot meddelanden med morsealfabetet – korta och långa vibrationer.

Tekniken kan även kombineras med Chat GPT som hjälper till att sammanfatta inkommande meddelanden och notiser.

– I många sms är det mycket lull-lull som ”Hej på dig! Vad trevligt att du kunde ses. Jag är tyvärr lite sen och kommer först klockan 17. Fungerar det för dig?”

– Det görs om till ”Sen, 17?”.

Sedan många år tillbaka finns redan klockor och andra hjälpmedel utvecklade för personer med synnedsättning. Men de bygger nästan uteslutande på punktskrift eller ljud.

– Fördelen med Xband är att användarna inte behöver fokusera på olika signaler eller

I den nya versionen av Xband kommer signaler skickas med hjälp av lätta muskelrörelser, säger Peter Idestam-Almquist. ”Det innebär att jag kan kommunicera direkt med kroppen utan att behöva plocka fram en teknisk pryl.”

läsa punktskrift eftersom allt går via vibrationer och känseln.

– Just hörseln är dessutom jätteviktig för synskadade, inte minst i trafiken eller på allmänna platser. Via ljud förstår de sin omgivning. Därför ville vi inte ockupera hörseln med fler signaler.

D E T G Å R AT T KÖ PA Xband direkt från Xtactors hemsida eller via shoppingsajten Iris hjälpmedel. Priset ligger runt tretusen kronor. Hittills finns ett hundratal användare, som hittat produkten utan någon som helst marknadsföring. Peter Idestam-Almquist är övertygad om att efterfrågan kommer att öka. Inte minst

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

ANVÄNDARGRÄNSSNITT när den nya versionen av Xband kommer, den som bygger på elektromyografi, EMG. EMG är en medicinsk term som handlar om de elektriska spänningar, i mikrovolt, som uppstår när en muskel spänns. Skillnaden mot nuvarande Xband är att morsekoden i den nya versionen inte behöver matas in via knappar.

I stället räcker det att använda till exempel handen, säger Peter och visar genom att trycka tummen och pekfingret mot varandra.

– Men det behöver inte vara fingrarna. Det kan vara tår eller ett ögonbryn. Det viktiga är att du hittar en muskel på kroppen som fungerar. Muskelspänningen fångas sedan upp av enheten som i sin tur gör om dem till meddelanden. Det innebär att jag kan kommunicera direkt med kroppen utan att behöva plocka fram en teknisk pryl.

Apple Watch har en liknande funktion där kommandon kan skickas med fingrarna.

Skillnaden med Xbands teknik är att här kan användaren mata in fullständig text.

D E N U N D E R L I G G A N D E T E K N I K E N är också helt olika. Xband använder en EMG-sensor, medan Apple Watch använder accelerometer, ­gyro och optisk pulssensor.

Finansieringen för projektutvecklingen med EMG fick Xtactor från Post- och telestyrelsen

Daniel Åkesson, Peter Idestam-Almquist, Ante Larsson och Camilla Scheffer Bergman.

när företaget vann tre miljoner kronor i innovationstävlingen ”Kommunikation för alla”.

– Tillsammans med egna pengar och dem från våra privata investerare är planen att produkten med EMG-sensor ska lanseras 2025.

Några stora belopp finns alltså inte. Där­ emot mycket motivation.

– Det roligaste jag vet är att få en idé och få den att rulla. I grunden handlar det också om att förbättra världen. Sen kan man hoppas att man får några pengar också. Men det är tufft att få världen att hitta nya sätt att kommunicera.

Företaget har professionella riskinvesterare. Men enligt Peter är det svårt att få riskpengar i Sverige. Här tar riskkapitalisterna helst inga risker.

Han är ändå hoppfull inför framtiden. Den globala marknaden för hjälpmedel för syn­ ned­satta uppskattas omsätta 140 ­miljarder

kronor. I det beloppet ingår allt från olika programvaror som kan skriva i punktskrift till vita käppar. I hela världen finns enligt WHO omkring 285 miljoner gravt synnedsatta. Tyvärr bor många av dem i fattiga länder och är betydligt svårare att nå.

Samtidigt menar Peter Idestam-Almquist att Xband mycket väl skulle kunna bli en produkt för andra än synnedsatta: – I vår färdplan för nästa version av Xband ser vi nya målgrupper som jägare, polis, mili­ tär, sjukvårdspersonal, idrottare. Både här och utomlands.

– En annan grupp vi vill nå är folk som sitter i möten hela dagarna. Som kan kommunicera utan att verka otrevliga – titta på klockan eller ta upp sin telefon för att kolla på ett meddelande, eller skicka ett. Och vi vill även nå personer som vill minska sin skärmtid.

F Ö R U TO M F I N A N S I E R I N G E N är sammankopplingen med mobiltelefonen, då främst Apples produkter, en tröskel. Han berättar att Iphone än så länge inte gett dem tillgång till att öppna appen så att meddelanden från Xband kan skickas.

Med Android finns inte den typen av begränsningar.

– Apple känns väldigt byråkratiskt och konkurrenshämmande. De borde kunna släppa på det, då vi ju framför allt gör ett hjälpmedel för synskadade. Det finns lösningar att gå runt det, men det är extra krångligt.

– Å andra sidan känns det viktigt att vi får till det eftersom vi märkt att fler och fler börjat hitta Xband. En av de vanligaste frågorna vi får är: När kommer den nya versionen ut?

LENA WREEDE lena@etn.se

”Hjärnan listar ut vad det handlar om”

Första prototypen av xBand kom 2018.

17

embedded conference scandinavia Embedded Conference Scandinavia 2024 kommer att beröra ett brett spektrum av teman och ämnen centrala i denna snabbt växande bransch den 10-11 april. Från framsteg inom hårdvarudesign och firmwareutveckling till genombrott inom artificiell intelligens och Internet of Things (IoT) strävar konferensen efter att ge en omfattande översikt över de senaste trenderna som formar branschen.

Som deltagare får du konkreta insikter och färdigheter. Oavsett om du är en erfaren veteran eller nykomling inom branschen kommer dessa interaktiva sessioner att erbjuda en unik möjlighet att fördjupa dig i de senaste verktygen, teknikerna och metoderna som formar utvecklingen av inbyggda system.

Utöver detta får du även tillgång till evenemangen Advanced Engineering och Elektronikmässan, som presenterar innovativa företag och det senaste inom branschen. Säkra din biljett redan nu för att vara med på denna spännande resa in i framtiden!

LÄR DIG AV BRANSCHEXPERTER

Sanjeev Sharma CEO and Co Founder på ExcelDots

Christoffer Lewandowski Ann Louise Johansson, PhD Head of the Research and General Manager på Qamcom Development Program på Heart Aerospace Research and Technology

• Två dagar fullspäckad med lärorika seminairer • Biljett till ”The Tech Gala” • Inkluderad lunch, fika och snacks båda dagarna • En möjlighet att få det senaste inom Embedded systems

Skanna och läs mer

På Embedded Conference Scandinavia får du:

SVERIGES VIKTIGASTE MÖTESPLATS FÖR ELEKTRONIKBRANSCHEN Elektronikmässan är en framstående händelse inom elektronikbranschen och äger rum den 10-11 april 2024 på Kistamässan i Stockholm.Under dessa två dagar samlas företag från hela elektroniksektorn för att utforska de senaste trenderna,delta i givande seminarier och knyta kontakter med utställare.

Evenemanget fokuserar på områden som elektronikproduktion, mjukvaruutveckling,produktnyheter och innovativa lösningar med en betoning på hållbarhet.Elektronikmässan erbjuder en effektiv plattform för att hantera befintliga relationer,nätverka,skapa nya kontakter och hitta lösningar.Det är en unik möjlighet att möta ledande aktörer inom branschen,från etablerade leverantörer till lovande nykomlingar,och hålla sig uppdaterad om den senaste utvecklingen inom elektronik.

TALARE PÅ MÄSSAN

Håkan Jervall Statssekreterare Utrikesdepartementet

Karin Svensson Hållbarhetschef Volvo

Patrik Eurenius Hållbarhetschef Sandvik

STOCKHOLM, KISTAMÄSSAN 10-11APRIL Skanna koden för fri entré till Elektronikmässan

TEMA: OPTO

När gasfaslasern byts ut mot en halvledarlaser sjunker totala energiförbrukningen i Mycronics maskritare med över 70 procent.

Att det inte hänt för länge sen beror på de unika kraven som gjorde att det tog många år att kvalificera lasrarna.

Succé för Mycronics – Den svåraste egenskapen är att de inte får blinka, säger Andrzej Karawajczyk på Mycronic.

En blinkning handlar om avbrott på 20 ns eller längre, den tid det tar att rita en pixel i masken.

– Ingen annan har de kraven, lasrarna är inte testade för det. Det räckte med att någon klappade i händerna eller att någon slog på spisen i rummet intill för att de skulle blinka.

Hans kollega Robert Eklund fortsätter: – Vi kan inte gå tillbaka och korrigera, det finns bara en chans och det måste bli rätt. Vi letade jättelänge och det var bara, ”nej, nej, nej” men till slut hittade vi några som vi kunde testa.

Sen tog det tre år innan utvecklarna kände sig tillräckligt säkra för att börja använda dem.

