Elektronika-Praktyczna_11-2023.pdf

(17844 KB) Pobierz
Wydanie elektroniczne dostępne na www.ulubionykiosk.pl
Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów
listopad
11/2023
Tylko Prenumeratorzy
MAGAZYNOWANIE ENERGII
• mają dostęp do artykułów przed ich publikacją
w EP na www.ep.com.pl – 
EP W TOKU
• mają dostęp do materiałów dodatkowych,
takich jak pliki źródowe projektów na naszym
serwerze
FTP
www.ulubionykiosk.pl/media
inspirujące, użyteczne projekty
• Dwukanałowy konwerter USB-C z układem FT2232H
• Uniwersalny przedwzmacniacz • Sygnalizator utraty
ciągłości • Mikrowzmacniacz mocy 20 W na układzie
PAM8320 • Moduł czterech wyjść HighSide dla RPi Pico
• Wskaźnik stanu emocjonalnego • MIDIXCV – konwerter
MIDI do modułowego syntezatora analogowego
• multiLock
podzespoły, sprzęt, aplikacje
• Oscyloskop Siglent SDS1104X-U. Jeden z najlepszych
budżetowych oscyloskopów cyfrowych • Regulator barwy
dźwięku na bazie płytki ewaluacyjnej LPCxpresso55S28
• Aplikacje enkoderów obrotowych z zastosowaniem
FPGA i układów SoC Microchip • Skazani na lit
• Laminat FR-4 – używany przez wielu, znany przez
nielicznych • Płytki PCB zoptymalizowane do produkcji
• Wielowarstwowe PCB, od prostych do awangardowych
• Bezpieczne złącza do magazynów energii
tutoriale
• Produkcja wielowarstwowych płytek PCB krok
po kroku • GPSDO – jak GPS pilnuje czasu • Zagadnienia
materiałowe w produkcji wielowarstwowych
obwodów drukowanych • Kompleksowa produkcja
elektroniki z zastosowaniem wielowarstwowych
PCB • Wielowarstwowe płytki drukowane, co każdy
projektant wiedzieć powinien? • Maksymalizuje
sprawność elektroniki • Banki energii. Zarządzanie
ciepłem i ochrona przed warunkami środowiskowymi
kursy
• Kurs FPGA Lattice. Wyświetlacz LCD multipleksowany
18,90 zł
(w tym 8% VAT)
• PRICE: 8 EUR
ISSN 1230-3526 Indeks 357677
ELEKTRYCZNEJ
TEMAT NUMERU
WIELOWARSTWOWE PŁYTKI PCB
Zaprenumeruj
„Elektronikę Praktyczną”,
a zawsze dostaniesz
najnowszy numer wprost
do Twojej skrzynki!
na start
do 6* wydań gratis
po 5 latach
nieprzerwanej
prenumeraty
do 12* wydań gratis
* Cena prenumeraty rocznej
na start
wynosi
207,90 zł. Przy zamówieniu prenumeraty
dwuletniej za 340,20 zł oszczędność wynosi
równowartość sześciu wydań „Elektroniki
Praktycznej”.
Przedłużasz prenumeratę?
Aby otrzymać
zniżkę lojalnościową, przedłuż prenumeratę
po zalogowaniu się do swojego panelu na 
www.ulubionykiosk.pl,
gdzie znajdziesz
atrakcyjną ofertę prenumeraty, która uwzględnia
przysługujące Ci zniżki za lojalność. Po 5 latach
nieprzerwanej prenumeraty otrzymasz
rabat
50%
na prenumeratę dwuletnią.
Oferta dotyczy prenumeraty drukowanej.
Wszystkie opcje prenumeraty i e-prenumeraty znajdziesz na stronie
www.UlubionyKiosk.pl
AVT-Korporacja sp. z o.o., ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa, konto 18 1050 1012 1000 0024 3173 1013
prenumerata@avt.pl
Od wydawcy
Megaherce i megawaty
Kryzys półprzewodnikowy mamy już za sobą. Od pewnego czasu producenci zaawansowanych układów scalonych pokrywają zapotrze-
bowanie na te komponenty generowane przez różne branże światowego przemysłu. Ponadto dostępne mikrokontrolery dobrze wpisują się
w wymagania nowych aplikacji i są albo wystarczająco wydajne, albo odpowiednio wyspecjalizowane i pozwalają na realizowanie nowych,
złożonych zadań (nawet jeśli oprogramowanie pozostawia wiele do życzenia w kwestii optymalizacji i wydajności). Oczywiście nie jest
to wszechobecną regułą, ale nacisk na osiąganie coraz większej liczby megaherców wyraźnie osłabł.
Widoczny staje się nowy kierunek rozwoju, który dotyczy minimalizowania poboru mocy oraz maksymalizowania możliwości jej prze-
twarzania, dostarczania i magazynowania. Akumulatory zajmują szczególne miejsce w tym procesie – mają ogromny potencjał biznesowy,
a zarazem są źródłem wielu kontrowersji; definiują możliwości wielu nowych rozwiązań, a jednocześnie obnażają słabości w zakresie stan-
daryzacji infrastruktury energetycznej. Doskonale widać to na przykładzie branży motoryzacyjnej. Już teraz można zauważyć regionalną
fragmentację standardów złączy ładowania (rysunek
powyżej).
