3 Aplicativos que devem enfatizar as soluções de proteção e filtragem

As soluções de proteção e filtragem não são um conceito novo, mas à medida que os sistemas ganham mais conectividade em pacotes menores, eles são mais importantes do que nunca.

Soluções de proteção e filtragem não são um conceito novo, mas como os sistemas ganham mais conectividade em pacotes menores, eles são mais importantes do que nunca.

A descarga eletrostática (ESD) tem causado problemas há muito tempo. Ele tem sido o culpado em muitos lançamentos de produtos atrasados ​​ou com falha e é até mesmo suspeito como a causa da queda de Hindenburg em 1937. Felizmente, a ESD nos designs eletrônicos de hoje não causa grandes explosões como pode com substâncias voláteis como o hidrogênio. No entanto, a probabilidade de um mau funcionamento relacionado à ESD em seus projetos eletrônicos provavelmente aumentará nos próximos anos. Temos uma situação semelhante para transientes mais lentos, como pulsos de pico.

À medida que os semicondutores ficam menores, manter a integridade do sinal torna-se mais difícil à medida que os subsistemas são compactados. À medida que os dispositivos transferem mais dados de e para fontes múltiplas por meio de vários sistemas, também há mais potencial para problemas de interferência eletromagnética (EMI). Por exemplo, um smartphone pode transferir dados por 4G, WiFi, Bluetooth e USB. Para tornar as coisas mais difíceis, muitos dispositivos também estão incorporando Zigbee, Thread e outros protocolos sem fio, além de BLE / Bluetooth 5. Projetos eletrônicos estão incorporando mais e mais sistemas em pacotes cada vez menores, e esse padrão provavelmente continuará pelo previsível futuro.

As soluções de proteção e filtragem são úteis para todos os projetos eletrônicos, mas destacamos três setores emergentes onde isso poderia ser especialmente importante abaixo.

A IoT industrial (IIoT)

De acordo com a pesquisa da ABI, a Internet das Coisas Industrial adicionará mais 13 milhões de conexões com e sem fio às 53 milhões que já existem. Os sistemas IIoT são complexos e têm muitos dados e energia sendo transferidos. Assim como um subsistema com falha em um dispositivo pode fazer com que um dispositivo inteiro falhe, a falha de um dispositivo individual na linha de montagem pode paralisar a produção até que seja consertado ou substituído.

Com os sistemas IIoT sendo distribuídos por linhas de fabricação inteiras, em vez de serem concentrados em gabinetes bem protegidos, esses sistemas devem ser capazes de resistir a transientes como ESD e pulsos de pico e, ao mesmo tempo, enviar seus dados de maneira confiável.

Com tantos dispositivos trabalhando juntos, a ESD pode ser devastadora para a produção. Embora o custo de substituição e reparo de dispositivos individuais seja relativamente barato, o custo de oportunidade de ficar para trás na produção pode inviabilizar os planos de uma empresa de manufatura para um futuro próximo.

As fábricas da IIoT exigem uma transmissão de dados limpa para que os robôs se comuniquem e trabalhem com eficiência.

IoT automotivo e veículos autônomos

Os veículos mais novos já apresentam muitas conexões IoT. A necessidade de conectividade confiável se tornará exponencialmente mais importante quando os carros autônomos chegarem à estrada. No momento, um defeito nos sistemas de IoT de um carro ou caminhão de frota tem consequências relativamente mínimas, como não tomar a rota ideal, atrasar uma entrega ou calcular mal o orçamento de combustível. Com veículos autônomos, um mau funcionamento significativo pode ser mortal.

Os perigos de mau funcionamento em veículos autônomos são duplos:os veículos autônomos devem transferir os dados coletados por seus sensores para navegar com segurança e os veículos devem comunicar suas intenções entre si para evitar colisões baseadas no tráfego. É necessária muita transmissão de dados para esses cálculos e um hardware confiável é crucial para facilitar isso.

Os veículos autônomos processam e transferem muitos dados. É necessário hardware confiável para manter esses sistemas funcionando.

Smartphones, Tablets e Laptops com USB-C

Enquanto a maioria dos designs de IoT busca menos energia, os smartphones são um caso peculiar porque eles precisam equilibrar aplicativos de baixa energia com taxas de carregamento e transferência de dados mais rápidas. Muitos fabricantes de smartphones estão adotando o USB Type-C, que pode transferir até 100 watts e 10 Gigabits por segundo. É muita energia comprimida em um pequeno dispositivo, aumentando o risco de danos por surto.

Soluções eficientes de proteção e filtragem tornam a vida dos designers de smartphones mais fácil:Dispositivos de proteção contra surtos, que podem lidar com pulsos de alta energia em um pequeno espaço, permitindo uma estratégia de proteção pequena e eficiente. Dispositivos de proteção ESD, que fornecem proteção eficiente para os transceptores mais recentes e sensíveis, ao mesmo tempo em que são projetados para permitir a passagem de seu sinal. Esta eficiente tecnologia de proteção ESD também pode ser combinada com filtros EMI para minimizar a interferência nas transmissões de dados sem fio.

As frequências em dispositivos móveis podem ficar muito lotadas.

Enfatizando a proteção e a filtragem no nível do componente

A necessidade de soluções de proteção e filtragem está mudando dos níveis de dispositivo e circuito para os níveis de componentes individuais. Há muitas maneiras de os engenheiros reduzirem ESD, sobretensão e EMI em projetos, e ter componentes feitos para reduzir esses distúrbios tornará seus trabalhos mais fáceis.

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