Att det blev halvledarritarna och inte bildskärmsritarna som blev först med att använda dem var ett strategiskt beslut.

– Vår bedömning var att utan en halvledarlaser skulle det inte flyga, säger Robert Eklund.

Mycronic har i det närmaste monopol på maskritare till bildskärmar men saknade sedan många år en ritare för halvledarproduktion. För att slå sig in igen var driftskostnaden en viktig

20

parameter och det förutsatte en halvledarlaser.

– Våra kunder, de som ritar maskerna, är konkurrensutsatta så även om elkostnaden inte är den största kostnaden så märks den på marginalen.

Den kryptonlaser som använts i displayritarna drar runt 20 kW och levererar 300 mW ut.

Dessutom är livslängden kort, runt 6000 timmar vilket i praktiken innebär cirka åtta månader innan den måste bytas ut.

– Förutom elen finns det en kostnad för kylningen, och såklart servicekostnaden, säger Robert Eklund.

S O M J Ä M F Ö R E L S E drar en halvledarlaser runt 1 kW samtidigt som den beroende på modell levererar mellan 500 och 750 mW ut. Lasern består av en pumplaser vars våglängd dubblas eller fyrdubblas i en kristall.

Livslängden är dubbelt så lång eller mer jämfört med gaslasern.

För DUV-lasern är den upp till hela två år.

– Maskinerna används på ställen där el är dyrt och ofta framställs på omiljövänliga sätt. Även om elen inte är den stora delen av driftskostnaden är den ändå tillräckligt intressant för att vissa kunder på egen hand har gjort utbytessystem.

Bytet ger en minskning med 70 procent av klimatavtrycket under livscykeln.

– Rittiden kan vara upp till 48 ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

TEMA: OPTO FAKTA

Styr ljuset med ljud Maskritarnas lasrar levererar ett kontinuerligt ljus som skickas in i ett diffraktivt optiskt element som genererar 15 strålar av samma våglängd och ungefär samma effekt.

Halvledarritarna använder två olika lasrar beroende på vilken upplösning man vill ha, det är DUV med 266 nm och iline med 405 nm. För displayritarna används 413 nm.

blinkfria laser timmar för en displaymask så det är känsligare för blinkningar.

En halvledarmask tar kanske två timmar.

Skillnaden beror framförallt på storleken på maskerna. En halveldarmask är nästan alltid sex tum även om processen den ska användas till är åtta eller tolv tum.

På displaysidan kan maskerna vara upp till två gånger två meter, samma storlek som den färdiga displayen.

Ytterligare en aspekt är systematiska fel.

– Maskerna är känsliga för det, om det finns systematiska fel går det att se med blotta ögat, det kallas Mura, säger Andrzej Karawajczyk.

Upplevelsen är liknande den när man har ett tunt skikt av olja

En halvledarritare i SLX-serien.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

på vatten vilket skapar interferenser i form av ett färgglatt mönster.

– Vårt sätt att hantera Mura är kanske det som gjort att vi hamnat i den positionen vi har på displaysidan. Däremot är det nästan helt oviktigt på halvledarsidan, säger Robert Eklund.

D E N F Ö R S TA M A S K R I TA R E N till halvledarindustrin levererades på utsatt tid i slutet av år 2020 medan den första halvledar­ lasern till displayritarna levererades i slutet av förra året.

Det handlade om en uppgradering hos en kund med en äldre displayritare men Mycronic håller på att utveckla en ny modell där halvledarlaser blir standard.

Den kommer att få en laser på 413 nm med en uteffekt på 300 mW. Halvledarritarens upplösning räcker för processnoder ned till 180 nm eller 130 nm.

– Det finns ingen hård gräns, det beror på vad kunderna tycker, säger Robert Eklund.

Maskinen kan trots det användas även i de mest avancerade processerna eftersom de översta lagren har geometrier som den klarar. Och dessutom är den avsevärt billigare än att rita med en elektronstråle.

– På Leading edge är typ 10 procent rena lasermasker, det

behövs inte bättre. Av de andra är hälften rena e-beam [elektronstråle].

F Ö R L AG R E N däremellan används tvålagersmasker där första lagret ritas med elektronstråle. Därefter framkallas och etsats masken.

Sedan läggs det på ny resist som exponeras med en laserritare.

Kromet avlägsnas och kvar blir det fasskiftande lagret.

Resultatet blir en skarpare mask där man håller nere kostnaden med laserritaren.

SLX finns i tre olika ­modeller optimerade på rittiden och därmed också kostnaden för att tillverka en mask. SLX med i-line-lasern finns i två varianter ner till 180 nm respektive 130 nm. Den förstnämnda ritar en sextumsmask (150×150 mm) på ungefär 20 minuter medan den andra varianten med bättre upplösning behöver ungefär 30 minuter för att bli klar.

S L X M E D D U V - L A S E R kan rita ännu finare detaljer men rittiden ökar då till 56 minuter.

– Sedan lanseringen har vi sålt 48 maskiner så det är en fantastisk succé som överträffat våra förväntningar, säger Robert Eklund.

PER HENRICSSON per@etn.se

Ljusstrålarna går sedan till en akustooptisk modulator.

Akustooptik bygger på att en ljudvåg skapar ett diffraktionsgitter i en kristall. Gittrets period påverkas av ljudvågens frekvens.

Tekniken kan användas både för att styra det inkommande ljusets amplitud och i vilken riktning det lämnar kristallen.

Mycronic har filat på tekniken i över 30 år och har en tvåstegslösning där det första steget används för att styra intensiteten.

Förlusterna i modulatorn är circa 20 procent. Andra faktorer relaterade till exempelvis resistens känslighet och kalibreringar resulterar i att det utgående ljuset ligger ­mellan noll och cirka 50 procent av det ljus som skickas in.

Den andra akustooptiska enheten (så kallad deflektor) har en frekvensramp på ­ljudvågen för att styra riktningen på ljuspulserna som den första modulatorn skapat.

I praktiken blir det ett svep av 15 parallella strålar som flyttas med motsvarande 60 MHz. – Vi kallar det pixlar men det är kontinuerligt ljus som kan slås av och på med nanometerprecision, säger Robert Eklund.

Bordet där masken ligger rör sig i x-led medan ljusstrålarna sveper i y-led med en bredd på 200 µm. Tekniken kan liknas vid att kratta fram mönstret.

När ritaren kommer till kanten stegar den fram ett steg i y-led och sveper en ny rad som delvis överlappar den tidigare. Det behövs eftersom energin från en stråle inte räcker till för att aktivera resisten på masken, det behövs minst två men helst tre.

Upplösningen i mönstret ligger på cirka 200 nm medan kantnoggrannheten (hur skarp varje pixel blir) ligger runt 1 nm i både x- och y-led.

För att nå dit finns en hel del tricks i hur ljuset styrs (både vinkel och intensitet) plus en kalibrering som görs innan systemet skeppas till kund.

Rastreringen, det vill säga programmeringen av ljuset för att skapa det önskade mönstret utgående från layouten, görs i en separat enhet och laddas in vid start. Rittiden är därmed oberoende av komplexiteten på mönstret.

21

TEMA: OPTO

Riktigt snåla skärmar

I

ndustri, detaljhandel och företag är några av de områden där det finns en efterfrågan på extremt strömsnåla skärmar.

Här är fyra kategorier som möter kraven.

Inom allt från från avancerade kontrollsystem till modern IoT finns tillämpningar där bildskärmar är en central komponent. Skärmar ger möjlighet att visuellt presentera relevant information på ett tydligt sätt. Men för yrkesverksamma är det inte bara den visuella kvaliteten som räknas vid valet av skärm, utan även energiförbrukningen kan vara en avgörande faktor.

Ett annat inte ovanligt krav är möjligheten att växla mellan olika strömkällor. En kompakt design och batteridrift ska vara möjlig. Då blir energibudgeten avgörande och den blir typiskt den primära parametern vid val av skärmteknik. En konventionell TFT-display har en ganska hög strömförbrukning vilket gör den olämplig för många tillämpningar. Men flera typer av lågenergiskärmar har nu kommit i allmänt bruk med hög bildkvalitet och lägre strömförbrukning. De kan sänka den totala energibudgeten och ge längre batteritid.

Hos några av skärmtyperna är strömförbrukningen extremt låg. I den gruppen finns ett antal alternativa TFT-skärmtyper, som reflekterande TFT och Blanview. Även MIP (Memory-In-Pixel) och E-Ink (ePaper) är starka alternativ. Var och en av dem har sina speciella för- och nackdelar att beakta för den specifika tillämpningen. Det är viktigt att noga studera tillämpning och bivillkor innan du bestämmer lämplig skärmtyp. Den här översikten kan ge en första vägledning.

Fördelarna med Memory-In-Pixel MIP-skärmar (Memory-In-Pixel) utnyttjar en speciell TFT-LCD-teknik bestående av en enkel struktur av flytande kristall, glas, pola-

22

Av Peter Jendros, Data Modul Som produktchef på skärmdivisionen på Data Modul i över 20 år, har Peter Jendros bidragit med sin omfattande expertis till utvecklingen av produktlösningar för alla typer av människa-maskin-gränssnitt där skärmar används för att visa information. risator och FPC-färgfilter, särskilt utformad för att uppfylla krav på mycket låg strömförbrukning. Grundtekniken kallas LTPS (Low Temperature Poly Silicon). Den adresserar enskilda bildpunkter – rent tekniskt motsvaras varje enskild pixel av en minnescell med eget SRAM (statisk RAM).