W Europie przeważa system CCS1/CCS2, w USA jest NACS (znany jako stan-
dard Tesli), natomiast japońscy producenci opracowali złącza CHAdeMO.
CCS1 nie sprawdził się jako uniwersalny standard. Koszty instalacji są wysokie (głównie ze względu na kable chłodzone cieczą, zapro-
jektowane na przesadną liczbę cykli), a wtyki są potężne i niewygodne w eksploatacji. CCS2 rozwiązuje część tych problemów, ale musi
konkurować z rozwiązaniem NACS/Tesli, które jest obecnie znacznie bardziej praktyczne i łatwe w obsłudze. CCS mimo swoich wad jest
otwartym standardem, spełniającym bardzo wyśrubowane normy (w tym bezpieczeństwa w komunikacji elektronicznej). NACS to ostatecz-
nie rozwiązanie własnościowe Tesli i wiąże się z uzależnieniem od jednego producenta. To wszystko przypomina historię złączy ładowania
do smartfonów – Lightning (Apple) oraz USB (wszyscy pozostali).
Zwiększenie pojemności akumulatorów najpewniej przyczyni się
do uzyskania przewagi dla jednego ze standardów, ponieważ będzie
wymagało ładowania większą mocą (aby zachować rozsądny czas ła-
dowania). Standard CCS oferuje standardowo moc do 350 kW i jest
dostosowany do architektury akumulatorów o napięciu 800 V (prąd
do  500 A). W  odpowiedzi na  zapotrzebowanie na  szybsze ładowa-
nie wdrożono ładowarki CCS o mocy 400 kW i zademonstrowano ła-
dowarki CCS o mocy 700 kW. NACS jest używane w samochodach
Tesli od  2012  r. Konstrukcja ta  została zaprojektowana dla archi-
tektury akumulatorów 400 V i jest znacznie mniejsza niż inne złą-
cza szybkiego ładowania prądem stałym. Złącze NACS obecnie oferuje
moc do 250 kW, jednak trwają prace nad wersją o mocy do 900 kW.
Warto wiedzieć także, że dla branży elektrycznych samochodów cięża-
rowych, elektrycznych autobusów oraz elektrycznych pojazdów cięż-
kich wymagane jest nowe rozwiązanie w zakresie ładowania o dużej
mocy. W  rezultacie opracowywany jest obecnie Megawatt Charger
System – MCS (fotografia obok). Pozwala na ładowanie z maksymalną
mocą 3,75 MW (3000 amperów, przy napięciu 1250 V prądu stałego).
Płytki PCB mają wyjątkowo trudne zadanie – muszą sprostać nie-
łatwym wymaganiom wynikającym zarówno z megawatowych mocy,
jak i z megahercowych sygnałów. Dlatego warto poświęcić im więcej
uwagi i zgłębić solidną porcję wiedzy, jaką przygotowaliśmy w tym
wydaniu „Elektroniki Praktycznej”.
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 11/2023
3
Nr 11 (370) • Listopad 2023
*
Nie przeocz
Nowe podzespoły .......................................................................................................................5
Dodaj do obserwowanych ......................................................................................................12
Konkurs ...................................................................................................................................... 28
Koktajl niusów .........................................................................................................................124
Projekty
Dwukanałowy konwerter USB-C z układem FT2232H .......................................................18
multiLock ....................................................................................................................................21
Uniwersalny przedwzmacniacz (1) ....................................................................................... 29
Miniprojekty
Sygnalizator utraty ciągłości..................................................................................................37
Mikrowzmacniacz mocy 20 W na układzie PAM8320 ....................................................... 38
Moduł czterech wyjść HighSide dla RPi Pico .................................................................... 40
Wskaźnik stanu emocjonalnego .......................................................................................... 42
Projekty SOFT
MIDIXCV – konwerter MIDI do modułowego syntezatora analogowego .................... 111
Moduły w aplikacjach
Regulator barwy dźwięku na bazie płytki ewaluacyjnej LPCxpresso55S28 ............ 108
Temat numeru: Magazynowanie energii elektrycznej
Skazani na lit ............................................................................................................................ 50
Prezentacje
Bezpieczne złącza do magazynów energii ........................................................................ 46
Maksymalizuje sprawność elektroniki ............................................................................... 49
Banki energii. Zarządzanie ciepłem
i ochrona przed warunkami środowiskowymi.................................................................. 54
Wielowarstwowe PCB, od prostych do awangardowych ................................................ 82
Płytki PCB zoptymalizowane do produkcji ........................................................................ 84
Kompleksowa produkcja elektroniki z zastosowaniem wielowarstwowych PCB .... 86
Laminat FR-4 – używany przez wielu, znany przez nielicznych .................................... 90
Produkcja wielowarstwowych płytek PCB krok po kroku .............................................. 94
Podzespoły
Aplikacje enkoderów obrotowych z zastosowaniem FPGA
i układów SoC Microchip ....................................................................................................... 56
Sprzęt
Oscyloskop Siglent SDS1104X-U.