Till skillnad från en TFT-skärm där bilden uppdateras cirka 60 gånger per sekund (vilket kräver relativt mycket energi) behåller en MIP-skärm sina data tills de skrivs över. Den använder en speciell kombination av transistor och minne.

En MIP-skärm är mycket reflektiv. Det innebär att den normalt inte kräver bakgrundsbelysning, vilket annars är den stora strömslukaren i en TFT-skärm.

Vad som särskiljer Memory-In-Pixel Fördelarna med och tillämpningarma för denna lågenergiskärmtyp är lika varierade som för alla andra lågenergiskärmar. Men de är mycket lämpliga där det saknas vägguttag – det vill säga där det krävs batteridrift. De är även lämpliga för produkter som drivs av solceller eller skördar energi från sin omgivning på andra sätt. Energiförbrukningen är runt 80 procent mindre än konventionella LCD-skärmar.

När skärmbilden är statisk skickas det inga data och görs det inga uppdateringar. Därmed minskar strömförbrukningen med ytter­ ligare 19 procent. Därför förbrukar en MIP-

skärm endast 0,5 till 1 procent av en jämförbar TFT-skärm av standardtyp. Den extremt låga strömförbrukningen betyder att skärmen kan gå på batteri under lång tid och inte ständigt behöver laddning eller batteribyte.

Dessutom använder LTPS-teknik en tunn ram på bara 1,2–2,2 mm. Det betyder att en 1,28-tumsskärm bara är 0,8 till 1,4 mm tjock totalt. Endast MIP-skärmar med ganska liten diagonal är meningsfulla, någonstans mellan 1 och 4,4 tum.

Det finns svartvita MIP-skärmar och det finns MIP-skärmar med upp till 262 000 färger. Det går också att välja mellan runda och kvadratiska skärmar.

MIP-gränssnitt är ganska enkla eftersom skärmen inte behöver uppdateras med bilddata kontinuerligt. Oftast är seriell dataöverföring tillräcklig, vilket betyder att den kan styras av en strömsnål processor.

Svarstiderna är jämförbara med motsvarande standard-TFT-skärmar. MIP-skärmar används mest i wearables, som smartklockor. Du hittar dem även i bärbar medicinteknik, som blodtrycksmätare. Andra tillämpningar är navigatorer, kontrollskärmar inom byggnadsautomation och prisetiketter på stormarknader.

E-Ink eller ePaper ePaper-skärmar byggs upp av mikrokapslar med en diameter kring 40 µm som i sin tur är

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

TEMA: OPTO

går på batteri

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

EX

inte är beroende av omgivningsljus, som fallet är med reflekterande ­eller genomskinliga TFT:er, till exempel.

Strömförbrukningen är imponerande 70 procent lägre än konventionella TFT-LCD:er. Det betyder att mindre värme genereras och mindre energi behövs för kylning. Den låga strömförbrukningen i kombination med den höga bildkvaliteten gör Blanview idealisk för en lång rad tillämpningar både utomhus och inomhus där omgivningsljuset är starkt.

De är utmärkta för bärbara enheter, som radioapparater, fjärrkontroller, mätutrustning och manöverpaneler. Det är också värt att nämna Blanviews breda utbud av gränssnitt. Utöver LVDS och MPU/CPU-gränssnitt, stöds även RGB- och MIPI.

IKEL

Strömsparande TFT-varianter Utöver alternativ som ePaper och MIP finns

ER

P ett antal TFT-varianter som kräver mindre ström än konventionella TFT-skärmar.

Vid dagsljus eller tillräckligt stark belysning kan reflekterande TFT:er läsas som papper eftersom de inte behöver bakgrundsbelysning. I motsats till en konventionell TFT-LCD använder denna TFT högt reflekterande silverelektroder och utnyttjar omgivningsljuset som ljuskälla. I kombination med skräddarsydda kretsar sparar detta maximalt med ström.

Utan bakgrundsbelysning alstras mindre värme. Därmed minskar behovet av kylning vilket sparar ännu mer energi.

Ett annat alternativ är en transflektiv TFTskärm. Den är utrustad med antingen fronteller bakgrundsbelysning för optimal läsbarhet på natten. Drivkällan är solceller eller batteri. Den har mycket god läsbarhet utomhus och kan justera bakgrundsbelysningens ljusstyrka när omgivningsljuset ökar.

Den har också kort svarstid, vilket gör att snabbt, dynamiskt innehåll kan visas utan kvalitetsförluster.

R TA T

fyllda med positivt laddade vita partiklar och negativt laddade svarta partiklar. Kapslarna badar i en viskös transparent flytande polymer. Det finns två sätt att skapa färg-ePaper.

Ett är genom att använda färgade partiklar.

Det andra är att använda svarta och vita partiklar tillsammans med färgfilter.

En kort spänningspuls ändrar partiklarnas orientering. De kan förbli i samma orientering i flera veckor. Under den tiden är skärminnehållet stabilt. Innehållet ändras först med nästa puls. Bildpunkterna adresseras via passiva genomskinliga elektroder och ett SPI-gränssnitt. ePaper är den teknik som har allra lägst strömförbrukning. Det beror på att skärmen endast drar ström när bildinnehållet ändras. ePaper har mycket god läsbarhet, även i mycket starkt omgivningsljus. Kontrastförhållandet är på samma nivå som tryck på vitt papper. Med sin tjocklek på bara 1 mm är ePaper-skärmar extremt tunna och kan därför användas i mycket kompakta installationer. Utöver vanligt svartvitt ePaper finns varianter med upp till 4 096 färger. ePaper kan användas på informationstavlor och vägvisningsskyltar, på elektroniska pris­ etiketter och andra etiketter i detaljhandeln.

Det finns ett brett spektrum av tillämpningar – etikettering inom logistik är ett exempel från IoT-området. Särskilt inom detaljhandeln kan elektronisk prismärkning spara mycket tid.

Ett centralstyrt system för innehållshantering kan ändra prisetiketterna elektroniskt när som helst, på nolltid. Det tidskrävande manuella utbytet av prisetiketter elimineras.

Som standard finns både seriella och parallella gränssnitt tillgängliga.

Hög kvalitet och låg energikostnad Den patenterade tekniken Blanview förbättrar läsbarheten utomhus under direkt solljus samtidigt som den sänker strömförbrukningen.

Blanview-skärmar baseras inte på reflektiva elektroder, utan använder ett integrerat reflekterande lager som inte blockerar ljusvägen för bakgrundsbelysningen. Blanview skapar en reflektion men överföringen förblir densamma.

Skärmar som använder Blanview-teknik går alltid att läsa i solljus, med utmärkt kontrast även under starka ljusförhållanden.

Den inbyggda bakgrundsbelysningen betyder att visningskvaliteten förblir stabil och

Slutsatser • Efterfrågan på lågenergiteknik i industrin växer stadigt. Som ett resultat finns nu ett brett utbud av energieffektiv skärmteknik på marknaden.

• Användningsområdena varierar men i dagens IoT-applikationer är ofta låg strömförbrukning en möjliggörare för den bästa läsbarheten, även under krävande miljöförhållanden.

• Teknik såsom MIP (Memory in Pixel), elektroniskt papper (ePaper) och Blanview är idag reella alternativ till konventionella TFT-skärmar. De är nästan likvärdiga i prestanda.

• Vad som är den lämpligaste tekniken är alltid avhängigt den specifika tillämpningen och var produkten ska användas.

• Tidig planering – idealt under utvecklingsfasen av slutprodukten – är oumbärlig.

• Professionsionell expertrådgivning kan stoppa många problem i sin linda.

■

23

TEMA: OPTO

COB suddar ut gränserna mellan individuella lysdioder.

LED-remsor på längden och tvären

D

EX

R TA T

et senaste decenniet har LED-remsor blivit allt vanligare inom hemAv Tomasz Nowak, TME belysning, utomhusbelysning och Tomasz Nowak är författare och översättare av artiklar om teknik, främst dekorativ interiörbelysning, och inom området industriell elektronik och utbildning. Han är idag även inom industri och arbetsplatsbelysredaktör för webbplatsen tme.eu. Han har tidigare arbetat som journalist ning. Det är ingen homogen teknik utan det och kulturorganisatör, och senare varit involverad i marknadsföring för finns en rad specialiserade lösningar. kundtjänstautomation (CRM).

De intressantaste egenskaperna hos LEDremsor är deras livslängd, energisnålhet och hanterbarhet – hur enkelt det är anpassa och installera dem för olika tersom det inte krävs någon extra styrenhet ER LED-remsor efter färg P tillämpningar. I TME:s katalog finns Det mest uppenbara sättet att dela för att sätta färgen. Därmed blir installatioett brett urval LED-remsor och vi in LED-remsor är efter deras färg, nen enkel och energisnål. märker att intresset från kunder i eller snarare deras färgkapaciteter.

Den tredje och sista gruppen i TME:s sorti­ att utforska olika möjligheter finns Den första gruppen är förstås vita ment vinner allt större popularitet: LED RGBkvar i oförminskad omfattning. Här LED-remsor. Deras grundläggande remsor där färgen kan definieras fritt genom presenterar vi en praktisk översikt av parameter är maxeffekt per meter som ändring av intensiteten hos de röda, gröna TME:s sortiment i kategorin, kategoriserat på i TME:s utbud ligger mellan 3 och 30 W, vilket och blå dioderna. Beroende på modell väljer fyra olika sätt: motsvarar en ljusstyrka mellan 80 lm/m och användaren färg för en komplett remslängd, • efter tillverkare 2 912 lm/m. för en sträcka på tre RGB-dioder eller för varje • efter färg Som jämförelse ger en klassisk 60 W-glöd- LED RGB separat (programmerbara remsor).

• efter tillverkningsteknik lampa ett ljusflöde på cirka 800 lm. I denna Dessutom finns produkter av en typ kallad • efter användningsområde enkla jämförelse ser vi direkt en illustration RGBW där varje modul även är utrustad med av den fördel som LED har i strömförbruk- en vit LED. En sträng lysdioder kan därmed Tillverkare i TME:s katalog ning. Siffran gäller nominell matning i kon- dels användas för normal belysning och dels De tillverkare vi valt ut hör till de ledande le- stant spänning. Om du kopplar remsan till vid behov för färgade ljuseffekter. Den här verantörerna inom området LED-belysning. nät­aggregat med justerbar spänning eller kategorin är perfekt där det krävs flexibilitet, Det är specialiserade företag, verksamma på använder PWM-styrning går det att finjustera som i skyltfönster och på museer. Den vanvärldsmarknaderna: ljusintensiteten och sänka elförbrukningen. ligaste användningen hittar vi i nöjeslokaler • Asiatiska WISVA Optoelectronics har under Det måste betonas att segmentet ”vita” och bostäder. tolv år marknadsfört LED-ljuskällor som LED-remsor innehåller ett brett spektrum av ett ergonomiskt och flexibelt alternativ till färgtemperaturer. Varmt ljus – som stearin- LED-remsor efter konstruktion konventionell teknik. ljus – har en temperatur på 1 800 K. Neutral Tillverkningstekniken är en viktig faktor som • Kinesiska iPixel fokuserar primärt på LED belysning – som en fotoblixt – kommer från avgör hur en LED-remsa kan användas. Här av NEON-typ och på specialeffekter. De har källor med en färgkaraktäristik på 3 500- presenterar vi tre tillverkningsmetoder. och ett heltäckande produktutbud med en bra 4 500 K. deras viktigaste egenskaper. kvot mellan pris och prestanda.

TME-katalogens kallaste LED-remsor har • Tyska Ledxon är intressant med sin breda ett vitt ljus på 10 000 K – som en molnig dag Klassiska LED-remsor produktportfölj och drygt 30 års erfarenhet (vita ytor får en blekblå färg). Vissa typer av En typisk LED-remsa är egentligen en kedja av belysningsbranschen. Ledxon erbjuder LED-remsor kan justera färgtemperaturen av kretsar som ytmonterats (SMT) på ett ett stort och fortsatt växande utbud av LED- inom ett av tillverkaren angivet intervall. De flexi­belt underlag. Produkterna är utformaremsor för främst kontor och hushåll. kan alltså anpassas till exempel till tiden på de på följande sätt: • I sammanhanget kan man heller inte ute- dygnet eller efter individuell smak.

• det går att mata kedjan via en anslutning i lämna WorldSemi som tillhör de obestridda En annan grupp LED-remsor använder ena änden (eller två ändar vid längre strips) ledarna inom tillverkning av programmer- lysdioder som producerar ljus med strikt de- • det går att dela upp den i sektioner som är bara ljusdioder. Dessutom – kanske framför finierad våglängd –det vill säga i en viss färg. multiplar av en enkel modul allt – tillverkar WorldSemi LED RGB-drivare I TME-katalogen finns rött, violett, blått, rosa, • så att montering underlättas, exempelvis som blivit en global de facto-standard för grönt, gult och guld. De är det perfekta valet genom att det finns fabriksapplicerat lim på LED inom området specialeffekter. för inredning, reklam, skyltar, med mera, efbaksidan.

IKEL

24

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

Neon-remsor kan med lätthet böjas för att uppnå önskad form.

• i vissa fall är de elektroniska komponenterna skyddade mot miljöpåverkan genom att den ljusemitterande sidan täcks med genomskinlig plast eller genom att remsorna placeras i en skyddsmantel. Detta ger artiklarna en hög skyddsklass på IP65 eller till och med IP67.

Tillverkas i flera bredder Remsorna tillverkas i flera bredder; i TME:s katalog från 3,5 mm till 20 mm. De vanligaste bredderna är 8, 10 och 12 millimeter. Den viktigaste egenskapen är hur tätt lysdioderna är packade. Traditionell teknik medger montering av upp till 700 LED-dioder per meter. I sådana fall kan remsorna delas upp i, eller förkortas till, mycket korta sektioner.

Produkterna installeras ofta i särskilda fördjupningar i möbler och väggar för att kunna fungera som en diskret men effektiv ljuskälla. Genom att placera remsorna nära en ljus yta uppnås till låg kostnad genom reflektionen en jämnt fördelad och behaglig belysning av hem, arbetsplats eller offentlig byggnad.

Klassiska LED-remsor används även som bakgrundsbelysning i reklamtavlor eller på varningsskyltar. Eller för att lysa upp elcent­ raler eller installationsskåp, med mera.

COB (chip on board) är ett sätt att montera LED direkt på underlaget utan att först placera dem i en SMD. På remsans yta packas LEDstrukturerna tätt och gjuts över med en fluorescerande fosforremsa. LED-strukturerna avger blå strålning som stimulerar fosforn att producera vitt ljus i hela sin volym. Därmed elimineras en oönskad kontrast mellan ljusa och mörka sektioner.

Visserligen blir dessa remsor något dyrare, men det finns ett antal fördelar. Det ger en homogen belysning längs hela längden utan behov av ytterligare diffusion. Remsorna avger även ljus i en bred vinkel – 180° i stället för de 120° som är typiskt för klassiska strips. På grund av dessa fördelar används de för konturbelysning, nödbelysning och i designerprodukter. De är också populära inom arkitekturbelysning för att framhäva byggnadens form.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

RGBWstrips kombinerar mångfärgade LED RGB-dioder med en komponent som producerar vitt ljus.

Tack vare LED-diodernas höga ljusstyrka kan LED-remsor ersätta glödlampor.

Den höga intensiteten uppnås genom att LED-dioder placeras i två rader.

Remsor av typen Neon LED Till skillnad från ovannämnda modeller kan produkter av typen Neon böjas tätt runt en axel parallell mot ljusvinkeln varför de gör det möjligt att skapa böjda linjer. De påminner om klassiska neonskyltar. Dessa remsor är inbäddade i ett flexibelt material som dels skapar illusionen av en homogen ljuslinje och dels skyddar elektroniken mot miljöpåverkan, vilket i sin tur gör det möjligt att använda denna typ av remsor utomhus.

De kännetecknas av låg energiförbrukning och varierad bredd, och de finns tillgängliga i många trevliga färger. På grund av sina egenskaper används Neon LED för att skapa reklam på offentliga platser – som skyltar eller logotyper. I TME:s katalog kan man hitta dessa produkter i programmerbara varianter som gör det möjligt att konstruera tilltalande flerfärgade och animerade skyltar.

en avsevärt, särskilt vid belysning av stora rum.

En annan fördel är möjligheten att montera remsor i spalter varifrån de ger ett diffust, mer naturligt ljus och eliminerar förekomsten av ljusa, bländande fläckar.

LED-baserad belysning har också fördelarna att det är lätt att finjustera intensitet och att upprätthålla ett stabilt ljusflöde. Detta är önskvärda egenskaper för konferensrum, klassrum och liknande utrymmen.

Genom att använda RGBW-strips eller kanske en kombination av vita LED-remsor och RGB-strips är det möjligt att skapa ett avancerat belysningssystem som går att skräddarsy.

För industriella ändamål rekommenderar vi särskilt Ledxons produkter – ljusa, högpresterande LED-remsor med tätt placerade lysdioder som ger en jämn belysning och eliminerar skuggor.

De lämpar sig utmärkt för belysning av såväl hallar och lager som av mindre utrymmen som styrskåp eller insidan av maskiner.

De finns i RGB-varianter och i färgvarianter vilket betyder att de kan användas för signalering eller varningsbelysning – exempelvis för att informera om att en maskin är i drift eller för att märka upp farliga zoner, och så vidare. Beroende på modell arbetar de med 12 V- eller 24 V-spänning.

Slutligen kan vi inte hoppa över en av de största fördelarna med LED-remsor, nämligen att de kan användas för att skapa specialeffekter.

Med hjälp av de möjligheter som erbjuds i programmerbara RGB-lösningar eller Neonremsor kan man enkelt skapa iögonfallande reklam, skyltar och stämningsfull interiörbelysning i exempelvis klubbar, restauranger eller biografer, och i bostäder förstås. Möjligheten att dynamiskt ändra belysningens färg och intensitet innebär att den kan synkroniseras med bildskärmar, med musik, eller till och med interaktivt reagera på rörelser eller annat som förändras i miljön. Därför är mångfärgade LED-remsor populära bland såväl husägare som inredningsarkitekter, arkitekter och konstnärer.

■

LED-remsor i praktiken Avslutningsvis ska vi titta på en indelning av LED-remsor efter deras användning. Tack vare mångfalden används LED-ljuskällor inom praktiskt taget alla belysningsområden. Det är dock värt att komma ihåg att produktvalet bör göras med hänsyn till det egna behovet med fokus på ljusstyrka, färg och elektriska och mekaniska begränsningar hos enskilda produkter.

Belysning för hem och kontor Praktiskt taget alla typer av LED-remsor kan användas som belysning i hem och på arbetsplatser. Det mest populära valet är förstås vitt ljus. På marknaden finns många olika typer av belysningsartiklar som använder LED-remsor, som ”LED-lysrör”, ringformade lampor, arbetslampor, designerlampor. Det är också populärt att använda LED-remsor som komponenter i möbler eller spegelramar, eller för att markera hinder och faror, på exempelvis trappkanter.

Flera fördelar talar för användningen av LED-remsor som primär belysningskälla i hushåll och på arbetsplatser. Framför allt energi­effektiviteten. Moderna remsor med rätt strömförsörjning kan minska elräkning-

25

PE R

R TA T

IKEL

Grunderna kring fotodioder och fototransistorer

EX

TEMA: OPTO

. . . och hur man tillämpar dem

Av Rolf Horn, DigiKey (med bidrag av DigiKeys nordamerikanska redaktörer) Rolf Horn, applikationsingenjör på DigiKey, har arbetat i den europeiska

tekniska supportgruppen sedan 2014 med huvudansvar för att besvara utvecklings- och teknikrelaterade frågor från emea-kunder, samt att skriva och korrekturläsa tyska artiklar och bloggar på DigiKeys TechForum och maker.io-plattformar.

Figur 1. Det optiska spektrumet är en del av det elektromagnetiska spektrumet och sträcker sig från UV till IR. Det synliga spekt­rumet ligger där­emellan.

Här ser du våglängder och motsvarande frekvenser.

ONCE LIGHTING (ÖVERST) OCH ART PINI (NEDERST)

Figur 2. Den omvänt förspända fotodioden genererar en ström som är proportionell mot ljusintensiteten på grund av elektronhålspar som skapas i det utarmade området. De blå fyllda cirklarna representerar ART PINI elektroner och de vita cirklarna representerar hål.

D

et finns en typ av konstruktionsproblem som en människa enkelt löser med hjälp av synen. Ta till exempel utmaningen att se till att ett papper hamnar rätt i skrivaren. Det är trivialt för en människa att lösa men svårt för en mikroprocessor. Andra problem: när en mobilkamera behöver mäta omgivningsljuset för att avgöra om blixten behöver aktiveras.

Eller när syre­halten i blodet behöver mätas men det ­måste ske icke-invasivt.

Fotodioder och fototransistorer kan vara svaret på konstruktionsproblem av det här slaget. De är optoelektroniska komponenter som omvandlar ljus (fotoner) till elektriska signaler. De sätter ögon på mikroprocessorer och mikrokontrollrar. Via deras ljusinteraktion går det att undersöka papperets position och riktning, att bestämma ljusets intensitet och att mäta ett mate­rials fysiska egenskaper.

Den här artikeln förklarar teorin bakom fotodioder och fototransistorer, och ger läsa­ren grundläggande insikter i hur de kan tillämpas. Som exempel använder vi komponenter från Advanced Photonix, Vishay, Excelitas, Genicom, Marktech och NTE. Det optiska spektrum som används Fotodioder och fototransistorer är känsliga för olika optiska våglängder. I vissa fall är detta av konstruktionsmässiga skäl, som till exempel för att göra användningen osynlig för det mänskliga ögat. Konstruktören behöver känna till spektrumet för att kunna anpassa sina apparater till tillämpningen.

Det optiska spektrumet sträcker sig från de långa våglängderna i infrarött (IR) till de korta i ultraviolett (UV). De synliga våglängderna ligger däremellan. Se diagrammet i figur 1.

Optoelektroniska komponenter anger typiskt sina våglängder i nanometer (nm).

Frekvens är mindre frekvent.

Fotodioder av kisel (Si) är känsliga för synligt ljus. IR-känsliga enheter använder indium­ antimonid (InSb), indiumgalliumarsenid (InGaAs), germanium (Ge) eller kvicksilver­ kadmiumtellurid (HgCdTe). I UV-känsliga enheter används ofta kiselkarbid (SiC).

Fotodioder Fotodioden är en P-N- eller PIN-övergång som exponeras för ljus genom en transparent

26

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

TEMA: OPTO

Figur 3. Det karakteristiska V-I-diagrammet för en omvänt förspänd fotodiod visar stegvisa förändringar ART PINI i diodströmmen som funktion av ljusnivån.

att fotodioden är omvänt förspänd. Den omvända förspänningen skapar en utarmningsregion vid P-N-övergången. Ju större förspänning, desto bredare utarmningsområde.

Det bredare utarmningsområdet medför en minskad kapacitans jämfört med en diod utan förspänning, vilket leder till kortare svarstider. Detta läge har högre störningsnivåer och det kan krävas bandbreddsbegränsning för att kontrollera dessa.

Om den omvända förspänningen ökas ytterligare arbetar fotodioden i lavinläge – med hög omvänd förspänning. Det tillåter multiplikation av de fotoproducerade elektronhålparen via lavinnedbrytning. Detta resulterar i intern förstärkning och högre

DISCOVER OUR PRODUCTS AT LASERCOMPONENTS.COM AND RELY ON OUR EXPERTISE IN PHOTONICS / Laser Modules / Laser Diodes / IR Components / Photodiodes / Fiber Optics / Laser Optics / Laser Safety

Discover at lasercomponents.com

2022_LCN_Anzeige_Portfolio_185x135.indd 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

11.05.2022 13:58:15

27

▲ ▲

kropp eller lock. När ljuset träffar övergången genereras en ström eller spänning beroende på användning. Fotodioden fungerar i tre olika lägen beroende på den förspänning som appliceras: fotovoltaiskt, fotokonduktivt eller i lavinläge.

En fotodiod som inte är förspänd är i fotovoltaiskt läge och skapar en liten utgångsspänning när den belyses med en ljuskälla.

I detta läge fungerar fotodioden som en solcell. Läget är användbart i lågfrekventa tillämpningar (typiskt under 350 kHz) och i låg ljusintensitet. Utgångsspänningen är låg och fotodiodens utgång kräver oftast en förstärkare.

Det fotokonduktiva läget å sin sida kräver

känslighet i fotodioden. Läget ger en funktion som liknar ett fotomultiplikatorrör.

I de flesta tillämpningar opererar fotodioder i fotokonduktivt läge med omvänd förspänning (figur 2).

Den omvänt förspända, obelysta fotodiodförbindelsen har en utarmningszon med få fria bärare. Den ser ut som en laddad kondensator. Det finns en liten ström kallad dark current, mörkerström, som orsakas av termiskt exciterad jonisering. En ideal fotodiod skulle ha noll mörkerström. Den, och de termiska störningsnivåerna, är proportionella mot diodens temperatur. Mörkerströmmen kan dölja fotoströmmen vid extremt låga ljusnivåer, så man bör välja enheter med låg mörkerström.

När ljuset träffar utarmningsskiktet med tillräcklig energi joniseras atomerna i kristallstrukturen och elektronhålpar genereras.

Det elektriska fältet får på grund av förspänningen elektronerna att flytta sig till katoden och hålen att flytta sig till anoden, vilket ger upphov till en fotoström. Ju högre ljusintensitet, desto högre fotoström. Detta visas i figur 3.

Kurvan visar diodens omvända ström som funktion av applicerad omvänd förspänning med ljusintensitet som parameter. Observera att ökande ljusnivåer ger en proportionell ökning av omvänd ström. Detta är grunden till att fotodioder kan användas för att mäta ljusintensitet.

TEMA: OPTO Förspänningen – när den är större än 0,5 V – har liten effekt på fotoströmmen. Den omvända strömmen kan omvandlas till en spänning genom att den appliceras på en transimpedansförstärkare.

Den har ett spektralområde från 800 till 1700 nm.

EX

ADVANCED PHOTONIX

IKEL Figur 5.

Vishay VBP104SR är en PINfotodiod med ett stort optiskt fönster som är avsedd för fotodetektering i hög VISHAY SEMICONDUC TORS hastighet.

Figur 6. Lavinfotodioden C30737LH-500-92C är en fotodiod med hög bandbredd som är avsedd EXCELITAS TECHNOLOGIES för tillämpningar som LiDAR och optisk kommunikation.

SVENSKA ELEKTROOCH DATAINGENJÖRERS RIKSFÖRENING

28

PE R

R TA T

Typer av fotodioder De många olika tillämpningarna för ljusdetektering och mätning har gett upphov till en mängd olika typer av fotodioder. Den grundläggande fotodioden är en planär PN-övergång. Denna komponent ger bäst prestanda i oförspänt fotovoltaiskt läge. Den är även den mest kostnadseffektiva komponenten.

002-151-001 från Advanced Photonix är ett exempel på en InGaAs-fotodiod/fotodetektor med planär diffusion (figur 4). Den levereras i en kapsling för ytmontering med måtten 1,6×3,2×1,1 mm, och en aktiv optisk öppning med en diameter på 0,05 mm.

Denna InGaAs-fotodiod har ett spektralområde på 800-1 700 nm, vilket täcker det infraröda spektrumet. Dess mörkerström är mindre än 1 nA. Dess spektrala responsivitet, som anger den utgående strömmen för en specifik optisk effekt, är vanligtvis 1 A/W. Den är avsedd för tillämpningar som industriell avkänning, säkerhet och kommunikation.

PIN-dioden bildas genom att ett odopat halvledarlager med hög inbyggd resistans (”intrinsic layer”) placeras mellan P- och Nlagren i en konventionell diod, därav namnet PIN som återspeglar diodens struktur.

Infogandet av i-lagret ökar den effektiva bredden hos diodens utarmningslager, vilket leder till lägre kapacitans och en högre överslagsspänning. Den lägre kapacitansen ökar i princip fotodiodens hastighet. Det större utarmningsområdet ger en större volym av fotoninducerad generering av elektronhål och en större kvanteffektivitet.

VBP104SR från Vishay Semiconductor Opto Division är en PIN-fotodiod i kisel som täcker spektralområdet från 430 till 1 100 nm (violett till nära IR). Den har en typisk mörkerström på 2 nA och ett stort optiskt känsligt område på 4,4 mm² (figur 5).

Figur 4. 002-151-001 är en ytmonterad P-N-fotodiod med planär diffusion som har måtten 1,6×3,2×1,1 mm.

Inte medlem? SER är intresseföreningen för yrkessamma. Vi är kontaktskapare mellan medlemmar och intressanta företag. SER arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier med aktuellt fokus. I medlemskapet ingår även medlemstidningen Eloch Datateknik, Elektroniktidningen och Nordisk Energi.

LÄS MER HÄR!

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

TEMA: OPTO

Figur 7. GUVB-S11SD är en AlGaN-baserad UV-känslig fotosensor GENICOM med en aktiv optisk yta på 0,076 mm².

Lavinfotodioden (APD) fungerar på samma sätt som ett fotomultiplikatorrör, genom att den använder sig av lavinverkan för att skapa förstärkning i dioden. I närvaro av en hög omvänd förspänning genererar varje hålelektronpar ytterligare par med hjälp av lavinnerbrytning. Det ger en förstärkning i form av en större fotoström per ljusfoton.

Det gör APD till ett utmärkt val för känslighet i svagt ljus.

Ett exempel på en APD är C30737LH-50092C från Excelitas Technologies. Den har ett spektralområde på 500–1 000 nm (cyan till nära IR) med ett maximalt svar vid 905 nm (IR). Den har en spektral känslighet på 60 A/W vid 900 nm med en mörkerström på mindre än 1 nA. Den är avsedd för tillämpningar med hög bandbredd, till exempel LiDAR (Light detection and ranging) och optisk kommunikation i bilar (figur 6).

Schottky-fotodioder Schottky-fotodioden är baserad på en metall-till-halvledarövergång. Metallsidan av övergången bildar anodelektroden, medan halvledarsidan av N-typ är katoden. Fotoner passerar genom ett delvis genomskinligt metallskikt och absorberas i halvledaren av N-typ, vilket frigör laddade bärarpar. Dessa fritt laddade bärare sveps ut ur utarmningslagret av det applicerade elektriska fältet och bildar fotoströmmen.

En viktig egenskap hos dessa dioder är deras snabba svarstid. De använder i allmänhet små kopplingsstrukturer som kan svara

Figur 8. Fototransistorn MTD8600N4-T producerar en kollektorström som är proportionell mot den infallande ljusnivån.

Observera att kollektor­ strömmen är en storleksordning högre än för en fotodiod på grund av transistorns ström­ förstärkning.

MARKTECH OPTOELEC TRONIC

snabbt. Schottky-fotodioder med bandbredd i GHz-området finns kommersiellt tillgängliga. De är utmärkta för optiska kommunikationslänkar med hög bandbredd.

Ett exempel på en Schottky-fotodiod är fotosensorn GUVB-S11SD från Genicom (figur 7). Denna UV-känsliga fotodiod är avsedd för tillämpningar som UV-indexering.

Den använder ett material baserat på aluminiumgalliumnitrid (AlGaN) och har ett spektralt känslighetsområde från 240 till 320 nm i UV-spektrumet. Apparaten är spektralkänslig och blind för synligt ljus, vilket är en användbar funktion i starkt upplysta miljöer.

Den har en mörkerström på mindre än 1 nA och en känslighet på 0,11 A/W. Fototransistorer Fototransistorn är en halvledarenhet som liknar fotodioden i det avseendet att den genererar en ström som är proportionell mot ljusintensiteten. Den kan ses som en fotodiod med en inbyggd strömförstärkare.

Fototransistorn är en NPN-transistor där basens anslutning ersatts av en optisk källa. Övergången mellan bas och kollektor är omvänt förspänd och exponeras för externt ljus genom ett genomskinligt fönster. Övergången mellan bas och kollektor har avsiktligt gjorts så stor som möjligt för att maximera fotoströmmen. Övergången mellan bas och emitter är förspänd framåt och kollektorströmmen är en funktion av den infallande ljusnivån. Ljuset levererar basens ström, som förstärks genom normal transis-

torfunktion. I avsaknad av ljus flödar en liten mörkerström, precis som i fotodioden.

MTD8600N4-T från Marktech Optoelectronics är en NPN-fototransistor med en spektralkänslighet på 400–1 100 nm (synlig till nära IR) och en maximal fotoreaktion vid 880 nm (figur 8).

Fototransistorn är placerad i en metallkapsel med en genomskinlig kupol. Diagrammet visar kollektorströmmen som en funktion av spänningen mellan kollektor och emitter, med ljusinstrålningen som parameter. Kollektorströmmarna är betydligt ­högre än strömmen i en fotodiod på grund av strömförstärkningen i transistorn.

Fototransistorer finns med många olika kapslingar. NPN-fototransistorn NTE3034A från NTE Electronics använder exempelvis en kapsling av gjuten epoxy som tar emot ljus från sidan. Den reagerar även på synligt ljus och ljus nära IR med en maximal fotoreaktion vid 880 nm.

Sammanfattning Ljusdetektering med hjälp av fototransistorer och fotodioder är ett sätt för mikroprocessorer eller mikrokontroller att förstå den fysiska världen och genomföra styr- och analysalgoritmer i enlighet med detta. Foto­ transistorn används i samma tillämpningar som fotodioden, även om de båda har sina respektive fördelar. Fototransistorn har en högre nivå på utgångsströmmen än fotodioden, medan fotodioden har fördelen att fungera vid högre frekvenser.

■

Fjäderklämlister för kretskortsmontage

Utrymmessnåla don för överföring av signaler, data och nätspänning till kretskortet.

Kontakterna finns både för fast anslutning på kortet, och i pluggbart utförande.

Kan levereras i en mängd olika rastermått och poltal.

Kabelanslutning med fjäderklämmor, traditionell skruvanslutning eller via IDC-anslutning.

Kontakta oss gärna för mer info.

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

182x66_metz_2023.indd 1

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

2023-05-09 08:50:15

29

NYA PRODUKTER

En Pic med konfigurerbart logikblock ■ INBYGGDA SYSTEM Med mikrokontrollerfamiljen PIC16F13145 introducerar Microchip en ny sorts modul, CLB (Configurable Logic Block) som ersätter extern logik.

En CLB är en matris av uppslagstabeller (LUT) som kan driva IO-stift för sekvenser, egna protokoll eller IO för realtid inom exempelvis industri eller fordon.

Lösningen ger kort latens och låg strömförbrukning. Blocket kan användas medan cpu:n är i viloläge. För konfigurering använder du ett grafiskt online-verktyg.

Sedan tidigare finns en modul

kallad CLC (Configurable Logic Cell) i Microchips styrkretsar.

CLB beskrivs som nästa steg i utvecklingen.

På den nya kretsen finns även en 10-bitars AD-omvandlare, en 8-bitars DA-omvandlare, komparatorer, 8- och 16-bitars timers och seriell kommunikation (I2C och SPI). Enligt Microchip kan därmed många uppgifter på systemnivå utföras helt utan CPU. Familjen finns i kapslar med 8 till 20 anslutningar. Priserna startar på 47 cent per styck i kvantiteter om 10 000 enheter.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

En CLB kan konfigureras och kompileras online.

Styrkrets med vektorgrafik ■ INBYGGDA SYSTEM Nya medlemmar i ST:s familj STM32 har en accelerator för vektorgrafik, 3 Mbyte RAM och 4 Mbyte flash.

Skräddarsy lådan till Raspberry Pi 4 ■ INBYGGDA SYSTEM Weidmüller har tagit fram en modulär Pi-låda kallad U-maker box för tillverkare, industriella testlaboratorier och vetenskapliga forskningsavdelningar. Du kan 3D-printa ytterligare detaljer med bifogade mallar.

U-maker box finns på Conrad Sourcing Platform. Den ska passa alla styrskåp och alla DIN-skenor.

Baspaketet ger plats för ett Pi-kort och ytterligare ett litet kretskort med 5,08-delning på stiften som kan fästas på passande anslutningar med medföljande skruvar.

Sidopanelerna kan tas bort för att ge mer plats för kablar och kontakter. Boxen kan byggas ut för mer utrymme – till exempel för en fläkt om boxens dolda ventilationsöppningar inte ger tillräcklig kylning.

30

Det krävs inga verktyg vare sig för att stänga eller montera.

Boxen utnyttjar bland annat magneter. Det svarta höljet kan öppnas, stängas och expanderas. Moduler kan placeras ovanpå varandra.

F I N N S B E H O V av att möta större krafter så finns skruv- och mutter­öppningar i varje hörn.

Online finns 3D-utskrifts­ mallar för till exempel för sido­paneler, kabelhållare, fläktfästen och stativ.

Två clip-on-hållare fungerar som adaptrar för vanliga actionkameratillbehör som klämmor och magnetiska eller självhäftande hållare.

Det betyder att de stöder opera­ tioner som rotation, alfa­bland­ ning och texturmappning i per­spektiv. De kan rendera grafik­formatet SVG och stöder vektorbaserade typsnitt.

Neochrom VG heter vektorgrafikstödet. Det har även acceleratorer för bild- och filmformaten JPEG och MJPEG vilket betyder att kretsen kan generera animerade logotyper, zoombara kartor och videouppspelning.

K R E T S A R N A K A N till exempel ge snygga gränssnitt till elcyklar, industriterminaler, smarta apparater och styrenheter för smarta hem. Idag skulle de behöva uppgradera till en mikroprocessor.

Upp till 3 Mbyte integererat RAM betyder att de kan slippa externt minne, vilket sparar kretskortsyta och sänker kraven

på extern bandbredd. Flash­ minnet är upp till 5 Mbyte.

STM32U5-familjen använder Arm Cortex M33-cpu:er. Sådana levererar upp till 240 DMIPS i 160MHz och har en ULP Mark Core Profile-poäng på 464. De drar 16 µA/MHz i drift och har ett standbyläge på 200 nA. De har stopplägen som bevarar delar av RAM-innehållet.

Mjukvarustöd finns i ST:s ekosystem STM23Cube utvecklingsverktyg, kodbibliotek och kodexempel inom bland annat IoT och säkerhet.

TM32U5F9/G9 och STM­ 32U5F7/G7 finns tillgängliga nu i 100-bens LQFP-kapslar i priser från 8,58 dollar i volymer på 10 000 enheter.

Det finns en ­utvecklingssats, STM32U5G9J-DK2 för 89 dollar som du kan använda som referensdesign viket bland annat ST:s partner Riverdi redan gjort i en femtums displaymodul med pekstöd – en billig allt i ett-lösning, enligt Riverdi.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

B A S PA K E T E T för industriella applikationer innehåller en hållare för kopplingsskåp och DIN-skenor.

JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

Datakontakter Phoenix Contact är din partner för tillförlitliga dataanslutningar Inom IIoT kommunicerar apparaterna i nätverket med varandra. För detta ändamål erbjuder Phoenix Contact en bred portfölj av kontakter för de idag vanligaste datagränssnitten och även framtida teknologier som SPE. Dessutom erbjuder vi er stöd med olika utmärkta design-in tjänster – från CAD-filer till vår varuprovservice.

Beställ ett gratisprov redan nu via phoenixcontact.com/leading-data-connectivity

NYA PRODUKTER

Hitta ditt Grogu-device med Renesas

NXP bildar ny MCUfamilj ■ INBYGGDA SYSTEM NXP lanserar en ny generell styrkretsfamilj kallad A Series, baserad på Cortex M33-­ kärnor. A står för ”all purpose”.

De två första medlemmarna heter MCX A14x och MCX A15x och marknadsförs mot ”Intelligent Edge”.

Även industriella sensorer, motorstyrning, batteristyrning och IoT-enheter räknas upp som aktuella lämpliga tillämpningsområden.

Kretsarna finns nu att beställa, även på på NXP:s utvecklingskort FRDM, om du vill testa.

Utvecklingsmiljön är den vanliga MCU Xpresso Developer Experience som bland annat stöder realtidsoperativsystemen FreeRTOS och Zephyr.

M33-kärnan i MCX A14x kan klockas i upp till 48 MHz och MCX A15x i upp till 96 MHz. De stöder BLDC/PMSM för motorstyrning och deras gränssnitt MIPI-I3C, I2C och SPI kan användas för att ansluta sensorer.

Flashminnesstorlekar på upp till 128 kbyte listas just nu, men det kommer släppas A Series-medlemmar med upp till 1 Mbyte i år.

F L E R A AV P E R I F E R I E N H E T E R N A

är smarta och kan agera självständigt utanför p ­ rocessorns kontroll. Kretsarna kan bjuda på seriell kommunikation, ­pro­grammerbar filtrerad data­ ansamling, DMA, ADC, DAC, op-förstärkare med peak-detektering och löpande medelvärdesberäkningar.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Minimal optisk närvarosensor ■ SENSORER Den kan få mobilen eller smartklockan att vakna när handen närmar sig. Vishays optiska närvarosensor VCNL36828P har krympt 20 procent, drar 20 procent mindre ström och är 40 procent bättre på att blockera solljus än sin föregångare.

VCNL36828P innehåller en fotodiod med en känslighetstopp runt 940 nm, en 16-bitars AD-omvandlare, en asic och en I2C-buss. Kretsen är yt­monterad med formatet 2,0×1,0×0,5 mm.

Jämfört med föregångaren är det 20 procent mindre samtidigt som strömförbrukningen är 20 procent lägre med 5 µA i vänteläge. Dessutom blockerar den 40 procent mer solljus vilket i praktiken innebär upp till 140 klx.

32

En lämplig matningsspänning är 1,8 V. Sensorn kan upptäcka när­varo på ett avstånd upp till 200 mm.

Typiska tillämpningar är i batteridrivna saker där den kan användas för att aktivera och stänga av prylen.

I 2 C - B U S S E N på kretsen kan

köras i slavläge vilket gör att det går att ansluta två sensorer till samma styrkrets utan att addera en multiplexer.

Vidare finns en programmerbar avbrottsfunktion som kan användas för att specificera vilken nivå som ska trigga av och på, någon som drastiskt minskar kommunikationen till styrkretsen.

PER HENRICSSON per@etn.se

■ TRÅDLÖST Renesas utvecklar stöd för Grogu – Googles svar på Apple Airtags – på sin nya Bluetoothkrets. Renesas vill att du kontaktar dem om du är intresserad av att Grogutagga dina produkter.

Renesas släpper en ny Bluetoothkrets, DA14592, som ska vara företagets strömsnålaste Bluetoothkrets hittills. Den finns även i ett modulformat – DA14592 MOD. Den kan sända ut 0 dBm med 2,3 mA matning medan mottagning drar 1,2 mA. När den inte sänder har den ett aktivt läge som drar 34 µA/MHz. Och så finns ett viloläge på 90 nA. D U B B E L K Ä R N A N är en hybrid av en strömsnål Cortex-M0+ och en lite kraftfullare Cortex M33. Renesas ska noga ha övervägt vilket som är den optimala balansen mellan Ram, Rom, flash och logik i en Bluetoothkrets, och landat i denna krets.

En högprecisions sigmadelta-ADC finns integrerad, liksom 32 GPIO och en QSPI

som stöder extern minnes­ expansion.

DA14592 finns i volymer idag i kapsling WLCSP (3,32×2,48 mm) och FCQFN (5,1×4,3 mm). Modulen är utrustad med de extra komponenter som krävs (normalt endast sex).

Tillämpningar kan vara medicinteknik, egendoms­ övervakning, gränssnitt generellt, mätning, betalterminaler.

Eller CSL – ”crowd-sourced location”. Renesas lyfter fram CSL lite extra och pekar på Apples framgånger med Airtags, som nått en marknad på 29 miljarder dollar enbart i Nordamerika.

Google bygger just nu enligt Renesas ett motsvarande nät­verk. Renesas ska vara in­ volverat i projektet genom att utveckla referenskonstruktioner. Låter det intressant?

Vill du tagga upp dina befintliga produkter och göra dem globalt lokaliserbara?

Renesas ber dig i så fall att höra av dig via epost: CSLinfo@dm.renesas.com JAN TÅNGRING jan@etn.se

Skydda dina USB C-sladdar ■ KONTAKTDON Visste du att du kan ”upprusta” en vanlig USB C-kabel till att klarar militära krav? Amphenol Socapex har en lösning som heter USB3CFTV. Den ska uppfylla MIL-DTL-38999 serie III.

Produkten är en liten byggsats med höljen, tätningar och distanser som du monterar kring kontakten på en vanlig USB C-sladd.

Därefter kan du använda den inom militär kommunikation, militärflyg, luftfart, kommersiell

luftfart och sjöfart och andra sammanhang där temperaturer är extrema eller kontakten kan utsättas för kemikalier.

Kontakten använder en gängkopplingsmekanism som ska skydda den mot stötar, vibrationer och påfrestningar vid kabeldragning. Den ger IP68-skydd mot vätskeinträngning och ska även ge förbättrat EMI-skydd.

Samma tillverkare har även motsvarande kapsling för Ethernet och HDMI. JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

© eiSos

CONNECTED. NO MATTER THE CONDITIONS.

The IP67 & IP68 Protected Industrial Connection Discover high-quality circular connectors designed for demanding environments.

With its ingress protection, our connectors ensure reliable connections for applications such as fieldbus, actuators/ sensors, and robotics. With its PCB, cable, and solder variants, along with additional service options, our versatile M12 connectors allow you to tailor your connections to your exact requirements, enabling seamless integration and optimal performance.

Ready to Design-In? Take advantage of personal technical support and free samples ex-stock. www.we-online.com/circular

#CIRCULARCONNECTORS

Highlights • New M12 A-coding portfolio • Adapted to work in demanding environments with IP67 & IP68 protection • Male & female versions of all connectors • Available in 4, 5 and 8 polarities

NYA PRODUKTER

IP67-skyddad även frånkopplad

Minimal fuktsensor ■ SENSORER Luftkonditioneringar, instrument för livsmedelsindustri och jordbruk men också IoT-noder för styrning av inomhusklimatet. Tyska Würth Elektroniks mikromekaniska luftfuktighetssensor WSENHIDS är liten, strömsnål och har bra noggrannhet.

Sensorn använder en ­dielektrisk polymer som interagerar med vattenmolekylerna vilket påverkar permeabiliteten i den mikromekaniska kondensatorstrukturen. Kretsen har också en temperatursensor, liksom en AD-omvandlare som levererar mätvärden med 16 bitars upp­ lösning via I2C-bussen.

Det finns ett inbyggt värmeelement med tre valbara effektlägen som kan kopplas in vid behov.

Värmen gör att WSEN-HIDS kan användas även under svårare förhållanden inklusive när det finns risk för kondensation.

Noggrannheten i ­mätningarna är ±1,8 procent RH i 20–80 ­procents relativ luftfuktighet.

Strömförbrukningen är bara 0,4 µA och matningsspänningen kan vara från 1,08 V till 3,6 V. Kapseln är av typen DFN (Dual Flat No Leads) med ­formatet 1,5×1,5×0,5 mm.

För den som vill testa sensorn ingår den i utvärderingskortet FeatherWing. PER HENRICSSON per@etn.se

Serie 670/770 från Binder är ett kabelkontaktdon med skyddskåpa som IP67-skyddar även när kontakterna är frånkopplade.

■ KONTAKTDON Nu kan du lossa kontaktdon under arbete utan att miljöskyddet minskar.

Detta enligt Binder, som lanserar kontaktdon i serierna 670 och 770. De har skyddskåpor som skyddar komponenterna mot inträngning av damm och vätska när de är inte är ihopkopplade.

Skyddskåporna är ­utrustade med remmar som fästs på kon­ taktdonen. IP67 skyddar mot damm och tillfällig nedsänkning.

Binder är en nederländsk leverantör av runda industriella

plastlock som säkerställer att honkontakterna förblir inneslutna i höljet. Även när de är isärkopplade skyddas de panelmonterade delarna från kontakt, damm och stänkvatten på alla sidor eller tillfällig nedsänkning i vatten (670-serien: IP54, 770-serien: IP67). Med hjälp av de skyddskåpor som nu finns tillgängliga för hankontakterna uppnås IP67 även när kontaktdonen inte är ihopkopplade.

JAN TÅNGRING

PTM 216B är i princip identisk med föregångaren PTM 215B bortsett från uteffekten. Från 0,48 till 4 dBm vilket gör att en strömbrytare utrustad med modulen kan styra belysning som hänger i taket även om avståndet är upp till 15 meter. Utomhus ska räckvidden vara upp till 75 meter. Den äldre modellen hade en maximal räckvidd på tio meter inomhus.

Energin skapas när man tryck-

er på strömbrytarens knapp och räcker för att den ska skicka iväg ett kommando till de belysningar eller andra enheter som är kopplade till den. De Bluetoothkanaler som används är 37, 38 och 39.

Kopplingen mellan enheterna görs enklast med NFC som är integrerat i modulen som har måtten 40×40×1,12 mm.

jan@etn.se

Blåtandsmodul med högt i tak ■ KOMMUNIKATION I lagerlokaler, sporthallar och andra byggnader med ett avstånd till innertaket på mer än sex meter kan det vara svårt att styra belysningen med vanliga Bluetooth­moduler.

Enocean har tagit fram en ny generation av sin energi­ skördande strömbrytar­modul som har mer än dubbelt hög uteffekt som föregångaren.

PER HENRICSSON per@etn.se

Första flashminnet för fordon enligt UFS 4.0 ■ MINNEN Dubbelt så snabb läshastighet och 40 procent ­snabbare skrivhastighet gör att bilen startar snabbare och att användarupplevelsen blir bättre. Det blir verklighet med version 4.0 av UFS-minnena från Kioxia.

Flashminnet går att använda till allt från telematik och infotainmentsystem till ­förarstödssystem (ADAS). Det kombinerar Kioxias 3D-teknik BiCS FLASH med en styrenhet i en kapsel som följer Jedec-standarden.

En av nyheterna i UFS 4.0

34

kontaktdon. Skyddskåporna adderas till produktserierna NCC 670 och 770.

De används bland annat i handhållna enheter. Annan användning är testutrustning, mätteknik och belysning samt i skyltar och andra enheter som måste kunna tvättas.

Binder beskriver dem som ”kompakta och mycket mång­ sidiga” med 5 och 8 benanslutningar med bajonettlåsning.

Den panelmonterade delen skyddas av ett fjäderbelastat

är att tillförlitligheten ökar genom att minnet uppdaterar data som är på väg att försämras.

Diagnosfunktionen är utökad vilket gör det möjligt för användaren att se viktig information från UFS-enheten och vidta före­ byggande åtgärder.

V I D A R E F I N N S S TÖ D för en High Speed-länkstartsekvens (HS-LSS), vilket gör att länkstarten (M-PHY- och UniProinitieringssekvensen) mellan enheten och värden kan utföras med en snabbare HS-G1 Rate

A-hastighet (1 248 megabit per sekund) jämfört med vanlig UFS. Detta förväntas minska tiden för länkstarten med cirka 70 procent jämfört med den konventionella metoden.

UFS 4.0 innehåller MIPI M-PHY 5.0 och UniPro 2.0, och har stöd för teoretiska gränssnittshastigheter på upp till 23,2 Gbit/s per band eller 46,4 Gbit/s per enhet. UFS 4.0 är bakåt­ kompatibel med UFS 3.1.

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/24

Svensk Elektronik – tillsammans för branschens bästa

embedded conference scandinavia Förmånligt erbjudande för dig som medlem i Svensk Elektronik

40 % rabatt på ECS 2024!

Arbetar du inom produktutveckling, konstruktion eller mjukvaruutveckling? Kanske leder du ett utvecklingsteam?

Missa då inte chansen att berika ditt företag med ny kunskap och insikter på ECS 2024 – en källa till inspiration och praktiska färdigheter för att förstärka ditt arbete! Boka nu för att få 25% Early Bird-rabatt plus 20% extra rabatt för medlemmar i Svensk Elektronik!

Under ECS 2024 utforskar vi det senaste inom inbyggda system och IoT. Allt från artificiell intelligens och cybersäkerhet, till grön teknik som elektrifiering, kraftelektronik, batteriteknik, nya byggsätt mm. Ta del av de senaste teknikerna, ställ frågor till talarna och nätverka med branschen!

I en snabbt föränderlig omvärld vågar vi lova att ECS 2024 är lika nyttig för branschveteraner som för nykomlingar!

Några av våra talare på ECS 2024 Eva Fogelström Director security research Jonas Finnman at Ericsson Director of Electrical & Electronics Christoffer Levandowski, PhD Engineering at Northvolts System Head of R&D at Heart Aerospace

Boka din biljett idag på embeddedconference.se!

Bli medlem i

Sverige behöver en stark och internationellt konkurrenskraftig elektronikindustri. Därför behöver vi arbeta tillsammans.

Följ QR-koden eller besök www.svenskelektronik.se för medlemsansökan.

POSTTIDNING B Returadress: AC Lantz Kungshagstigen 22 925 93 Hemavan

R&S®PVT360A performance vector tester

MINIMAL FOOTPRINT, ULTIMATE PERFORMANCE. Your fast, efficient and sleek solution for base station and RF component testing. ► Two TRX channels with two independent signal generators and analyzers ► 400 MHz to 8 GHzfrequency range covering all FR1 frequency bands ► Up to500 MHzbandwidth ► Hardware-acceleratedtest sequencing ► Extensive signal generation and analysis software

SPACESAVING

N GE

E

19‘ ‘

OR T RA AN

COST EFFICIENT

A

E LYZ

R 2H

U

Find out more at rohde-schwarz.com/product/pvt360

FASTER TESTING