Jeden z najlepszych budżetowych oscyloskopów cyfrowych ....................................... 58
Notatnik konstruktora
GPSDO – jak GPS pilnuje czasu............................................................................................. 64
Elektronika w praktyce
Zagadnienia materiałowe w produkcji
wielowarstwowych obwodów drukowanych ..................................................................... 68
Wielowarstwowe płytki drukowane, co każdy projektant wiedzieć powinien? ....... 98
q
o
I
U
P
Kursy
Kurs FPGA Lattice (13). Wyświetlacz LCD multipleksowany ..........................................116
Prenumerata ................................................................................................................................2
Od wydawcy .................................................................................................................................3
Hity następnego numeru ...................................................................................................... 127
Dodatkowe materiały do artykułów znajdziesz na https://ulubionykiosk.pl/media
4
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 11/2023
Szczegóły na stronie 115
NIE PRZEOCZ
podzespoły
Z kilkuset nowości wybraliśmy te, których nie wolno przeoczyć. Bieżące nowości można śledzić na www.elektronikaB2B.pl
pozycjonowania. Charakteryzuje się energooszczędną pracą (72 mA @
3,0 V) i małymi gabarytami. Jest zamykany w obudowie o wymiarach
16×12×3,6 mm z wewnętrznym oscylatorem TCXO i pamięcią Flash.
NEO-F9P wymaga minimum elementów zewnętrznych. Może współ-
pracować z  antenami aktywnymi i  pasywnymi, m.in.  ANN-MB1.
Zawiera interfejsy 2×UART, USB, SPI i DDC (kompatybilny z I²C).
Jest przystosowany do  pracy w  zakresie temperatury otoczenia
od –40 do +85°C.
www.u-blox.com
nowe
Do oferty tranzystorów MOSFET firmy Toshiba, produkowanych
w  technologii U-MOS-X, wchodzi nowy model TPH3R10AQM, za-
projektowany do  zastosowań w  układach zasilania. Jest to  tran-
zystor N-kanałowy o  napięciu przebicia 100 V, charakteryzujący
się szerokim obszarem bezpiecznej pracy (SOA) i  małą rezystan-
cją RDS(ON), wynoszącą maksymalnie 3,1 mΩ @ VGS=10 V. Jest
ona mniejsza o 16% od wcześniejszego modelu TPH3R70APL.
Tranzystor może pracować z  maksymalnym prądem drenu
120 A. Charakteryzuje się małym ładunkiem QSW, pozwalającym
na  zastosowania w  aplikacjach o  dużej częstotliwości przełącza-
nia. Jego obszar SAO został poszerzony o 76% w porównaniu z tranzy-
storami wcześniejszej generacji, co jest istotne w obwodach hot-swap.
Dodatkową zaletą jest mała powierzchnia montażowa, wynosząca
6,1×4,9 mm.
•
Pozostałe parametry:
•
QSW: typ. 32 nC,
•
Qoss: typ. 88 nC,
•
IDSS: maks. 10
 μ
A @ VDS=100 V,
•
Vth: 2,5...3,5 V (VDS=10 V, ID=0,5 mA),
•
VGSS: ±20 V,
•
PD: 210 W @ Tc=25°C,
•
EAS: 128 mJ.
www.toshiba.semicon-storage.com
100-woltowy tranzystor N-MOSFET
do zastosowań w układach zasilania
Wielostrefowy czujnik odległości z rodziny
FlightSense z polem widzenia zbliżonym
do kamery
VL53L7CX to wielostrefowy czujnik odległości z rodziny FlightSense
o najszerszym polu widzenia spośród dostępnych obecnie odpowied-
ników. Może być stosowany m.in. do wykrywania obiektów i mapo-
wania w automatyce domowej, sprzęcie AGD, robotach i fabrykach.
W przeciwieństwie do kamer, stosowanych niekiedy do podobnych
zadań, czujniki ToF (Time-of-Flight) nie rejestrują obrazu, zapewniając
tym samym pełną prywatność użytkownikom. VL53L7CX pozwala
znacznie rozszerzyć pole widzenia do wartości porównywalnej z tra-
dycyjną kamerą, co zwiększa jego możliwości w zakresie wykrywa-
nia obecności i aktywowania urządzeń.
REKLAMA
Precyzyjny moduł nawigacyjny GNSS
do robotów mobilnych
Firma u-blox prezentuje nowy, pre-
cyzyjny moduł nawigacyjny GNSS
do  robotów mobilnych, oznaczony
symbolem NEO-F9P. Odbiera on rów-
nocześnie sygnały z satelitów konste-
lacji GPS, GLONASS, Galileo i BeiDou
oraz obsługuje standard L1/L5 RTK,
zapewniający centymetrową precyzję
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 11/2023
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin