Page 1

NR 2 FEBRUARI 2018

ELEKTRONIK TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

SIKTAR PÅ BILAR MED LYSDIOD Svenska Senseair och japanska AKM har gemensamt utvecklat en ny sensor­ generation som mäter luftkvalitet. Den är liten, billig, energisnål och snabb. Målet är bilindustrin. /10–11

Prenumere kostnadsf ra etn.se/prreitt! n

THORLABS:

ROBOTBILAR:

Ersatte lasrar med optokomponenter

23 lidar för nästa generation

/18–20

/12–14

M A G A S I N  –  W E B B  –  NY H E TS B R E V


INNEHÅLL ETN 2/18

INLEDAREN Miljöinitiativ som missat målet F Ö R G A N S K A P R E C I S T R E Å R S E D A N slog den statliga utredningen SOU 2015:30 fast att vi svenskar inte nämnvärt kommer att öka våra köp från utländska e-handlare om staten skulle belägga elektronik och PVC-mattor med en punktskatt. Ambitionen att minska användningen av brom, klor, fosfor och PVC är det inget fel på, men att straffbeskatta all elektronik som säljs i Sverige – även den som inte innehåller de miljöfarliga ämnena – är märkligt. Många remissinstanser hade invändningar, men ett något modifierat förslag klubbades av riksdagen och skatten infördes den första juli i fjol. Utländska e-handlare undantogs dock från den svenska kemikalieskatten – det skulle vara allt för krångligt att kräva att de förstår våra skatteregler och hur man redovisar vår lokala elektronikskatt.

vilken tidsålder utredarna kom från. Det har länge varit enkelt att jämföra svenska priser med ut­ ländska via sajter som Prisjakt och Pricerunner. Frakterna kostar visserligen en del, och returerna är krångligare, men även tunga varor som vitvaror går förvånansvärt ofta att köpa billigare från exempelvis Tyskland eller England. År 2015 hade vi svenskar inte börjat handla från Wish, Aliexpress, Gearbest och andra liknande kinesiska e-butiker som kapar mellanledet genom att låta tillverkarna sälja direkt till konsumenterna.

V I VA R M Å N G A S O M U N D R A D E

är visserligen inte elektronik, men den utgör en substantiell del av utbudet. Antalet paket som levereras till Sverige från Kina ligger enligt uppgifter i media mellan 50 000 och 300 000 per dag. Tillväxten var hela 65 procent i fjol. Många kinesiska produkter uppfyller med största sannolikhet inte relevanta EU-direktiv och eftersom värdet ofta är lågt lägger Postnord inte på någon moms. När försäljningen dessutom inte sker i Sverige utgår ingen kemikalieskatt. A L LT S O M H A N D L A S Ö V E R I N T E R N E T

ska kräva moms från ­första kronan – inte som idag från 22 euro. Postnord har därför aviserat en administrationsavgift på 125 kronor per paket från icke E ­ U-länder plus att momsen ska adderas. Även om det blir verklighet är det inte säkert att det ändrar någonting. Det räcker med att paketen från Kina tar omvägen via ett annat EU-land för att kringgå Postnords avgifter. Att tro att Sverige är en isolerad ö som inte påverkas av global e-handel känns extremt naivt. Med facit i hand kan man undra hur utredarna resonerade när de kom fram till att e-handeln från utlandet inte skulle öka med mer än 0,4 procent samtidigt som e-handel från svenska sajter skulle minska med 0,8 procent?

T U L LV E R K E T V I L L N U AT T P O S T N O R D

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

4 6 10 12 16 18 22 24 26

Tidningshuvud

05-12-12

14.29

Ericsson redo för 5G En helt ny typ av basstation plus ny mjukvara gör att Ericsson nu har ett komplett produktutbud för 5G. De ska ta grafen till industrin Uppstartsföretaget Graphmatech ska ­kommersialisera ett kompositmaterial som gör det enkelt att använda grafen i industriella tillämpningar. Senseair når milstolpe med japansk hjälp Delsboföretaget Senseair har utvecklat en ny ­generation luftkvalitetssensorer i samarbete med japanska AKM, som också är på väg att köpa svensken. Andra generationens lidar är här År 2026 ska det säljas laserradar till fordon för 20 miljarder kronor. Här är 23 företag som kommer att slåss om kakan. Stoneridge sätter smarta ögon på lastbilen I Sverige utvecklar Stoneridge ett kamerasystem som ska ersätta backspeglar hos lastbilar. I sommar släpper företaget ett första system för eftermarknaden. Bytte lasrarna mot spektrumanalysatorer och optokomponenter Amerikanska Thorlabs köpte krisande Radians Innova i januari 2004. Idag har verksamheten i Mölndal vida passerat de nivåer som fanns före telekomkraschen. EXPERT: Lysdioder tar över all belysning Lysdioder utvecklas i ett högt tempo och är på god väg att bli den mest kostnadseffektiva formen av ­belysning, skriver Mark Patrick, Mouser Electronics. EXPERT: Styr färgtemperatur och intensitet i realtid Med processor och sensor i en liten modul går det lätt att bygga en belysning som klarar att styra färgtemperatur och intensitet i realtid, skriver Mark Shepherd på AMS. EXPERT: Välj skärmleverantör som bevisat sig Så avgör du vilken leverantör du kan anförtro att ­tillverka en skräddarsydd skärm. Thomas Sporkmann på skärmleverantören Tianma berättar.

Sida 1

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB Adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm. Telefon: 08-644 51 20 www.etn.se Bankgiro: 5456-3127 REDAKTION: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring. Grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se Omslagsbild: Staffan Ehde/Senseair

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­ kation, kraft, sen­ so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se 0734-17 13 11

PRENUMERATION: Webb: etn.se/pren E-post: pren@etn.se Telefon: 08-644 51 20 ANNONSER: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 E-post: ac@etn.se INTERNATIONAL ADVERTISING: Huson International Media  +1 408 879 6666 (USA) Pacific Business Inc.  +81 336616138 (Japan)

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

© Elektroniktidningen 2018 Upplaga: 13 500 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt. ISSN 1102-7495

Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar.

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring.

jan@etn.se 0734-17 13 09

ac@etn.se 0734-17 10 99

Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper hos Sörmlands Printing Solutions AB.


STARTBLOCKET

Pico och macro får sällskap av street, som är en basstation tänkt att ge bättre täckning i stadsmiljö.

Nu är Ericssons 5G-portfölj komplett n KOMMUNIKATION En helt ny typ av basstation som går att sätta på lykt­stolpar och husfasader plus ett antal mjukvaruuppdateringar för radio- och core-nät som klarar högre frekvenser och dessutom gör att alla radionätsprodukter från 2015 och framåt kompatibla med den första 5G-standarden. Det är några av de nyheter som Ericsson kommer med på den jättelika mobilmässan MWC i Barcelona om en månad.

kommer antagligen att vara avsedda för speciella tjänster i högre frekvensband, som fast bredbandsanslutning. – Som med alla övergångar kommer 5G att så småningom att migrera in i de frekvensband som redan används. D E T G Å R AT T G Ö R A PÅ O L I K A S ÄT T. Man kan avsätt ett helt band till 5G och flytta befintligt 4G till ett annat. Det räcker med en mjuk­ varuinstallation för detta. Det går också att låta 5G växa in i ett 4G-band för att så småningom ta över helt. Även det går att göra med befintlig radio och ny mjukvara. – År 2023 räknar vi med att 20 procent av abonnemangen är 5G, då kommer det att vara användbart att kunna konvertera för att förbättra täckningen. Mobilnät är inte bara basstationer. Det bakomliggande core-nätet med tillhörande mjukvara är minst lika viktiga k­ omponenter för att det ska bli ett fungerande 5G-nät. Även här passade Ericsson på att avisera en ny ­version som stöder 5G New Radio. Core-nätet är idag ett datacenter med tillhörande mjukvara som styr radionätet, det vill säga basstationerna. Det avgör vem som får ringa, vilka tjänster det finns plus att det ser till att trafiken hamnar där den ska. Den nya versionen av core-nätet känner igen en 5G-användare och har kapacitet att hantera de högre datatakter som 5G ger. Dessutom separeras kontroll- och användarplan. Kontrollplanet hanterar allt som har med styrningen av nätet att göra medan användarplanet innehåller data, det vill säga samtal och applikationer. – Det som alla pratar om är att vi går från att ha haft core-nät på två, tre platser i ett land eller per operatör till att få många fler. I Sverige kommer operatörerna kanske att vilja ha runt tio stycken, säger Jan Häglund som är ansvarig för arkitekturen i de digitala delarna av nätet.

korspolariserade antennelement (128 – Huvudbudskapet är att allt är på för sändning och 128 för mottagplats för att de första operatörerning) av samma typ som utvecklats na ska kunna slå på 5G redan i år. tillsammans med IBM och som Elek­Lanseringen vi gör idag bygger vidare troniktidningen skrev om i våras. på det vi lanserade förra året, säger – Man behöver ha så här många Joakim Sorelius som är ansvarig för antenner för att göra en smal lob som mobilnätsprodukter. Därmed har Ericsson ett komplett Joakim Sorelius når långt och ger hög kapacitet, säger Joakim Sorelius. utbud av hård- och mjukvara för den Basstationen Streetmacro 6701 innehåller första versionen av 5G, även kallad 5G New förutom antenner och radio även basbandet. Radio, som klubbades strax före jul. En tänkbar tillämpning är fast bredband Av de 20 nya radioprodukterna är ”Street Macro” den intressantaste. Det är en kom- till hushåll, en tjänst som amerikanska Veriplett basstation av det lite mindre slaget som zon ska lansera under året. D E T H A N D L A R O M att styrningen måste flytta En annan street-produkt är AIR 4455, som närmare användarna för att fördröjningarna ska ge bättre kapacitet i storstadsområden där möjligheten att placera ut fler makrocel- är en tvåbandsprodukt avsedd för dagens ska hamna nedåt den utlovade millisekunfrekvensband inklusive 2,1 GHz. Den har den. Ett rimligt avstånd är upp till cirka 20 ler på taken är begränsad. – Microcellerna har typiskt runt 5 W i ut- fyra korspolariserade antennelement. mil, sen blir fördröjningen för hög. Resultatet effekt medan makrocellerna har 20 W eller blir att datacentren sprids ut geografiskt och mer. Street Macro har en uteffekt i samma S A MT I D I G T M E D L A N S E R I N G E N av den nya bas- blir mindre. härad som en makrocell men den mindre stationen avslöjar Ericsson att alla radio– En annan drivkraft för att placera dem storleken gör det lättare att hitta platser på produkter som sålts sedan år 2015 går att långt ute i näten är att man kan skapa ett nät ­exempelvis husfasader eller lyktstolpar där uppgradera till 5G New Radio med hjälp av i exempelvis en fabrik som är oberoende av operatörerna kan placera dem utan att de kommande mjukvara. Det gäller 150 produk- ­ resten. Det blir väldigt robust och säkert, väcker uppmärksamhet. ­säger Jan Häglund. ter som redan finns hos 190 operatörer. Tänkbara tillämpningar är att styra Tanken är att uppgraderingsmöjindustrirobotar eller självkörande TÄ C K N I N G S M Ä S S I G T HAMNAR DE närmare ligheten ska få operatörerna att bygga fordon. Den typen av tillämpningar ­makro- än mikroceller. Beroende på höjden ut kapaciteten i sina LTE-nät redan är dock inget som Ericsson kommer över marken, frekvensbanden och den om­ nu för att kunna konvertera dem till att utveckla, utan ska komma från givande miljön är räckvidder uppåt en mil 5G i befintligt spektrum. tredjepartsleverantörer eller operatöSamtidigt har möjligheten liten fullt möjliga. rerna själva. Street Macro kommer i första omgången i praktisk betydelse i det korta per tre modeller. Två är avsedda för högre frek- spektivet. LTE-näten kommer att leva PER HENRICSSON per@etn.se vensband, 28 GHz och 39 GHz. De har 128 kvar länge och de första 5G-näten Jan Häglund



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


Det nya sättet att skapa kontakt Lödfri anslutning med SKEDD-teknik Phoenix Contact presenterar världens första direktanslutningsplint med Push-In anslutning. Genom SKEDD-tekniken kommer ni reducera antalet komponenter och produktionskostnad. Positionera, tryck fast och lås: Så enkelt är det att ansluta de nya SDC 2,5 och SDDC 1,5 familjerna på kretskortet.

För mer information ring: 08-608 64 00 eller besök phoenixcontact.se/SKEDD

© PHOENIX CONTACT 2018


STARTBLOCKET

De ska ta grafen till industrin n KOMPOSITMATERIAL Ett pulver som gör det lätt för industrin att dra nytta av grafenets termiska och elektriska egenskaper är vad uppstartsföretaget Graphma­ tech påstår sig ha i sin hand. I år står företaget inför tre stora utmaningar: att säkra några kundprojekt, skala upp produktionsprocessen och säkra finansieringen för ­kommande år. – Hittills har vi bevisat att vi enkelt kan använda grafen i industriella tillämpningar. Nu tar vi sats för att kunna tillverka materialet i stor skala, säger Björn Lindh, en av företagets två grundare. Materialet har rötter i Ångströmlaboratoriet, där materialforskaren Mamoun Taher – företagets andra grundare – arbetat. Där ställdes Mamoun Taher inför utmaningen att använda grafen i sin renaste form i ett forskningsprojekt med ABB. – Det var så han hittade ett sätt att ta fram ett nytt lättarbetat material som innehåller grafen och som behåller grafenets egenskaper främst när det gäller elektrisk och termisk ledningsförmåga, förklarar Björn Lindh. ett kompositmaterial, kallat Aros Graphene, där grafen är en ingående komponent och ett specialutvecklat salt en annan. När blandningen appliceras får det – sett i nanoskala – en lager-på-lager-struktur där saltet placerar sig emellan grafenflak. Eftersom saltet, likt grafen, leder

DET HANDL AR OM

värme och elektricitet mycket bra får materialet jämförbara prestanda med grafen, fast i tre dimensioner. Likaså skapas en tålig yta med mycket låg friktion. – Grafen finns redan på marknaden, men det finns inga industriföretag som använder det. Problemet är att det agglomererar. Det blir många lager och mer som grafit, och då tappar man en stor del av de fina egenskaperna hos grafen. Genom att lägga saltet emellan behåller vi egenskaperna och det blir lätt att applicera. I augusti förra året grundades Graphmatech, med mål att kommersialisera Aros Graphene. Här arbetar idag de två grundarna liksom en anställd, som närmast kommer från ABB. har Graphmatech tagit plats i ABB:s tillväxthubb Synerleap i Västerås. Därmed har dörrar öppnats mot ABB:s olika affärsenheter. Likaså har företaget fått tillgång till koncernens materialtekniklabb. – Vi hyr in oss i labblokaler hos ABB där vi själva kan tillverka vårt material. Eftersom vi använder standardutrustning för vår tillverkning är det inga konstigheter att flytta den från ett labb till ett annat. Det betyder att företaget i dagsläget har resurser att försörja intresserade industriföretag med prover av kompositmaterialet, men även kan klara en medelstor beställning. Hittills har Graphmatech fått 300  000 kronor från Vinnova och motsvarande 1,2 miljoner kronor i tjänster från EU:s inku-

Mamoun Taher (sittande) och Björn Lindh, som grundat Graphmatech.

S E D A N B Ö R J A N AV Å R E T

batorprogram Innoenergy. Ytterligare bidrag är på gång, men inte klara. Finansieringen så långt ska enligt Björn Lindh räcka för att klara två av årets stora utmaningar: att säkra några strategiska kundprojekt och att bevisa att det går att skala upp produktionsprocessen. den första tillämpningen ska lanseras redan nästa år. Hittills har inledande tester gjorts tillsammans med potentiella kunder med gott resultat. Mer exakt vad det handlar om kan företaget inte gå närmare in på, men Björn Lindh säger: – Det handlar om en produkt som leder bort värme från elektronik. Men egentligen har vi flera spår som skulle kunna kommersialiseras. Alla pågående kundprojekt går ut på att leda bort värme från elektronik.

P L A N E N Ä R AT T

Ett pulver som öppnar för gra­ fenets termiska och elektriska egenskaper inom industrin.



Det kan vara i form av en kylfläns eller ett termiskt gränssnittsmaterial. Det senare är ett material som placeras mellan kylfläns och elektroniken som man vill leda bort värme ifrån. Materialet måste leda värme bra och är en viktig detalj i det totala systemets värmeavledningsförmåga. F Ö R E TA G E T S T R E D J E utmaning under detta år är att knyta ihop den finansieringsrunda som just nu är på gång och preliminärt ska stänga i sommar. Här söker Graphmatech 3,5 miljoner kronor från i första hand affärsänglar med relevant nätverk för dess tillämpningar. – Finansieringsrundan är viktig för att vi ska komma igång med marknadsintroduktionen under 2019. Hittills har den rönt stort intresse, men den är inte klar än, konstaterar Björn Lindh.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


accuracy data converters, the lowest drift references, the lowest noise amplifiers and LDOs. Our industryleading precision signal chain

LtC2387-18

Industry’s Fastest No Latency SAR ADC: 18-Bit, 15Msps

products ensure precise and

Lt6657

repeatable measurement and

LtC2641

control. Contact our signal

LtC2500-32

chain experts to select a

Lt3042

Industry’s Lowest Noise LDO: < 1μV Noise

high performance solution.

Lt6018

Industry’s Lowest Noise Op Amp: 30nVP-P

Industry’s Lowest Drift Bandgap Voltage Reference: 1.5ppm/°C Drift Industry’s Lowest Glitch Precision DAC: 0.5nV•s Glitch Industry’s Most Accurate 32-Bit ADC: 0.5ppm INL 5 LTC 2

00-3

-1 87 23

fEaturED ViDEO 32-Bit Oversampling aDC with Configurable Digital filters video.linear.com/7796

41

the answers: the highest

2 LT 6 0

18

LT30 42

LT C

26

chain components. We have

8

depends on precise signal

LT C

Your product’s performance

Cutting EDgE PrECisiOn LTC

fEaturED Data shEEt www.linear.com/product/LtC2387-18

665

7


STARTBLOCKET

SER KRÖNIKA Tar Europa täten inom AI och blockchain? S L U S H , E N T VÅ D A G A R S K O N F E R E N S för uppstartsföretag, började 30 november i Helsingfors mässcenter. Årets upplaga samlade 20 000 deltagare från 130 länder för pitchtävlingar, föreläsningar och panelsamtal. Cirka 2 600 uppstartsföretag var representerade och 1 500 investerare var där. Förutom huvudevenemanget hölls under veckan ett par hundra kringevenemang runtom i staden. Finlands president Sauli Niinistö öppnade konferensen på torsdagen och den amerikanske klimataktivisten och investeraren Al Gore började sitt inledande tal med en utmaning: – Jag är inte här för att underhålla er med sådant som ni redan vet. Jag vill rekrytera er att bli en del av lösningen på den globala klimatkrisen! N I K L A S Z E N N S T R Ö M O C H H A N S B O L A G AT O M I C O spelar en ledande roll bland analytiker och investerare i Europa. Han är med­ grundare till Skype och beskrev i den första presentationen hur startupprojekten utvecklas och vad som är viktigt i vägvalen för samarbete med investerare liksom hur viktigt det är med de bärande idéerna. Vidare förklarade han vad som är typiska fallgropar och hur man ska hantera investerare och företag som vill köpa upp uppstartsföretaget. Niklas Zennström återkom senare den första dagen med en djupare diskussion med en framgångsrik applikations­utvecklare.

för högteknologi ­behåller sin dynamik och lockade 3,5 miljarder dollar i investeringar 2017. Året innan påpekade man i en rapports som presenterade på konferensen att högteknologin blomstrar och diversifieras över hela kontinenten. I dag ser vi att Europa har en fortsatt dynamisk utveckling. Inom högteknologi ser vi AI och blockchain som de områden där Europa är bäst positionerat för att vinna en världsledande ställning. Varje europeisk stad håller på att bli en teknisk stad. Det finns redan över 160 nav i Europa och antalet har stadigt ökat under de senaste åren. I Europa ser vi spridningen av tekniksamhällen: det finns hundratals tech-relaterade händelser dagligen i Europas tekniska ekosystem. Slushkonferensen har blivit mycket bredare och täcker ett stort antal branscher. Allt från energi till hälsoappar. De stora företagen som IBM, Google, Microsoft, GE, ABB och Nokia finns där. Även nya innovativa företag som Tesla.

U T V E C K L I N G E N PÅ E U R O PA M A R K N A D E N

är antalet professionella ­teknologiutvecklare där Europa har gått förbi USA. Enligt rapporten växer antalet arbetstillfällen inom den europeiska teknologisektorn tre gånger snabbare än ekonomin överlag. Jämfört med tidigare år så har marknaden för uppstartsföretagen inom teknikområdet för­ändrats väsentligt. Nu talar man om detta som en gemensam marknad för Europa, det går att lansera en produkt eller en mobilapp i flera länder samtidigt. E T T A N N AT F R A M S T E G

D E S S U T O M F I N N S D E T B E T Y D L I G T B ÄT T R E T I L L G Å N G på kapital i dag och det ekonomiska läget i Europa har ljusnat betydligt. En utförligare rapport om Slush finns att läsa i Elteknik nr 1/ 2018, www.ser.se!

STAFFAN SKOGBY Styrelseledamot SER, Svensk Elektro- och Dataingenjörers Riksförening staffan.skogby@ser.se



Två månader till årets branschmässa n MÖTESPLATS Fordon, innovation och ­medicinteknik får var sin dag under SEE, årets elektronik­ mässa som arrangeras i Kista den 24–26 april. Scandinavian Electronics Event eller kort och gott SEE går av stapeln varannat år och vill vara en mötesplats för den svenska elektronikbranschen. I år har de tre dagarna fått varsitt tema som ska prägla presentationerna på scenerna. Keynotetalare för fordonsdagen den 24 april är Salah Hadi från Autoliv som ska prata om ”Innovativa kamerasystemslösningar för bilar, nu och framtiden”. Vilka de övriga blir är ännu inte klart. Precis som de senaste gångerna startar mässan med en paneldebatt. är ”Förutsättningar i Sverige för elektronikindustrins tillväxt – en grundbult för digitalisering och industri 4.0”. En annan punkt som återkommer är SM i handlödning. I år är det torsdagen den 26 april som gäller, med fyra deltävlingar. Uppgiften är att på kortast möjliga tid löda av ett antal komponenter på ett mönsterkort och därefter ersätta dessa med nya komponenter. Senast vanns den tävlingen av Joakim Värnberg från Note i Torsby. Mer information och kostnadsfri anmälan finns här. På SEE kommer det att finnas en hundra kvadratmeter stor yta inriktad på elektronik och ska-

ÅRETS TEMA

pande kallad Electronic Space. Den är tänkt som en arena för tävlingar, uppdrag och aktiviteter som drivs av den ideella föreningen Incido. Arbetet sker med hjälp av mentorer, en metod som kallas Mentorspace och kommer från KTH:s forskningsverksamhet med bland annat professor Mark T Smith som ansvarig. Deltagarna arbetar i team och kommer både från gymnasieoch högskolor. För deltagarna innebär det en möjlighet att öva och tillämpa teoretiska begrepp genom att ha tillgång till en mentor med tillämpad kunskap för respektive uppdrag. I E N T R É N H I T TA R D U Showcase Sweden, en specialutställning för unga som lyfter innovativa lösningar och framtidsfrågor. Bland deltagarna i år finns Vetenskapens hus, Högskolan i Borås, Sensible Solutions, 4light och Hands-on Science. Tanken bakom Showcase Sweden är att ge gymnasieungdomar en chans att upptäcka möjligheterna i elektronikbranschen. Den 25 april bjuder SEE på en särskild temadag för lärare och studie- och yrkesvägledare (SYV). Samma dag delas Inission Award ut, tävlingen där vinnaren får konsulttimmar av Prevas, och hjälp med produktionsanpassning och tillverkning av kontraktstillverkaren Inission. Elektroniktidningen är som vanligt på plats. Tipsa oss gärna om intressanta saker, nya produkter eller spännande företag!

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


MPLAB® Mindi™ Analog Simulator Microchip’s Free Software for Circuit Design

MPLAB® Mindi™ Analog Simulator reduces circuit design time and design risk by simulating analog circuits prior to hardware prototyping. The simulation tool uses a SIMetrix/SIMPLIS simulation environment, with options to use SPICE or piecewise linear modeling, that can cover a very wide set of possible simulation needs. This capable simulation interface is paired with proprietary model files from Microchip, to model specific Microchip analog components, in addition to generic circuit devices. Finally, this simulation tool installs and runs locally, on your own PC. Once downloaded, no internet connection is required, and the simulation run time is not dependent on a remotely located server. The result is fast, accurate analog circuit simulations. Key Benefits Perform AC, DC and transient analysis Validate system response, control and stability Identify problems before building hardware

www.microchip.com/mindi

The Microchip name and logo, the Microchip logo and MPLAB are registered trademarks and Mindi is a trademark of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other countries. All other trademarks are the property of their registered owners. © 2017 Microchip Technology Inc. All rights reserved. DS20005860A. MEC2196Eng12/17


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

I fem år har Delsboföretaget Senseair och den japanska jättekoncernen Asahi-Kasei Microdevices, AKM, samarbetat kring en ny sensorgeneration – en liten, billig och energisnål ir-sensor som mäter luftkvalitet utan att göra avkall på prestanda. En stor utmaning har varit att ersätta den lilla glödlampan med en lysdiod. Nu är det avklarat. En ny sensorgeneration har just lanserats. Då köper AKM Senseair.

Senseair når milstolpe med japansk hjälp

I

slutet av januari visade Sense­air upp sin nya sensorgeneration. Så intressant att japanska Asahi-Kasei – en jättekoncern som bland annat tillverkar den kompassensor som sitter i de alla flesta av dagens mobiler och även levererar olika komponenter till biltillverkare som Toyota – bara dagar efter lanseringen köper det svenska företaget. AKM:s intention är tydlig. Senseair ska förbli svenskt. Produkterna ska även framöver säljas under eget varumärke och den japanska koncernen planerar att investera i både utveckling och tillverkning av sensorer i Sverige. Enligt ett färskt avtal går köpet i lås den 4 april, förutsatt att AKM kan ta över mer än 90 procent av aktierna. Vad är det då som gör lilla Senseair så intressant för en jätte som AKM? Jo, sannolikt resultatet som duon nått tillsammans: den nya CO2-sensorn Sunrise. för tillfället tillgänglig i mindre provserier. Större leveranser kommer i mars, medan volymtillverkningen ska dra igång under årets fjärde kvartal. Det sker i takt med att

SUNRISE FINNS



produktionslinan i Delsbo expanderar. Den som känner till Senseair vet att företaget står på två starka ben. Ett där extremt hög prestanda står i fokus och sensorerna i vissa fall konkurrerar med dagens laserinstrument. Ett annat som slåss med mycket enkla, ofta kinesiska, sensorer. Det är från lågkostnadssegmentet som merparten av företagets intäkter kommer, och hit hör Senseair Sunrise. – För att få ner priset har vi arbetat med plastoptik i cirka 20 år. Det här är första gången vi lyckats göra en riktig 3D White-cell för en lågkostnadssensor, säger Henrik Rödjegård, konstruktör på Senseair liksom professor på Mittuniversitetets avdelning för elektronikkonstruktion. Just White-cellen är en cent­ ral detalj i den nya arkitekturen – och grunden till att lysdioden kunnat putta ut glödlampan ur konstruktionen. Namnet White-cell kommer av John White som uppfann en typ av optisk kavitet på 1940-talet. Tekniken liknar den som används för att skapa kaviteten i gaslasrar. I stort handlar det om att man stänger in ljuset mellan

sfäriska speglar så att Senseair inte anständig ljuset studsar fram och prestanda. tillbaka mellan dem ett – Med White-cellen väl bestämt, men konfikan vi utnyttja ljuset gurerbart, antal gånger. optimalt. Vi guidar det Den nya sensorn är, på ett fantastiskt bra sätt likt de flesta gassensomed mind­ re förluster. rer, konstruerade med Det är en nyckel till att vi NDIR-teknik (non dies- Henrik Rödjegård nu kan använda LED. persive infrared). Finessen med White-cellen är – Just för NDIR-sensorer ska- just att ljuset kan styras mycket lar mätupplösningen linjärt med kontrollerat. ljuskällans ljusstyrka och som roten ur duty-cyclen. Så ökar vi M E D E T T L I T E T K N I C K på en av uteffekten tio gånger kan vi med speglarna i cellen – den är uppsamma mätprestanda minska delad i två delar som pekar åt lite duty-cyclen, eller tiden ljuskällan olika håll – går det att få ljuset att är tänd, hundra gånger, förklarar vandra extremt kontrollerat från Henrik Rödjegård. en punkt, fram och tillbaka mellan speglarna ett stort antal gånger, för att sedan komma ut vid en D E T H E L A Ä R K L U R I G T, men faktum är att om man ska arbeta energi­ annan väldefinierad punkt. Genom att byta ut den knäckta optimalt med dessa sensorer så är uteffekten viktigare än verk- spegeln kan ljusstrålens vägningsgraden. Ju starkare ljuskäl- sträcka varieras. Samma sensor la, desto mer energi kan sparas kan därmed i konstruktionsskeeftersom den kan vara tänd så det enkelt konfigureras att anpassas för en viss situation genom att mycket kortare tid. Det betyder att en svag ljus- en enda detalj byts ut. Det är även så sensorns mätkälla med hög verkningsgrad – likt en lysdiod – tidigare inte område väljs. Noggrannheten har kunnat konkurrera med den beror av längden på vägsträckan, starka glödlampan. Det finns en som emellertid också måste ankonkurrent som redan använder passas till hur koncentrerad gaLED, men den sensorn har enligt sen är. ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


Senseair, grundat 1993, har huvudkontor med ­forskning, utveckling, produktion och försäljning i Delsbo i Hälsingland. Där jobbar cirka 120 personer. På Västeråskontoret, f d Hök Instrument, arbetar cirka 20 personer med utveckling och tillverkning av sensorer för alkolås. Företaget har även säljkontor i kinesiska Chengdu, amerikanska Portland och Chicago samt tyska Düsseldorf.

låga koncent­ rationer, typiskt 400 ppm som är friskluft, ska vägsträckan vara lång. Runt en halv meter. Då mäter sensorn bra upp till 700 ppm, sedan går den i mättnad. Vill man mäta bra vid 5 000 ppm måste vägsträckan vara mycket kortare – ungefär tre centimeter, för att inte gå i mättnad. – I samarbetet med AKM har vi optimerat systemet med ljuskälla, detektor och optik för att maximalt utnyttja tillgängligt ljus. –  Tillsammans med oss har AKM även utvecklat en asic som tillåter optimal styrning av ljuskällan och synkron detektion av ir-signalen, säger Henrik Rödjegård. Asicen anpassar detektorns förstärkning och AD-omvandling till optikens konfigurering. Olika vägsträcka ger olika ljusintensitet, vilket en programmerbar förstärkare (PGA) måste hantera. Kretsen innehåller även funktioner för att kompensera för de drifter som annars skulle påverka mätprestanda negativt. – Det här är ett verkligt genombrott! Den nya sensorn har bättre prestanda är vår tidigare lågeffektssensor med lampa, LP8. Sex gånger lägre effektför-

V I L L M A N M ÄTA

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

brukning än LP8 hävda Senseair att nykomlingen har. Då ska man komma ihåg att LP8, lanserad 2016, är en verkligt strömsnål sensor som kan mäta luftkvaliteten i exempelvis ett rum under flera år utan krav på batteribyte. Sunrise passar likt LP8 för att mäta luftkvaliteten i uppkopplade så kallade IoT-tillämpningar. Traditionellt har CO2-sensorer använts för att styra luftflödet i kommersiella fastigheter. är att mäta utomhusluften i starkt förorenade områden med billigare CO2sensorer – exempelvis i vissa kinesiska städer, men också europeiska städer som Warszawa och Paris. Här har en stor marknad poppat upp på senare tid. Men för AKM är det fordonsindustrin som attraherar. – Fordonsindustrin är drivande. Den tycker att det är obehagligt med glödlampor och anser att det är ett kvalitetsproblem att behöva byta dem. Även om vi konstruerar in en glödlampa som har en livstid på 100 000 år vill de inte ha med glödlampor att göra. Samtidigt vill fordonstillverkarna ha denna typ av sensor av två skäl. Ett är att kunna upp-

E N N YA R E T R E N D

’’ ”Fordonsindustrin är drivande. Den tycker att det är obehagligt med glödlampor”

täcka eventuella läckor i samband med att de av miljöskäl byter ut freoner i sina kylsystem mot CO2. Ett läckage kan ge förödande konsekvenser, därför krävs ett larmsystem. Ett annat skäl är att spara ­energi. I varma länder använder många återcirkulationsfunktionen när AC:n är på för att inte släppa ut för mycket kyla. Här kommer en CO2-sensor väl till pass för att kontrollera luftkvaliteten, på samma sätt som görs i många konferensrum. är att en LED-sensor kan mäta ofta. Det hänger ihop med att den är mycket snabb och man kan minska duty-cyclen utan att det blir för lång tid mellan mätpunkterna. Det kan räcka med att ljuskällan är tänd någon procent av tiden. Medan en glödlampa typiskt kräver 50 millisekunder för att bli varm, tänds LED:en omedelbart. – Det betyder att med en LP8

Y T TERLIGARE EN FÖRDEL

STAFFAN EHDE/SENSE AIR

FAKTA/FÖRETAG:

får vi 20 till 60 sekunder mellan mätpunkterna, medan en LED kan mäta kontinuerligt. Det är en fördel inom bilindustrin, där sensorn måste reagera snabbt. N Ä S TA U TM A N I N G är således att få sensorn fordonskvalificerad – främst då att klara fordonsindustrins temperaturområde. En del av arbetet är att utveckla ännu mer avancerade kalibreringsalgoritmer. – Vi går mot mer och mer komplex temperaturkompensering. Det är rättframt ingenjörsarbete och inte det jag ser som den största utmaningen, säger Henrik Rödjegård. Istället pekar han på två and­ ra detaljer. Dels att LED:en ska fungera över hela temperaturområdet – där är japanerna på gång. Dels att få optiken stabil över hela temperaturområdet. – Då handlar det om hur man monterar optiken. Hur man sammanfogar plastbitar och därigenom skapar en verkligt stabil konstruktion. Planen är att en fordonsspecificerad sensor ska vara framme innan årets slut.

ANNA WENNBERG anna@etn.se




TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Det här är robotbilarnas Här är 23 företag som ­håller tummarna för att Elon Musk har fel. De utvecklar nästa generation ljusradar, lidar, för självkörande fordon.

Företag

Kickoff

Hemvist

Rötter

Aeva

2017

Palo Alto, USA

Apple

Ascar/Continental

2012

Santa Barbara, USA

ASC

Baraja

2015

Sydney, Australien

Finisar

Blackmore

2016

Bozeman, USA

Cepton

2016

San Jose, USA

AEP

lon Musk, vd för elbilstillverkaren Tesla, säger sig vara ”rätt säker” på att hans bilar inte behöver någon lidarsensor för självkörning. Han varnar tvärtom alla andra för att lidar är en sämre lösning än kamera plus radar, och en teknisk återvändsgränd. Han är helt ensam i branschen om att uttrycka den uppfattningen. – Konsensus är att lidar är en nyckelteknik som kommer att möjliggöra autonom körning, säger Stéphane Duquet, produktmarknadschef på kanadenStéphane Duquet siska Leddartech. Han påpekar att det inte är lidarn ensam som gör jobbet, utan att kamera, radar och lidar integreras och ger varandra redundans. De som utvecklar självkörande bilar idag använder en dyr och klumpig konstruktion från amerikanska Velodyne.

Hesai

2013

Shanghai, Kina

Stanford

Ibeo

1998

Hamburg, Tyskland

Innoviz

2016

Kfar Saba, Israel

Leddartech

2007

Quebec, Kanada

INO

Leishen

2016

Guangzhou, Kina

Luminar

2012

Portola Valley, USA

Stanford

Oryx

2016

Petah Tikva, Israel

Vishay

Osram

Regensburg, Tyskland

Ouster

2016

San Francisco, USA

Quanergy

Phantom

2015

Quebec, Kanada

Pioneer

2015

Japan

Princeton/Ford

2000

New Jersey, USA

Sovjet

Quanergy

2012

Sunnyvale, USA

Strobe/GM

2014

Pasadena, USA

OE Waves

L E D D A R T E C H Ä R E T T av 23 företag som Elektroniktidningen lyckats googla upp, som konkurrerar om att ta fram en ny generation lidar med pris och prestanda för massvolymer. De kommer att bli snålare, enklare, robustare och billigare än Velodynes roterande laserburk. De kommer också att bli smidigare och kunna gömmas i kaross, grill, kofångare

Tetravue

2008

Carlsbad, USA

LLNL

Valeo

1923

Frankrike

Velodyne

2005

San Jose, USA

Waymo

2016

Mountain View, USA

E

Dessa företag utvecklar en ny generation lidar för självkörande bilar.

Leishen

Cepton

Quanergys



Blackmore

Valeo

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

nya laserögon

Velodynes standardburk kostar runt 70 000 dollar. Den nya lidargenerationen hamnar på några hundra dollar. En del nämner belopp under hundra, men man måste komma ihåg att burkarna har olika räckvidd, upplösning, täckningsvinkel, uppdateringsfrekvens, och så vidare. som svampar. Hälften av företagen i vår lista fanns inte för tre år sedan. Allra färskast är Aeva, två avhoppade ­Apple-­ingenjörer som dök upp i september med en typ av lidar som inte bara mäter position utan även hastighet hos objekten kring bilen. Marknaden har höga förhoppningar. ­En av de 23 har investeringar över en m ­ iljard ­kronor. – Lidar ses som en stor affärsmöjlighet, ­säger Stephen Crouch. Continental och franska Valeo tror sig bli först att producera massvolymer, år 2019. Valeos lidar Scala kommer bland annat att gömma sig i grillen på Audi A8 och utlösa nödbromsen när hinder dyker upp framför bilen. Den scannar upp till 145 grader hori-

L I D A R T I L LV E R K A R E S K J U T E R U P P

sontellt med en räckvidd på 150 meter. En stor andel av lidartillverkarna är amerikanska. Hälften av alla är från Kalifornien. Tekniken kan typStephen Crouch iskt spåras tillbaka till amerikanska universitet och ­forskningsinstitut. Ett kul undantag är Princeton Lightwave som ägs av Fords självkörningsavdelning Argo och vars teknik har anor ända tillbaka till nobelprisbelönad sovjetisk laserforskning. F O R D O N Ä R D E N H E TA S T E marknaden för l­ idar, men andra tillämpningar är en lågt hängade frukt som de flesta lidartillverkare också ­passar på att utveckla för. Monterade på drönare finns tusen til�lämpningar, allt från att kartlägga en brandutbredning och inspektera kraftledningar till att dokumentera olycksplatser och upptäcka okända gigantiska städer från mayatiden ­under tät djungel i Guatemala, för att ta ett aktuellt exempel.  JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Osram

Ibeo

Leddartech Innoviz Oryx

Hesai

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18



och lampinsats. Detta i motsats till Velodynes lidar som är en estetisk och aerodynamisk ­katastrof till kaffe­burk på biltaket. Inget ont om Velodyne. Företaget är självt långt kommet i utvecklingen av en ny generation lidar, med svenska Autoliv som kund. Kring år 2020 borde lidarsensorer börja bli en volymprodukt, eftersom det är då fordon väntas få självkörning i större omfattning. Det enda som tros kunna få planen att ­spåra ur är priset. –  Idag saknas lidarlösningar som har såväl lång räckvidd, hög upplösning och prestanda, som rimligt pris, säger Wei Wei, senior affärsutvecklingschef på Wei Wei amerikanska Cepton. – Många har upptäckt det här glappet och sett möjligheterna. Det har skapat en ­tävling om vem som kan bli snabbast att ta fram ­teknik som uppfyller kraven, tillägger han. – Det finns många sätt att bygga ett lidarsystem, och det är mycket svårt. Det förklarar varför det finns så många utvecklingsgrupper säger Stephen Crouch, teknikchef på Blackmore i Bozeman, Montanta.


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Blackmore ser både position och hastighet Blackmore i Montana grundades 2016 av avhoppare från ett annat ­optoföretag där de utvecklat de grundläggande ­komponenterna. Företagets lidar skickar inte pulser utan liksom Appleavknopparen Aeva en kontinuerlig frekvensmodulerad våg. Elegant matematik ger inte bara avståndet till objekten utan också deras radiella hastighet (vektorn i lidarns riktning). En annan fördel med tekniken är att den är immun mot störningar från andra lidarer och mot solljus.

Första och andra produkten släpps under 2018 och Blackmore siktar på en produktionsvolym mellan 5 000 och 10 000 om året. T I L L M I L J O N V O LY M E R S K A D E S E D A N gå med hjälp av partners. Att nykläckta lidarmakare parar ihop sig med erfarna kontraktstillverkare är en av trenderna just nu och har börjat påverka teknikutvecklingen. 40 miljoner dollar har Blackmore dragit in i finansering. När denna tidning trycks har de just haft ytterligare en finansieringsomgång. Komponenterna – lasrar, detektorer, strålformning – hämtas från telekomvärlden. Det

är billigt och bra. Allteftersom de optiska komponenterna blir mindre kan Blackmore bygga sin lidar mindre. på Blackmores första produkter blir under fem centimeter. Den ska ha 200 meters räckvidd för objekt som har en reflektivitet ner till 10 procent. Den ensamma laserstrålen kan hämta hem 1,2 miljoner punkters koordinater och hastighet på en sekund. Den andra teknikgenerationen kommer att gå upp från en till åtta laserstrålar. JT

AV S TÅ N D S N O G G R A N N H E T E N

Leddartech trimmar prestanda med eget chip År 2007 spanns Leddartech av från kana­ densiska optoforskningsinstitutet INO. Produkten var på den tiden 2D-lidar, det vill säga lidar som bara scannar i ett plan. Sådana används bland annat som avståndshållare, för hastighetsmätning och för att upptäcka fotgängare framför bilen. Det unika var att lidarn saknade rörliga delar. Det kallas SSL, solid state lidar. När Leddartech år 2014 började fokusera på det som kallas 3D-lidar eller högupplöst lidar fortsatte företaget att använda SSL. Sedan starten har företaget sålt 15 000 lidarer. Men när 2018 är slut kommer den siffran plötsligt att ha fördubblats – jo, det är nu det lossnar för lidar. Kärnan i den nya lösningen är ett eget systemchip, Leddarcore, med tillhörande ­ mjukvara. Chipet synkar komponenter och tidsstämplar mottagna data. Provexemplar av en första lidarmodul baserad på det första systemchipet LCA2 distribuerades till ledande kunder i januari, och kunde beskådas på CES-mässan i januari. Chipets signalanalys gör enligt Leddartech en dramatisk skillnad i prestanda.

– Vi har upp till 25 gånger högre känslighet än annan lidarteknik. För att nå motsvarande prestanda måste andra SSL-utvecklare öka signalstyrkan signifikant vilket leder till högre komplexitet och högre pris, säger Stéphane Duquet, produktmarknadschef på Leddartech. Leddartech tror att självkörning i mass­ volymer i kommersiella fordon tar fart år 2020. Med sikte på det har Leddartech tecknat kontrakt för sin LCA2-baserade teknik med bland annat Osram, Delphi och Magneti Mirelli. sin egen lidar på Leddartechs plattformar med referenskonstruktioner som vägledning. LCA2 ger en räckvidd på 175 meter och en upplösning på 64 × 8 punkter. Det ska kunna ge en lidar för ett styckpris under 100 dollar. Lidar på det efterföljande chipet LCA3 ska finnas i volym år 2021. Det ska ge 350 meters räckvidd, och en betydligt högre upplösning, 256 × 64. Ett fullt autonomt fordon skulle antagligen kombinera LCA2- och LCA3-lidarer för olika uppgifter. Av LCA2 bygger man en SSL-typ som kal�-

D E FÅ R H J Ä L P AT T B YG G A

las ”flash lidar”. En stående kolumn lasrar turas om att skicka en stråle genom en lins som sprider strålen horisontellt. En liggande rad fotodioder tar emot studsen via en annan lins. LCA2-chipet analyserar tidsskillnaderna mellan fotodiodernas signaler. LCA3-chipet kan dessutom användas till en hybrid som Leddartech kallar ”memsflash-lidar”. Den använder en mems-spegel som vrider sig kring en axel. och klarar sig med en enda laser. Ljuset studsar på memsspegeln till ett gitter som splittar upp det i vertikala linjer. Reflektionerna tas emot i en matris av fotodioder. LCA3-chipet analyserar. I sin senaste finansieringsomgång i augusti drog Leddartech in 101 miljoner dollar från Osram, Delphi och Magneti Mirelli, och dessutom från IDT, som är partner i konstruktionen av LCA2. Leddartech är inte ensamt om att integrera lidarelektronik i ett chip. Det gör även nestorn Velodyne i sin kommande SSL-lidar. Det finns också företag som israeliska Newsight, grundat 2016, som tillverkar lidarchip och säljer till lidartillverkare. Kinesiska Leishen använder Newsights chip i en lidar som ska finnas att köpa i mitten av detta år.  JT Ouster

Pioneer

Strobe



Princeton

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Cepton gick från noll till 40 kunder på ett år Innan 2018 är över kommer det att rulla autonoma fordon med lidar från Cepton på vägarna, några hundra stycken. Strategin är att snabbt få fram produkter som kan komma i skarp drift, snarare än att fila på en generell lösning. En av kunderna är May Mobility i Detroit som ska ha autonoma skyttelbussar i skarp trafik innan året är slut. Cepton gick från noll till ett 40-tal kunder i fjol. Siffran inkluderar två marknader utanför fordon och självkörning: mobila autonoma industriella robotar och flygande drönare. tre egna lidarsensorer. Drönarmodellen Sora väger 550 gram. Fordons- och mobilrobotmodellen HR80

F Ö R E TA G E T H A R P R O D U C E R AT

drar 10 watt och finns i tre räckvidder: 150, 200 respektive 300 meter med 80 linjers vertikal upplösning och ner till 0,2 graders horisontell upplösning. Många är pigga på att utvärdera Ceptons lidar, bland dem åtta biltillverkare och fyra av deras underleverantörer. Plus sexton startuppföretag. tillverkningslina är under utveckling för att få upp volymerna och kunna komma ner i pris. Om du beställer i volym idag kan du få ett pris under 500 dollar styck för den billigaste modellen. Lidarn innehåller rörliga delar, men de är små och rör sig mikroskopiskt. Tekniken kallas MMT (micro-motion technology) och är utvecklad av Cepton.

E N F U L LT A U T O M AT I S E R A D

Enligt Cepton går det idag inte att bygga lidar helt utan rörliga delar om man vill ha en räckvidd över 200 meter. Men i och med att rörligheten är mikroskopisk så blir lidarn ändå slitstark och stabil till skillnad från de stora roterande konstruktionerna i första generationens lidar. Cepto berättar om sin bakgrund. Företagets vd brukade jobba på Velodyne. Efter åtta år i en annan bransch återvände han och startade Cepton. Han tyckte lidarutvecklingen stannat av. – Det förvånade honom att inga tekniska innovationer signifikant förbättrat prestandan över den nivå han själv varit med och utvecklat tio år tidigare, säger Wei Wei, senior affärsutvecklingschef på företaget. JT

FÖLJANDE ÄR DEN HISTORIA

FAKTA:

Lidar i massvolym kräver ny teknik Det var år 2005 som ögonen öppnades för lidarns potential. Amerikanska Velodyne satte ihop en lidar med 64 roterande ­lasrar. Fem av sex bilar som gick i mål u ­ nder den själv­ körningstävling som Darpa arrangerade, hade den på taket. Det ena gav det andra och idag är det Velodyne som ­dominerar den första generationen självkörningslidar. Den används för utveckling – det finns inga självkörande bilar än. En nedskalad version har 16 lasrar och kostar 4 000 dollar. En uppskalad version med 128 lasrar är på väg. Den har goda prestanda men är dyr och klumpig. Det vet Velodyne, som i ett annat projekt tar fram en ny generation lidar utan rörliga delar.

Velodynes snurrburkar kan möjligen ha tillfällig nisch i kommersiella fordon vilket är var vi kommer att få se de första självkörande bilarna. Amerikanska Luminar menar till ­exempel att ett inköpspris på 400 000 dollar för en självkörande bil kan vara överkomligt för ­företag som Lyft och Uber. De tjänar in det på att den rullar dygnet runt och tar bort största driftskostnaden – lön till föraren. täcker till skillnad från Velodynes burk inte 360° utan placeras ut i en ring runt bilen. Kanske en i varje hörn plus en i fronten med längre räckvidd. Toyota har åtta lidar på sin utvecklingsbil. BMW har nio. Lidar av olika slag kommer att användas runt bilen. En kort räckvidd kan räcka för säker-

D E N YA L I D A R N A

hetsfunktioner som automatisk nödbroms. Lång räckvidd krävs för navigering i hög fart. Ju större vinkel lidarn täcker, desto större uppdateringsfrekvens behöver den. Och stora och små fordon har olika behov. Därför utvecklar exempelvis tyska Continental ett sortiment av olika lidarer. Den nya generationen lidar saknar rörliga delar. Eller möjligen har den en enda rörlig del, en mikromekanisk spegel som sprider ut laserljuset över en linje. Där det saknas mekanisk spegel vinklas lasern istället med en lins (flash lidar) som hos Leddartech eller med en optisk fasarray (OPA lidar) vilket Strobe tros använda. Memsspegelvarianten är den som många tror kommer att ge bäst räckvidd.

Inte bara fysikens lagar sätter gränsen för en lidars räckvidd, utan även människans lagar. Man får inte spreja trafikanter med hur hög lasereffekt som helst. A M E R I K A N S K A L UM I N A R bytte laserfrekvens från 905 nm mot 1 550 nm för att kunna kringgå lagproblemet. Plötsligt fick företaget 40 gånger högre effekt att leka med vilket gav den räckvidd på de 200 meter som tros krävas för motorvägshastigheter. Priset för bytet till en frekvens som inte var standard blev fem års utveckling av lasrar, mottagare, chips och andra komponenter som helt enkelt inte existerade. Belöningen blev att många blev så imponerade att de direkt utropade Luminar till segraren i det lidar-race den JT här artikeln handlar om.

Ascar

Phantom

Velodyne Luminar

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18




TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Backspeglar på lastbilar är stora för att ge föraren god sikt. Samtidigt begränsar de synfältet och har rejäla döda vinklar. I Sverige utvecklar Stoneridge ett kamerasystem som ska ersätta backspeglarna hos lastbilar. I sommar släpper företaget ett första system för eftermarknaden. Och om ett till två år väntas de första lastbilarna rulla ut med ett kamerasystem fullt integrerat.

Stoneridge sätter smarta F ör två år sedan satte FN ner foten. Innan dess satte lagstiftningen stopp för allt annat än backspeglar i fordon världen över. År 2016 uppdaterades det FN-direktiv som styr hur en förare ska se runt ett fordon – och dörren öppnades för att ersätta speglar i fordon med kamerasystem. – Än har ingen lanserat en bil med digitala speglar, förutom några specialbilar som gått på undantagstillstånd, säger Kent Pålsson, ansvarig för Vision och Safety på Stoneridge Electronics. Men en förändring är nära. – Jag tror att de första personbilarna dyker upp i år. Även på lastbilar kommer det att hända väldigt snabbt. Kanske i år, eller i början av nästa år, säger Kent Pålsson.

R46 ligger i botten, därutöver finns det en ISO-standard som definierar hur kameror och displayer ska fungera. I ett första steg är kravet egentligen bara att spegelersättningssystemet ska visa lika mycket som de traditionella speglarna. –  Ytterligare ett krav är att bildkvaliteten ska vara likvärdig med spegeln. Det är ganska tufft satta minimikrav som syftar till att inte enkla kamerasystem ska kunna bli godkända, utan digitala HD-kameror krävs. På Stoneridge i Sverige har arbetet med att utveckla kamera-

FN-DIREKTIVET



system som ersätter backspeglar i kommersiella fordon pågått i flera år. Till sommaren ska den första generationen lanseras mot efter­ marknaden. Parallellt arbetar företaget med nästa generation, som ska lanseras mot OEM:er men också eftermarknaden. Det som skiljer generationerna åt är vissa funktioner, men framförallt paketeringen som är OEM-specifik och även beror av exakt var i en lastbil tillverkaren väljer att montera systemet. – Just nu jobbar vi med ett antal OEM:er som håller på att definiera hur deras system ska se ut. Utvecklingen sker huvudsakligen i Sverige. Här konstrueras systemet, från styrenheten i kameran till kommunikationslänkar och mjukvara. På sikt kommer sannolikt displayerna att tillverkas i Örebro, medan kamerorna tillverkas i Holland där Stoneridge köpte en kameratillverkare under förra året. Varje kamera byggs ihop med ett objektiv, en bildbehandlingsenhet och en filterswitch till en liten enhet – allt styrs av en styrenhet i kameraarmen som skickar informationen vidare till displayen inne i förarhytten (se illustration). Inbyggt i kommunikationslänken finns en mekanism som gör att displayen hela tiden kontrollerar att det inte finns någon fördröjning i bilden. Den lilla filterswitchen i ka-

meraenheten innebär att Istället eliminerar systemet kan avgöra om spegel­e rsättnings­s ys­t e­ det är natt eller dag – en met ett antal opraktiska detalj som tydligt illusdetaljer. Bara genom att trerar fördelarna med byta ut dagens skrymsystemet. mande speglar mot dis– Det finns en nightviplayer som placeras på sionfunktion som betystolpen vid vindrutan får der att föraren kan ak- Kent Pålsson föraren klart bättre sikt tivera en LED-belysning bakåt. snett framåt. Dessutom minskar Det gör det betydligt lättare att bränsleförbrukningen med två exempelvis backa med släp när till tre procent, eftersom luftmotdet är mörkt, förklarar Kent Påls- ståndet minskar. son. Likaså försvinner problemet med regndroppar och smuts som annars fastnar på speglar och I V I S S A L J U S F Ö R H Å L L A N D E N är en spegel, som ju har oändlig upp- dörrfönster. Kameran sitter mer lösning, ofrånkomligt bättre än skyddat, högre upp och har en ett kamerasystem. Men det finns trattform kring sensor som skydingen situation där försämringen dar mot stänk. – Vi har testat med aktiv renär väsentlig.

FAKTA:

I världen och Sverige Stoneridge har huvudkontor i Novi utanför Detroit och totalt cirka 4 100 anställda varav runt 650 i Europa. Företaget har tre divisioner. Huvudkontoret för divisionen Stoneridge Electronics ligger i Frösunda, Stockholm. Där arbetar runt 150 personer, varav cirka 80 ingenjörer som utvecklar produkter till i första hand tillverkare av kommersiell fordon såsom Volvo, Scania, Mercedes, MAN och Paccar/DAF. I Örebro har företaget en produktionsanläggning med runt 250 anställda. Likaså har

företaget en fabrik i Tallinn. Från Örebro och Tallinn levererar Stoneridge till den europeiska marknaden. I USA och Kina tillverkas samma produkter för i stort sett samma kunder, men andra marknader. Stoneridges Electronics har sina rötter i Ericsson. Verksamheten blev Berifors, som var en svensk tillverkare av display­ paneler och instrumentering för kommersiella fordon i Europa. Stoneridge köpte Berifors i två steg, år 1996 och år 1997, och döpte sedermera om verksamheten till Stoneridge Electronics.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


ögon på lastbilen göring av kameralinsen, men det tycks inte vara nödvändigt. En annan finess är anpassning av vyn, som framförallt är till hjälp när föraren kör och svänger med ett längre ekipage. Med backspeglar ser föraren in i sidan på trailern åt det håll fordonet svänger fullt ut. – I en sådan situation flyttar vi vyn så att föraren hela tiden kan se slutet av trailern och hjulen där. Det gör vi genom att i den digitala domänen flytta den delen som presenteras på displayen, förklarar Kent Pålsson, och til�lägger: – På sikt kan man tänka sig att man kan zooma på ett smartare sätt, men idag sätter lagstiftningen gränser. att det är tillåtet att flytta in spegelbilden i förarhytten, men att informationen ska presentera på samma sätt som en traditionell spegel skulle ha gjort. – I nuläget är det exakt specificerat vad som ska visas, men det kommer att utvecklas framöver. I den förste systemgenerationen används därför bildbehandling förhållandevis sparsamt. Ett exempel är, som redan nämnts, för att hitta slutet av trailern när den svänger. Där är det nödvändigt för att ett fordon som exempelvis inte har rattvinkelutslag ska kunna dra nytta av funktionen.

I PRINCIP SÄGER L AGEN

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

– I framtida kommer vi att lansera system med fullständig objektdetektion integrerat. Vi använder deep learning för att hitta fordon, fotgängare, cyklister och även skilja på dem, klassificera och på något sätt presentera det för föraren. utmaningen framåt är således att skapa ett extremt pålitligt system, även om det enbart ska hjälpa föraren. Risken är annars stor att ett system varnar för mycket, och istället stör. – Vår uppgift är att leverera data från systemet så precist som möjlig. Vi måste ligga på en säkerhet motsvarande över 99 procents sannolikhet att vi gör rätt. Hur informationen sedan används och presenteras för föraren är en del som blir väldigt OEM-unik. Systemet som Stoneridge filar på just nu – som är ett eftermarknadssystem – kommer i första hand att släppas i Europa och Nordamerika. – Jag tror att det blir i USA som vi kommer att se de första last­ bilarna med systemet ombord, säger Kent Pålsson och tillägger: – OEM-systemet kommer vi att se nästa år, medan system baserade på deep learning som faktiskt intelligent varnar däremot kanske dröjer ytterligare ett år.

FAKTA:

Byggblocken i kamerasystemet

D E N A L L R A S T Ö R S TA

ANNA WENNBERG anna@etn.se

En traditionell lastbil har en stor backspegel på både förar- och passagerarsidan. Varje spegel är indelad i två delar, en som visar en vidvinkelvy bakåt (klass IV) och en som visar en vy mer lik den hos en personbil (klass II). I den första generationen av kamerasystemet från Stoneridge används två kameror på vardera sida om lastbilen som ersätter klass II- och klass IVspeglarna. I systemet används uteslutande CMOS-sensorer med 1,3 Mpixel eftersom det idag inte finns fordonskvalificerade sensorer med högre upplösning. Nästa steg är sensorer med 2,5 Mpixel. Då räcker det sannolikt att enbart använda en kamera per sida för de båda vyerna. I kameraarmen på förarsidan sitter det en styrenhet (ECU) som styr de två kamerorna, samt processar och slår ihop bilderna från dem. Styrenheten

skickar bilderna över en LVDSlänk till displayen i förarhytten. Displayen agerar kommunikationslänk till fordonet, med Can-bussar och spännings­ matning. På passagerarsidan sitter ett likadant system. Där finns också en separat kamera och en mindre display som visar området precis invid fordonet på passagerarsidan. Den er­ sätter dagens så kallade klass V-spegel. Som tillval går det även att få en kamera och display som visar området precis framför fordonet. Den ersätter klass VIspegeln som vissa lastbilar har. Den första systemgenerationen är en eftermarknadsprodukt och kommer främst att lyssna på Can-bussen för att exempelvis avgöra om lastbilen är igång eller inte. Nästa generation vänder sig till OEM:er och kommer att bli fullt integrerad med lastbilen.




TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

De avstämbara extern­kavitetslasrarna ­lockade amerikanska Thorlabs att köpa ­krisande Radians ­Innova i januari 2004. Idag är de ersatta av andra egenutvecklade optoprodukter och ­verksamheten i Mölndal har vida passerat de nivåer som fanns före telekomkraschen.

Bytte lasrarna

mot spektrumanalysatorer och optokomponenter

V

i kliver in genom ett provisoriskt plastdraperi för att titta på nyförvärvet, en datorstyrd svarv som kostat närmare en miljon dollar. Maskinen är ett tydligt tecken på att optobranschen återhämtat sig efter IT-bubblan. Telekom finns visserligen kvar som marknad för Thorlabs optokomponenter men idag är det framförallt andra områden som driver efterfrågan och som medfört att företagets svenska verksamhet fått klartecken till att köpa svarven. – Det är en stor investering för oss plus att vi får in teknik i huset som är lite annorlunda än vi sysslat med tidigare, säger företagets vd Jonas Olsson.

S VA R V E N K O MM E R från tyska Innolite och används för att tillverka objektiv med en noggrannhet på delar av en mikrometer. Det som svarvas är objektivets mekaniska hållare med de monterade linserna. För att få den mekaniska



ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


axeln att linjera med den optiska har svarven ett integrerat mätsystem som automatiskt styr svarvningen. Därmed slipper man den manuella justeringen i slutmonteringen samtidigt som kvaliteten blir bättre. Dessutom har Thor­ labs kunnat utöka sortimentet med större förstoringar och längre arbetsavstånd mellan objektivet och objekt som ska bearbetas eller studeras. –  Vi har nischat in oss på objektiv för höga effekter från Nd:YAG- och UV-lasrar, säger Olle Rosenqvist som är utvecklingschef på det svenska kontoret.

objektiv för byte av vissa linser. Det blir billigare än att köpa nya. Men vi backar några steg. Det var i början av 2004 som amerikanska Thorlabs köpte dåvarande Radians Innova. Marknaden för telekomprodukter inklusive avstämbara externkavitetslasrar hade säckat ihop. Antalet anställda hade minskat från över 40 till tolv och verksamheten gick med förlust. De riskkapitalbolag som ägde Mölndalsföretaget hade tröttnat.

anställda på Sverigekontoret tillbaka över 40 personer samtidigt som telekomlasrarna ersatts av helt andra produkter. – Vi fortsatte under några år R E N T P R A K T I S K T innebär det att kraven på renhet är höga. Ett med avstämbara lasrar, samtidigt dammkorn blir till en värme- fasade vi in optikprodukter som beam expanders, kollimatorer, punkt som borrar hål i glaset. – Är det damm i ett objektiv objektiv och Fabry-Perot-interfår vi tillbaka det inom en vecka, ferometrar, säger Olle Rosenqvist. det blir snabbt märken på ytan. År 2009 var det definitivt slut Objektiven används ofta tillsammans med högeffektlasrar med de avstämbara lasrarna i för att bearbeta eller studera ma- och med att de flyttades över till en enhet i USA. terial. Det kan handla Ganska tidigt började om att gravera seriedet svenska kontoret att nummer i slipade diautveckla optiska spekmanter, klyva wafers eltrumanalysatorer som ler avgöra vilken typ av istället för att generera stål det kommer in till ett avstämbart laserljus en återvinningsanläggmäter ljuset och plottar ning. effekten mot våglängDen här typen av Jonas Olsson den. optik är en förbruk– Ingenjörsmässigt är ningsvara. Bland annat det inte så stor skillnad, skvätter det upp från det är samma elektroytan som bearbetas. nik, optik och mekanik Företaget har därför plus att det krävs folk i ett inbytesprogram där produktionen som kan kunderna – som kan linjera och har bra tåvara systembyggare eller forskare – kan skicka in Olle Rosenqvist lamod. Det var faktiskt I D A G Ä R A N TA L E T

e-commerce made easy

BAKGRUND: Thorlabs grundare och ägare Alex Cable började sin karriär på Bell Labs i USA. Parallellt med arbetet skaffade han sig en fräs och började tillverka optomekaniska delar hemma i källaren. I november 1989 hade verksamheten vuxit så mycket att han kunde säga upp sig och ägna sig på heltid åt den egna verksamheten. Thorlabs har idag runt 1700 anställda och verksamhet på 15 platser runt om i världen inklusive Sverige. Över 90 procent av produktionen sker i egen regi och katalogen omfattar numera cirka 23 000 artiklar. Det finns

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

inga säkra siffror på omsättningen men år 2015 uppgav företaget att den låg strax under 250 miljoner dollar. Alex Cable är fortfarande mycket aktiv i den dagliga verksamheten. – Som utvecklingschef har vi ett telefonmöte varje fredag klockan fyra. Han är intresserad att höra hur det går i projekten och gillar att diskutera detaljer, säger Olle Rosenqvist. Han är snabb att tillägga: – Det handlar inte om att han har kontrollbehov eller vill detaljstyra, han är intresserad av tekniken.

Faster. Easier. Just more personal.

rutronik24.com 


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Bruno Hagenbeck kör den nya datorstyrda svarven från tyska Innolite som bearbetar med mikrometerprecision.

svårare att bygga lasrar eftersom den var känsligare vid linjering och att transportera, säger Olle Rosenqvist. Spektrumanalysatorerna är baserade på en Michelsoninterferometer med speglar som rör sig fram tillbaka för att skapa ett inter­ ferogram. Våglängdsområdet ligger under det som används för telekom. Beroende på detektor klarar instrumentet våglängder mellan 350 nm och 1 100 nm. Det finns också en variant för IR-ljus som klarar 1 till 12 µm. utvecklat enklare produkter som kollimatorer för att göra ljus från en optisk fiber till en kollimerad, parallell, stråle. En liknande produkt, som även den utvecklats i Mölndal, är beam expanders som används för att förstora diametern på en kollimerad stråle. I princip består den av två linser med ett bestämt avstånd vilket kan låta som en enkel konstruktion men det finns en rad parametrar att ta

F Ö R E TA G E T H A R O C K S Å



OSA207C är en spektrumanalysator för ir-området, det vill säga 1,0 till 12,0 µm. Mätningarna baseras på en Michelson interferometer och efterföljande Fouriertransform. Instrumentet finns i andra ­modeller som klarar 350 nm till 1 100 nm ­respektive 600 nm till 1 700 nm.

hänsyn till för att få det praktiskt användbart. – Det är en standardprodukt som fungerar över ett stort våglängdsområde. Det finns också en modell som är baserad på speglar. I motsats till de linsbaserade kollimatorerna fungerar den över ett betydligt större våglängdsområde. Den är dock lite större plus att ljuset inte går rakt igenom utan kommer ut på sidan vilket kan vara en nackdel i vissa sammanhang. Dessutom påverkas strålprofilen aningen. Sverigekontoret har idag runt 300 artikelnummer. Volymerna

ligger från ett 20-tal och upp till ett par hundra per år. Vissa produkter finns alltid på något av de lager som Thor­labs har runt om i världen medan andra tillverkas på beställning. – Tittar man på dem vi konkurrerar med är det mycket kinesiska leverantörer. Vår styrka är kvalitet och tillgänglighet, inte så mycket priset även om vi försöker göra saker lite annorlunda för att hålla nere priserna, säger Jonas Olsson. I S A M B A N D M E D att företaget flyttade till den nuvarande lokalen för tre år sedan byggdes ett renrum på 156 kvadratmeter för produktionen. Det är designat för ISO 7 (10 000 luftburna partiklar på 0,5 µm eller mer per kubikmeter) men brukar hålla hög­ re klass, det vill säga ISO6 eller 1 000 partiklar. Renrummet är byggt av ett annat Mölndalsföretag, QleanAir. – Det som var tilltalande var det var energisnålt i och med att det cirkulerar inneluften. Det är i princip en stor laminärflödesbänk.

Som kuriosa kan nämnas att QleanAirs största produkt är rökkuber som används på exempelvis flygplatser. Renrummet är i princip en omvänd rökkub där luften går i motsatt riktning. Förutom att utveckla och tillverka optoprodukter så sysslar ungefär en fjärdedel av personalen på Thorlabs med att sälja och supporta företagets hela sortiment på 23 000 artiklar i Norden, Baltikum och Polen. – Försäljningen gör också att vi fått ett annat kontaktnät inom fotoniksverige än vi hade tidigare, säger Olle Rosenqvist. D E S S U T O M H A M N A R de svenskutvecklade produkterna i Thor­labs katalog och får därmed exponering runt om i världen där företaget är aktivt. – Vi behöver inte länge externa säljare på samma sätt som tidigare. Verksamheten i Sverige drivs som ett separat bolag med eget försäljnings- och resultatansvar. Det finns ingen mall för hur det ska göras, det är upp till dotterbolagen. PER HENRICSSON

per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


PE R

R TA T

EX

TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

IKEL

Lysdioder tar över all belysning Bäddar för nya idéer

I

ntresset för LED-belysning är större än någonsin, vilket inte är förvånande med tanke på att tekniken ger fördelar i praktiskt taget alla mätbara aspekter. I takt med att priset faller kommer den snabbt att ta över andra belysningsformer. Lysdioder är på god väg att bli den mest kostnadseffektiva formen av belysning år 2020. Trots att LED-tekniken har varit känd sedan 1950-talet utvecklas den i ett högt tempo just nu. Det är efterfrågan på LEDlösningar i hemmen, på kontoren och i våra bilar som driver på. Detta leder till högre ljusnivåer och förbättrade naturliga färger, liksom mer integrerade lösningar. Grunden hos alla lysdioder är PN-övergången. När elektroner och hål rekombinerar vid övergången frigörs energi i form av fotoner.

E N V I K T I G T M Å L för LED-tillverkare är att förbättra diodernas effektivitet. Den anges i lumen per watt (lm/W), och det uppmätta värdet går att hitta i databladet för respektive komponent. Men kretsarna mäts upp i labbmiljö, med ideala förutsättningar och en junction-temperatur som är noggrant styrd. I verkliga tillämpningar går effektiviteten ner. Likaså blir lysdioden mindre effektiv när strömmen genom den skruvas upp.



Av Mark Patrick, Mouser Electronics Mark Patrick började arbeta på Mouser Electronics år 2014. Då kom han närmast från RS Components, där han hade olika ­marknadsföringsroller. Dessförinnan arbetade han åtta år på Texas Instruments, bland annat som teknisk säljare. Mark Patrick har en kandidatexamen inom elektroteknik från brittiska Coventry University.

Allt eftersom LED-tekniken utvecklades blev det tydligt för vissa att kostnaden per lumen sjönk med en förutsägbar takt. Roland Haltz observerade fenomenet, och som ett resultat föddes Haltzs lag. Inte olikt den mer kända Moores lag, säger Haltzs lag att kostnaden per lumen sjunker med en faktor tio var tionde år. Förutom att identifiera kostnadsminskningen, förutspådde lagen att industrin skulle leverera lysdioder som passerade 100 lm/W år 2010 samt att den ska producera 200 lm/W år 2020. Ledande tillverkare, då framför allt Cree, har följt tidsplanen och levererat 100 lm/W enligt den. Idag är det vanligt att flera LED-chip monteras i moduler med antingen CSP(chip-packaging) eller COB-teknik (chip-onboard). Ljusstarka vita lysdioder emitterar fortfarande mindre än 50 procent av sin energi som fotoner, resten blir värme som måste ledas bort för att övergången ska hålla sig inom sitt tillåtna arbetstemperaturområde (normalt maximalt ca 150 °C).

I takt med att efterfrågan på LED-belysning ökat har industrin investerat i utveckling av effektivare lösningar för att hantera värmen. Detta inkluderar nya material som kan användas som dielektrika mellan LEDchip, kretskort och en kylfläns. Dielektrikum baserade på polymer och keramer med nanokristallina tillsatser ses numera också som möjliga framtida lösningar. P I O N J Ä R E R I N O M L E D -T E K N I K upptäckte tidigt att en rad material skulle kunna producera den elektroluminiscens som behövs för att alstra ljus. Detta inkluderade galliumarsenid (GaAs), kiselkarbid (SiC), galliumantimonid (GaSb) och indiumfosfid (InP). Idag använder industrin i stort sett enbart galliumnitrid (GaN) på ett safirsubstrat för att göra blå lysdioder som skapar vitt ljus. Safir är dyrt vid en jämförelse med kisel, men GaN är ändå dyrare. Kisel har också fördelen att det går att integrera kretsar i

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

CMOS-processen. Det gjorde att LED-tillverkarna under en tid försökt att gå över till att använda GaN-på-kisel. De flesta tillverkarna har dock återgått till safir. Plessey Semiconductors är däremot ett företag som fortsatt med kisel. Företaget hänvisar till flera fördelar med tekniken, däribland lägre driftstemperaturer och högre drivströmmar. Till detta kommer att kisel har bättre värmeegenskaper än safir, vilket ger enklare kylning. Samtidigt måste GaN deponeras på kiselsubstrat, vilket introducerar andra utmaningar. Ett alternativ är att använda GaN som substrat, men det är inte uppskattat eftersom det är dyrare än både kisel- och safirsubstrat.

nat om att använda lysdioder i trädgårdsodling – mer specifikt att odla grönsaker i konstgjorda miljöer som kan vara helt slutna och enbart förlita sig på en artificiell ljuskälla. Denna utveckling banar väg för ”mikro-gårdar” i tättbefolkade områden (ex stadskärnor) och tros också kunna lösa vårt framtida behov av en ökad livsmedelsproduktion. PLW7070 är en högeffekts-LED från Plessey tillverkad i GaN-på-kisel.

gon missanpassning mellan olika material, något som annars skapar en fotonbarriär. Avsaknaden av fotonbarriären leder till att mer ljus når ytan och kan skickas ut. Grundarna av Soraa tror att det blir besvärligt för LED-tillverkarna att förbättra effektiviteten hos GaN-on-Safir, och uppmuntrar därför andra att investera i utvecklingen av GaN-på-GaN. De hävdar att effektiviteten hos den egna teknik är närmare vad man kan uppnås med lasrar. Huvudfokus för LED-tillverkare är för tillfället att skapa vita lysdioder med hög effekt för belysningsändamål. Fast det finns även andra tillämpningsområden som håller på att ta fart. Här handlar det bland an-

FA S T E T T F Ö R E TA G – Soraa – har inte avskräckts utan har utvecklat lysdioder tillverkade i GaN-på-GaN. Företaget hävdar att den extra kostnad som GaN-substratet innebär väl kompenseras av den högre effektiviteten: upp till fem gånger mer ljus emitteras per ytenhet. Soraa påstår sig även kunna alstra violett ljus, vilket ger bättre vitt ljus än en blå lysdiod. Den stora fördelen med att använda GaN-på-GaN är att det inte uppstår nå-

E T T A N N AT L O VA N D E O MR Å D E är ultravioletta lysdioder, som numera används inom biomedicin för att bekämpa infektioner, för rening av luft och vatten, dekontaminering av ytor och i härdningsprocesserna som finns inom industri och tillverkning. Ett ökat intresse för säkerhet hjälper också att få fart på användningen av så kallat LiFi, där ljus används för att överföra data med höga hastigheter mellan två enheter. LiFi-lösningar antas vara betydligt svårare att komma åt för hackare än rf-baserad kommunikation eftersom det inte existerar någon elektromagnetisk strålning som kan detekteras. Idag utvecklar forskare och kommersiella företag LiFi-teknik, som skulle kunna erbjuda bandbredder i hundratals gigabit per sekund. n

Your Professional Partner

for individual solutions in the Nordic countries.

▪ ▪ ▪ ▪ ▪

Detectors

Emitters

Avalanche Photodiodes IR Detectors

Pulsed Laser Diodes Laser Modules UV LEDs cw Laser Diodes

lasercomponents.se

▪ ▪ ▪ ▪

Photodiodes IR Components Photon Counters Lasers Measurement Devices Fiber Optics Optics Motion Control Accessories

2017_LC-Nordic_AZ_Elektroniktidningen_Issue01_182x130.indd 1

Issue 1, publication2/18 date 2017-01-30, material dead line 2017-01-09, topic Opto & LEDs ELEKTRONIKTIDNINGEN

lasercomponents.se 19.12.2016 08:49:26




PE R

R TA T

EX

TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Styr färgtemperatur

IKEL

Optimera LED-ljus för välbefinnande

D

en cirkadiska rytmen, det vill säga den inre biologiska klockan, finns i princip i alla celler och påverkar bland annat vila, metabolism, temperatur och hormonnivåer i organismen. Takthållare är solens uppoch nedgång. När den cirkadiska rytmen manipuleras finns risken att hälsan påverkas. Vi kan exempelvis sova sämre om det inomhusbelysningen har fel temperatur precis som vi kan prestera bättre med ett kallare ljus. De nya lysdiodsbaserade ljuskällorna har gjort det enklare att styra färgtemperaturen från varmvitt på 2700K till kallt ljus med 6500K. Dessutom går de att dimma. Därmed är det möjligt att konstruera belysningsprodukter som imiterar dagsljuset och därmed harmoniserar med den cirkadiska rytmen.

D E T F I N N S O L I K A S ÄT T att styra våglängd och intensitet hos lysdioderna. Ams har ­tagit fram en krets som mäter bägge parametrarna och därmed gör det möjligt att konstruera en belysning som fungerar lika bra under hela sin livslängd. Lösningen baseras på två ljusslingor, en med varmvita lysdioder och en med kallvita lysdioder. Dessa monteras parallellt och placeras bakom en matterad kåpa som blandar ljuset och gör så att användaren uppfattar en enda färgtemperatur. Det går visserligen att styra de två slingorna med en processor men det kräver att

Av Mark Shepherd, AMS Mark Shepherd är fältingenjör på AMS med nordvästra USA som arbetsområde. Han är expert på strömstyrning och har jobbat på AMS i fem år. Sin elektroingenjörsexamen tog han på San Francisco State University och han hunnit samla på sig 20 års erfarenhet av branschen.

Figur 1. Modulen med integrerad sensor är monterad bakom den ogenomskinliga kåpan.

man har en algoritm som kan hantera de variationer i färgtemperatur som alltid finns i dioderna trots att de säljs med samma artikelnummer. Andra faktorer som påverkar färgtemperaturen är arbetstemperatur och åldrande. A M S H A R E N A LT E R N AT I V L Ö S N I N G med återkoppling i realtid från sensorer som mäter färgtemperaturen och intensiteten. Sen­ sorn placeras oftast bakom ljuskällorna

och mäter det reflekterade ljuset. Alla funktioner för att hämta sensordata och styra ljusslingorna är integrerade i modulen AS7221 Smart Lighting Manager (SLM). I och med att den mäter det reflekterade ljuset kan den automatiskt kompensera för variationer i drivströmmen till slingorna, liksom för åldrande och mindre variationer i färgtemperatur hos enskilda dioder. Den integrerade sensorn ger koordinater

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_2018.indd 1



2018-01-26 14:34:16 ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

och intensitet i realtid i färgrymden CIE 1931 som beskriver hur det mänskliga ögat upplever färger. Med två lysdiodsslingor går det att tämligen linjärt följa kurvan för svartkroppspunkten – den ideala färgtemperaturen för vitt ljus – från varmvitt till kallvitt. Det går också att addera en tredje slinga med ­exempelvis gult ljus för att öka noggrannheten.

Figur 2. Färgrymden enligt CIE 1931 med kurvan för svartkroppspunkten och de områden som anses vara idealt vitt ljus.

S T Y R N I N G E N AV L J U S E T sker genom att ändra de individuella drivströmmarna till de olika slingorna, en process som sker i realtid och som kan programmeras att exempelvis ­följa tiden på dygnet. Det finns tre pulsbreddsmodulerade ­signaler som matar var sin lysdiodsdrivare. En av dem kan användas för dimning ­mellan 0 och 10 V medan de två andra styr färg­ temperaturen med strömmen. Därmed kan man använda billiga konstantströmkällor för drivningen av slingorna.

Konstruktören behöver inte fundera på hur drivningen ska göras, det räcker med att programmera färgtemperatur och intensitet i flashminnet så tar AS7221 hand om det praktiska. Det finns även möjlighet att använda externa sensorer för att till exempel upptäcka närvaro, luftkvalitet eller andra parametrar. Bland annat går det att använda AMS ljussensor TSL4531 som mäter dagsljuset vilket gör det möjligt att stänga av eller dämpa belysningen när dagsljuset är tillräckligt bra. Programmeringen av AS7221 görs med enkla AT-kommandon som styr olika funktioner som av/på, dimning och intensitet. Det finns ett utvecklingspaket kallat Smart Lighting Integration Kit, SLIK, som gör det enkelt att ansluta såväl ljusslingor som sensorer och dimrar. Allt styrs från en pc där man också kan logga och studera data.  n

Figur. 3. En typisk ­konstruktion för AS7221 med integrerad färgtempe­ ratursensor plus ingångar för externa sensorer.

Figur 4. AMS utvecklingskort Slik för AS7221 och AS4531.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18




TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

PE R

R TA T

EX

Välj skärmleverantör som bevisat sig

IKEL

En skräddarsydd skärm är ett risk­tagande. Så här hittar du leverantörer du kan lita på.

Thomas Sporkmann läste till elektroningenjör vid universitetet

i ­Duisburg-Essen. År 2015 blev han chef över Tianma Europe efter en lång anställning på NEC (senare Renesas) där han sålt och ­marknadsfört bland annat skärmar, optokopplare och kraftmoduler. Han har också jobbat med mjukvaruutveckling och varit involverad i europeisk forskning kring radar.

duktion blir dock de kommersiella faktorerna aktuella. Relationen mellan kunden och leverantören blir ovillkorligen långvarig. Det är viktigt för kunden att den här relationen blir framgångsrik. Några få nyckelfaktorer avgör ofta om kunden är nöjd eller inte med relationen till tillverkaren av anpassade skärmar. Dessa faktorer är: • användningstid och föråldrade produkter • kvalitet och konsistens • leverans och tillgänglighet • kundservice och lokal närvaro

NEST L ABS

Användningstid och föråldrade produkter En typisk produkts användningstid varierar mycket mellan olika marknadssegment: vissa framgångsrika konsumentprodukter finns bara på marknaden i mindre än 12 månader. Konstruktioner inom industri, medicin, bilindustri, militär och flygteknik kan ofta ha en mycket längre kommersiell livslängd, ibland upp till tio år eller mer. Om produktdesignen omfattar en anpassad skärm har kunden ingen alternativ leverantör, så skärmtillverkaren måste kunna stödja en fortsatt produktion av skärmen under hela den tid som produkten finns på marknaden. Den kommersiella livslängden, och skärmtillverkarens förmåga att stödja den, bör övervägas noggrant under inledningen av projektet. För att kunna erbjuda en långsiktig tillgänglighet bör skärmtillverkaren kunna visa upp en lång historik av ekonomisk stabilitet. Dessutom måste tillverkarens anläggningar vara tillräckligt flexibla för att kunna Många delar blir det i en LCD-skärm – se till att de är spårbara! tillverka en rad olika



W W W.M ADEHOW.COM

U

tbudet av standardskärmar hos stora och etablerade skärmtillverkare som Tianma omfattar oftast tusentals allmänna skärmmoduler i en rad olika standardstorlekar, bildformat, upplösningar, ljusstyrkor och andra parametrar. Men vid särskilt extrema eller ovanliga driftsförhållanden, eller om slutproduktens design kräver att skärmen skiljer ut sig från mängden kan det vara önskvärt att skapa en anpassad skärm, som har utformats och tillverkats särskilt för det avsedda ändamålet, av en enda skärmtillverkare. Beslutet att köpa in en anpassad skärm har omfattande kommersiella konsekvenser för relationen mellan kunden och skärmtillverkaren. Under större delen av utvecklingsfasen i ett projekt för anpassade skärmar prioriteras de tekniska frågorna av både kunden och skärmtillverkaren. Tyngdpunkten ligger självfallet på att säkerställa en bra fysisk passform, att uppfylla den avsedda användningens krav på ljusstyrka, upplösning och visningsvinkel, samt att skärmen ska tåla de särskilda driftsförhållanden som skärmen utformas för. När utvecklingsprocessen är avklarad och en anpassad skärm går till volympro-

Av Thomas Sporkmann, Tianma Europe

Tekniska egenskaper är en faktor, men så är även tilliten till leverantören.

skärmdesigner för flera olika kunder. Potentiella kunder ska också kunna utvärdera hur leverantören tidigare hanterat uppgiften att stödja lång livslängd för anpassade skärmar. Till exempel hade Tianma i USA i slutet av 2017 levererat en anpassad TFTskärm till en stor tillverkare av kommersiella headset för IP-telefoni under mer än nio år. När en produkts kommersiella livslängd sträcker sig över mer än fem år är det vanligt att tillverkaren stöter på problem med att produkterna blir förlegade när tredjepartstillverkare av komponenter som används i den ursprungliga, anpassade konstruktionen slutar tillverka dessa delar, och livslängden tar slut. Kunden måste känna sig trygg i skärmtillverkarens rutiner för att i förväg kunna godkänna alternativa delar under utvecklingsstadiet eller modifiera skärmdesignen och produktionsverktygen vid behov under produktens livslängd. Kvalitet och konsistens Under utvecklingsfasen för en anpassad skärm gör testningen och godkännandeprocessen för tekniska prover att kunden kan kontrollera att skärmtillverkarens

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


TEMA: OPTO, LED OCH DISPLAYER

Den iögonfallande runda skärmen på Nests termostat är ett bra exempel på hur en anpassad skärmdesign kan få produkten att skilja sig från mängden.

Det är en fråga om kvalitet. Och det är naturligtvis omöjligt att känna till svaret i förväg. Kunden måste lita på den utvalda skärmtillverkaren. Så vilka faktorer ska kunderna överväga när de ska besluta vilken skärmtillverkare som de ska skriva avtal med om att leverera anpassade skärmar? Förtroende och tillit är nära sammanlänkade koncept: skärmtillverkare kan bara ar-

Leverans och tillgänglighet Varje komponent som har en ensam leverantör, till exempel en anpassad skärm, utgör en risk i kundens leveranskedja. Vältajmade leveranser av de efterfrågade produktionsvolymerna av den aktuella delen är avgörande om kunden ska kunna upp-

Tror du att allt står på webben?

Läs Elektroniktidningen! Prenumerera gratis – du får det snygga månads­ magasinet genom att fylla i talongen på etn.se/pren

KTRONIK ETLE IDNINGEN

SveRIGeS eNDA eLeKTRoNIKmAGASIN FÖR PRoFFS

NR 11 NovembeR 2017

NR 12 decembeR 2017

ELEKTRONIK TIDNINGEN

KaRbId På

tema : pow Er oc h ENE rGI

ra Prenumereritt! kostnadsf en etn.se/pr

gåNg

Transisto rer i kisel har börja karbid t transistor knuffa ut kisel Fem föret er från kretskorte t. strategi. ag avslöjar sin /12–17

SVeRIG eNDA eS eLektR oNIkmAGASIN FÖR PRo FFS

Pren kostnaumerera etn.se dsfritt! /pren

tema: roboTIk

Öga mOT Öga PrenumereramEd sOcIaLa kostnadsfritt! etn.se/pren RObOTaR

T  byGGsäT TrI 4.0 & tema: INDus

Nu sKa yumI böRja jObba

De kommer att vandra bland oss. De måste lära sig våra sociala regler. Vi pratar med svenska forskare. /10–16

ett göra Sverige till etande robot kan produktion. /14–16 ABB:s samarb ftigt land för lokal konkurrenskra

:

litium-jo

styrbara antenner inspectis:

Ger elektronikindustrin digitala ögon

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

ELEKTRONIK

TIDN INGE N KIsEL NR oktobe10 R 2017

SVeRIGeS eNdA eLeKTRONIKmAGASIN FÖR PROFFS

Ericsson nära 5G på 28 GHz /18–19

E TS B R E V W E B B – NY H MAGASIN –

/20–21

nbatterie

Christin tillbaka a är supercemed ll r:

trenD:

Drönare:

Robotar som vill samarbeta

Landar själv precist utan hjälp av GPS

/18–23

/6–7

M A G A S I N – W E B B – NY H E TS B R E V

/18–19

MAGA

SIN – WEBB

FältFörsö

k:

Gotland elnät ka s bli smartn

/8

– NY H E TS

BREV



fysiska framställning av konstruktionen har de förväntade mekaniska, optiska och elektriska egenskaperna. Men hur samstämmig kommer de produkter som levereras till kund att vara med de egenskaper och den prestanda som godkändes för de tekniska proverna? Och kommer kvaliteten på produktionsanläggningens leveranser att kunna upprätthållas under slutproduktens hela kommersiella livslängd?

beta upp ett välkänt och respekterat varu­ märke när de under en lång tid har levererat högkvalitativa produkter till många kunder Det finns många skärmtillverkare, men bara en handfull välkända och betrodda märken. En tillverkare med ett känt varumärke har ett visst rykte att förlora. Vad har tillverkaren utan varumärke att förlora? En annan faktor som är värd att tänka på är var de olika komponenterna som skärmmodulen består av kommer ifrån. En anpassad TFT-skärmmodul är en komplicerad enhet som består av flera olika delar, bland annat en bakgrundslampa, glas, styrelektronik, eventuell pekskärm, gränssnitt, kontakter och hölje. Vissa skärmtillverkare, som Tianma, har egen produktion av det LCD-skärmglas som används i alla anpassade skärmar. Det gör att glaset är helt spårbart och kan kvalitetskontrolleras, vilket säkerställer att den optiska prestandan är konsistent mellan samtliga tillverkade enheter som levereras till kunderna. Kunderna kan därför vara säkra på att de känner till var glaset i skärmmodulerna kommer ifrån. Skärmleverantörer som monterar färdiga moduler kan däremot använda flera underleverantörer till sina skärmar, och därmed kan olika partier med produktionsenheter som levereras till en kund ha monterats med olika glaselement. Det kan orsaka inkonsistenser i optisk prestanda, kvalitet eller tillförlitlighet i ett parti med produktionsenheter. Tianma eliminerar denna risk för inkonsistens genom att använda sig av vertikalt integrerad drift.


IoT meaningful Are you ready? Artificial Intelligence. Machine Learning. Autonomous Systems. Soon it will be everywhere. Making your devices smarter. Making your life easier. Making your IoT system meaningful. AI needs a lot of innovation. It requires components to collect data, wireless communication, often to the cloud. Servers to store vast amounts of information. Intelligent software to analyse the data and make the intelligent decisions. This is why AI is the main theme for the 2nd annual Embedded Conference Finland. The event will host an exciting program with keynotes, an exhibition and technical presentations devided into two tracks. For more information see

www.embeddedconference.fi To book a table top or

ask for sponsor packages please contact ETN editor-in-chief Veijo Ojanperä vo@etn.fi +358-407072530 or Sales Manager Anne-Charlotte Sparrvik ac@etn.fi +46-734171099



EX

längd, något som endast kan lösas genom en bra relation mellan kund och leverantör. Variationer i efterfrågan på skärmenheter, föråldrade komponenter, designändringar, ändringar av tull- och skatteregler, debiterings- och betalningsarrangemang och många andra frågor måste hanteras så att båda parterna blir nöjda. Det understryker vikten av att det finns en tillit mellan leverantör och kund, en relation som i många fall upprätthålls genom personlig interaktion mellan skärmtillverkarens säljare och tekniska personal å ena sidan och kundens designoch produktionstekniker och inköpspersonal å den andra. Det innebär att det är till kundens fördel att köpa en anpassad skärm från en skärmtillverkare med stark lokal närvaro. Om det finns lokal försäljning och support kan kundens tekniker tala med skärmtillverkarens representanter på sitt eget språk och använda sin kunskap om lokala marknadsförhållanden, lokal lagstiftning och gällande affärsseder. Dessutom gäller säljavtal som slutits i kundens eget land oftast under kundens nationella lagar och rättsförfarande, så kunden eliminerar risken att bli indragen i rättstvister i ett annat land.

IKEL

AI makes your

rätthålla produktionen av slutprodukten. På samma sätt som med kvalitet och konsistens går det inte att i förväg garantera att en skärmtillverkare kan upprätthålla konsistenta leveranser av beställda produktionsenheter. Än en gång bör därför kunden fråga sig: • Litar jag på att den här leverantören kan uppfylla sitt åtagande att leverera de volymer som behövs? • Vet jag tillräckligt mycket om leverantörens produktionsanläggningar för att vara säker på att denne kan möta den beräknade efterfrågan på produktionsenheter? • V isar leverantörens meriter på konsistenta leveranser av önskat antal enheter till andra kunder?

R TA T

April 12, 2018 @ HELSINKI

PE R

D E T Ä R S Ä R S K I LT V I K T I G T att undersöka blandningen av de slutprodukttyper som skärmtillverkaren stöder. Hemelektronikbranschen är det största enskilda marknadssegmentet för skärmtillverkare och alla stora skärmtillverkare arbetar för hemelektronikmärken. Men hemelektronikmarknaden är mycket rörlig och cyklisk, med höga toppar och djupa dalar i efterfrågan. I kontrast till detta har andra marknadssegment, som industri, bilindustri och medicin, en efterfrågan som är mycket mer jämnt fördelad över året, över verksamhetscykler och under produkters livslängd. En skärmtillverkare som endast levererar till hemelektronikmarknaden kan uppleva ­stora leveransproblem under vissa delar av året eller när efterfrågan på en viss slutprodukt rusar i höjden. Om skärmtillverkaren har en blandning av kunder från olika marknadssegment blir mönstret i efterfrågan mer stabilt och leder till en mer robust produktion som är enklare att beräkna och mer tillförlitlig för kunderna.

Kundservice och lokal närvaro Det kan uppstå en rad olika komplicerade problem under en anpassad produkts livs-

Slutsats Vid försäljning av anpassade skärmar finns det stor potential för en slutprodukts utseende och prestanda att skilja ut sig rejält från mängden. Möjligheterna till att anpassa storlek, form och optisk prestanda på inbyggda skärmar fortsätter att växa för varje år, när ny och förbättrad teknik för LCD, bakgrundsljus, skärmdrift och pekfunktioner kommer ut på marknaden. En grundlig undersökning av skärmtillverkaren i inledningen av ett anpassningsprojekt kan hjälpa till att säkerställa att relationen mellan leverantör och kund blir smidig och produktiv för båda parterna och att relationen kan upprätthållas under många år.  n

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


Välkommen till Nordens största elektronikmässa!

24–26 april 2018 Kistamässan Kista Science City

Följ med in i framtiden - produktion, förädling och digitalisering möts på S.E.E. Vässa konkurrenskraften och utveckla nya lösningar. På Scandinavian Electronics Event i Kista träffar du branschens ledande leverantörer och får nya insikter om framtidens elektronik och smarta produktionslösningar. Gillar du precision och professionalism – se när virtuoserna gör upp om SM-titeln i handlödning. Hela programmet för de tre dagarna presenteras på www.see-event.se

Tema: Fordonsindustri,

Kunskap: De bästa före-

Innovation, Medtech

läsarna ger dig överblick

Tre teman är i fokus för årets S.E.E. Fördjupa dig i hur nya lösningar inom digitalisering och smart industri påverkar ditt område. Lär av dem som är i den nya industriella revolutionens framkant.

På S.E.E. hittar du tre scener med över 40 programpunkter. Inspireras av föreläsare från bland annat Scania, Autoliv och det ledande eyetracking-företaget Tobii. Hela programmet är kostnadsfritt.

För fri entré… registrera dig på www.see-event.se

Arrangörer:


NYA PRODUKTER

Startpaket för störtester n TEST&MÄT Runt hälften av alla som låter EMC/EMI-testa en ny produkt hos ett testhus får åka hem och modifiera konstruktionen. För att förbättra oddsen att lyckas har Tektronix tagit fram ett startpaket kallat EMCVu som ska göra det enklare att förberedande tester i det egna labbet. Det finns mycket pengar och tid att spara för den som själv kan göra förberedande tester av EMC- och EMI-egenskaper på en ny konstruktion. Men det är inte helt lätt att veta vilka instrument och annan utrustning som behövs och dessutom hitta lämplig programvara som förklarar hur testarna ska göras, som innehåller gränsvärden och kan dokumentera mätningarna. Tektronix svar på problemet stavas EMCVu och är byggt kring den USB-baserade spektrumanalysatorn RSA306B. Den andra viktiga komponenten är programpaketet SignalVu som styr instrumentet och visar resultaten. EMCVu är ett tillval till SignalVu som ger användaren prak-

tiskt vägledning i hur man ställer i ordning mätningarna och hur man sedan gör EMC- och EMImätningar enligt en lämplig CISPR-standard. Programmet kan också dokumentera resultaten. Det behövs inte nödvändigtvis ett skärmat rum för testerna även om det såklart ger säkrare resul-

tat. Tektronix föreslår källare och parkeringsgarage som tänkbara mätplatser med få störkällor. med spektrumanalysatorn RSA306B, programvaran SignalVu inklusive EMCVu, närfältsprobar, en LISN, antenner, stativ och kablage går

E T T S TA R T PA K E T

på 26  655 dollar vilket enligt Tektronix är ungefär vad det kostar att göra ett test hos ett auktoriserat testhus. Om man skippar tillbehören för emissionstestarna sjunker priset till 6 400 dollar. PER HENRICSSON per@etn.se

Möt Continentals reservförare n SJÄLVKÖRNING När den avancerade själv­ körningen plötsligt slutar att fungera, tas ratten över av en SDCU (Safety Domain Control Unit) från Continental. Självkörningsförmågan hos SDCU:n är begränsad till att svänga in till vägrenen och stanna. Eller att sätta på varningsblinkers och rulla vidare i minimal hastighet, och kanske stanna, om det inte finns någon vägren eller den är blockerad. Men det är okej, för det är precis den typ av minimal backup som lagen kräver. Enheten är redan idag en del av Continentals funktion Cruis­ ing Chauffeur, som tar det fulla ansvaret för motorvägs- och landsvägskörning, så länge som föraren är beredd att ta över



r­atten, exempelvis för att ta en avfart. SDCU:n griper in vid ”funktionsfel i den primära automationsslingan”. Ett extra intressant exempel är när föraren inte kan eller vägrar ta över ratten på begäran. Förr kunde bilen helt enkelt stänga av funktioner som började bete sig underligt och låta föraren ta över. Men den sortens redundans fungerar förstås inte när det är förarens passivitet som är problemet. av det här s­ laget är konstruerade för att vara maximalt robusta. De placeras krocksäkert med egen kraftkälla och är oberoende av den centrala styrenheten. Helt oberoende är de inte – de håller båda hela tiden ett öga

REDUNDANSENHETER

på varandra för att säkerställa att den andra är tillgänglig och fungerar. Om det finns tecken på att SDCU:n själv inte längre fungerar, så blir det istället den normala självkörningens jobb att vidta krisåtgärder. En algoritm bedömer exakt hur stora problem funktionerna har och vilken åtgärd som är den bästa i sammanhanget. Continental pekar på ytterligare en avancerad konstruk-

tionsdetalj: att tolka signaleringen från bilen, inklusive SDCU:n själv, för att upptäcka att något är fel. Som bonus, eftersom den har egen energikälla och är krocksäkert placerad, har Continental gett sin SDCU ytterligare ett uppdrag som kräver just den typen av robusthet, nämligen att styra krockkudden. JAN TÅNGRING jan@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


NYA PRODUKTER

Coolpower skruvar upp strömmen n STRÖMFÖRSÖRJNING Vicor expanderar sin ­Coolpower-familj med en buckomvandlare som i 24/28V-tillämpningar påstås leverera högre ström än andra alternativ vid utspänningen 5V. Den är dessutom ben­ kompatibel med versioner för 48V-tillämpningar. Den amerikanska kraftspecialisten Vicor breddar sin välkända DC/DC-familj Coolpower med PI3325-00-LGIZ. Nykomlingen levererar 20 A, vilket företaget hävdar är den högsta ström som en 24/28 V-omvandlare ger vid reglering ned till 5 V. För att höja verkningsgraden använder Vicor så kallad ZVS, som är kort för zero-voltage switching. Det betyder att omvandlaren utnyttjar switchning vid nollspänning – som mest kan den nå en verkningsgrad på 98 procent. O M VA N D L A R E N K O MM E R kapslad i en LGA SiP som är 10 × 14 × 2,5 mm stor. Den är benkompatibel med PI3525-00-LGIZ, som han-

Minskar bruset i LED-belysning n FILTER Ett minimalt filter konstru­ erat speciellt för att trycka ner bruset i LED-belysning är vad TDK just släppt. Nykomligen är lika effektiv som större trådlindade kom­ ponenter, hävdar företaget.

terar inspänningar mellan 30 och 60 V och levererar 20 A. Därmed går det enligt Vicor snabbt att överföra en 24  V-konstruktion till 48 V. För att realisera en lösning kring PI3325-00-LGIZ krävs endast ett fåtal passiva kringkomponenter, däribland en induktor på utgången. En komplett kon-

struktion upptar mindre än 740 mm2, hävdar Vicor. PI3325-00-LGIZ representerar en individ inom en ny portfölj buckomvandlare som leverera hög ström vid 24 V. Planen är att expandera familjen med ytterligare ZVS-omvandlare inom kort. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Det nya filtret MAF2520­ ASS600C ingår i TDK:s serie MAF. Det är ett flerlagersfilter som undertrycker spurioser i frekvensområdet från 20 MHz till 100 MHz. Filtret är litet; det mäter bara 2,5 × 2,0 × 0,85 mm. Enligt TDK är det trots sin ringa storlek lika effektivt inom det nämnda frekvensområdet som trådlindade dito. Uppgiften är att skydda styrkretsen från bruset som AC/DC-matningen till LED-belysningen skapar. temperaturområde, från –40 °C till +125 °C , och är godkänt enligt CISPR 15 för LED-belysning. Märkströmmen anges till 500 mA, medan DC-resistansen är typiskt 0,28 Ω. Vid 30 MHz är impedansen 3,4 kΩ. MAF2520ASS600C har satts i volymproduktion i januari i år, enligt TDK.

F I LT R E T H A R E T T B R E T T

Blandar aktivt upp eller ner n MIXER En energisnål dubbelbalan­ serad blandare som hanterar hela frekvensområdet från 30 MHz till 7 GHz – det är vad Analog Devices just lanserat. Blandaren är aktiv och har enligt företaget exceptionell dynamik med en tredjeord­ ningens interceptpunkt (OIP3) på +20 dBm vid 3,6 GHz. Den aktiva blandaren kan användas endera för upp- eller nedkonvertering. Den är kapabel till 50-ohmsanpassning över ett mycket brett frekvensområde, från 30 MHz till 7 GHz, och har en omvandlingsförstärkning (conversion gain) på 2 dB. BL ANDAREN ,

LTC5562, matas med 3,3 V och drar 40 mA. Den kan dock konfigureras i ett lågeffektsläge och drar då ner till 15 mA. Kretsen passar enligt ADI att användas i exempelvis bärbara testinstrument, i batteridriven

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

ANNA WENNBERG anna@etn.se

nödradio, bärbara modem, accesspunkter för bredband, småceller, licensfria radioenheter, fjärrkontroller och radioenheter för drönare och UAV:er. LTC5562 kommer kapslad i en 2 × 2 mm QFN med 10 anslutningar. Den är klassad för temperaturområdet från –40 °C till +105 °C.

Via ett anslutningsben kan en extern styrkrets stänga av blandaren för extra energibesparing. Inaktiverad drar den enbart 10 μA. B L A N D A R E N F I N N S AT T FÅ

både i

­volym och i provexemplar.

ANNA WENNBERG anna@etn.se




NYA PRODUKTER

Högre Q än klass­kamraterna n PASSIVT Amerikanska Coilcraft har släppt en serie keramiska trådlindade chipinduktanser med industrins högsta Qfaktor i formatet 0402. Den går att få i ett stort antal versioner med induktanser från 2,8 nH till 120 nH. Serien heter 0402DC, vilket ­hintar om storleken som i milli­ meter anges till 1,0 × 0,5. Förutom att serien kommer i 26 standardvarianter kan den beställas i 73 värden i steg om 0,1 nH, från 2,8 nH till 10 nH. Komponenterna har en kon-

struktion med extremt hög självresonans – upp till 16 GHz. Ska man tro Coilcraft har den lilla skapelsen bäst Q-faktor i sin klass, upp till 162 vid 2,4 GHz. Serien passar väl för impedansmatchning av antenner för både låga frekvensband, 700 MHz till 960 MHz, och höga frekvensband, 1 710 MHz till 2 700 MHz. De små induktanserna klarar lödtemperaturer upp till 260 °C och uppfyller RoHS. Prover för utvärdering finns att få och volymer finns också tillgängliga. ANNA WENNBERG anna@etn.se

Liten och tålig för rymden n KRAFTPAKET Renesas fortsätter att utveckla Intersils portfölj av strålnings­ härdiga kretsar. Nu släpper företaget effekttransistorer i GaN som påstås ha tio gånger bättre prestanda än MOSFET:ar i kisel, trots att storleken är halverad. Även en drivkrets ingår i lanseringen. De två effekttransistorerna är ISL7023SEH, som hanterar 100 V och 60  A, samt ISL70024SEH som hanterar 200 V och 7,5 A. GaN tillåter högre switchfrekvens än kisel, vilket krymper storleken på kretsarna. Dessutom påstås GaN-transistorerna ha minskade parasiter och lägre

switchförluster än kiselalternativ, vilket minskar kravet på kylfläns. De två egenskaperna i kombination med att kretsarna är strålningshärdiga gör dem som klippta och skurna för DC/DComvandlare i bärraketer, satelliter och borrhål, menar Rensas. Nykomlingen ISL70040SEH, också tillverkad i GaN, är specialutvecklad för att driva transistorerna. Kretsarna klarar militärt temperaturområde och finns att få i två strålningshärdiga versioner, en högdosversioner (100 krad) och lågdosversioner (75 krad). ANNA WENNBERG anna@etn.se

Åtta instrument under skalet n TEST&MÄT Oscilloskop, logikanalysator, mönstergenerator, protokoll­ analysator, voltmeter, kompo­nenttestare, spektrum­ analysator och räknare. Den nya oscilloskopfamiljen RTC1000 är ett mångsidigt in­ strument tänkt för utbildning, hobbyister och alla andra med en snäv budget. RTC1000 har två kanaler och finns med en bandbredd på 50  MHz till 300  MHz. Det är möjligt att låsa upp mer bandbredd genom att köpa en mjuk-



varunyckel. Den maximala samplingshastigheten är 2 GSa/s och minnet är på 2 MSa. Som standard har instrumenten både Ethernet och USB. Förutom oscilloskop kan instrumenten dubblera som åttakanalig logikanalysator, fyrkanalig mönstergenerator och som protokollanalysator för I2C, SPI, UART/RS-232, Can och Lin. Vidare finns digital voltmeter, komponenttestare, spektrumanalysator och räknare. RTC1000 börjar på 835 euro. PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


NYA PRODUKTER

RISC-V-kort med Linux n PROCESSORKORT Hifive Unleashed kostar 1 000 dollar och är det första ­processorkort som kan köra Linux på en RISC-V-processor. Processorn är en fyrkärnig U540 på 1,5 GHz som släpptes i oktober. Den har samma tillverkare som kortet, Sifive. Kortet kan förhandsbeställas och levereras den sista juni. Om du inte kan hålla dig, kan du beställa från en förserie för 1 250 dollar. Du kan tillverka en själv också – konstruktionen är öppen källkod, precis som arkitekturen RISC-V. K O R T E T H A R 8GB DDR4, 32 Mbyte Quad SPI Flash, GbE-port och en FMC-expansionsanslutning. Artificiell intelligens, nätverk, gateways och smart IoT är några förslag på tillämpningsområden. Som utvecklingsverktyg används

OpenOCD och GDB i Eclipse. U540 – tidigare känd som U54-MC Coreplex – är en 64-bitars cachekoherent fyrkärna. Den är tillverkad i 28 nm HPC hos TSMC. Var och en av de fyra kärnorna tar upp 0,234 kvadratmillimeter på chipet och har en femstegs pipeline och 32 kbyte L1-cache. Dessutom finns en gemensam L2-cache på 2 Mbyte. Båda cacheminnena kan omkonfigureras till deterministiskt SRAM. på öppenkodsmässan Fosdem som ägde rum i helgen i Bryssel. På Embedded Linux Conference i mars i Portland, blir det ett hackathon kring kortet. Ett hackathon är ett evenemang där programmerare träffas för att hacka och inspirera varandra.

KORTET DEMONSTRER ADES

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Flash för kokheta ­fordonstillämpningar n MINNE Flashminne från Samsung i standarden Embedded UFS 2.1 finns i 256 GB-komponenter för användning fordons­ elektronik. De går att använda ända upp till och 105°C och är dessutom enligt Samsung först att stödja de högsta ­datatakterna UFS 2.1. Det temperaturintervall som Samsung stöder – −40  °C till +105 °C under drift – är klart mer ambitiöst än de −25 °C till +85 °C som standarden eMMC 5.1 ­kräver. K O R T E T K A N L Ä S A sekventiellt i 850 Mbyte/s och har en IOPSprestanda på 45 000 när du läser från en ny adress. Det här är de högsta datatakterna i UFS 2.1.

Kortet stöder UFS 2.1 men Samsung har dessutom stoppat in en funktion från UFS 3.0, som nyligen klubbades. En inbyggd sensor slår larm till värdprocessorn om temperaturen går över 105 °C eller något valfritt programmerat värde. En lämplig respons från processorn kan vara att sänka temperaturen genom att sänka klockfrekvensen. A L L R A ” H E TA S T E ” tillämpningen är adas och självkörning. Datalagringsbehovet är bottenlöst trots att systemen gör sitt bästa för att filtrera och komprimera sensordatat som strömmar från kamera, radar och lidar. Även bilens infotainmentsystem ropar efter mer flashminne.

DEN

JAN TÅNGRING jan@etn.se

Ännu enklare bygga testsystem med Labview NGX n TEST&MÄT När National Instruments lan­ serade den helt nya varianten av Labview, kallad Labview NXG, för åtta månader sedan lovade företaget att släppa uppdateringar oftare än en gång per år. Nu är det dags för den första uppdateringen som bland annat innehåller ett webbaserat användar­ gränssnitt plus drivrutiner till tusentals bänkinstrument och NI:s PXI-produkter. Labview NXG presenterades som ett enklare sätt att programmera än vad Labview kan erbjuda. Labview är visserligen ett ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18

grafiskt programmeringsspråk men i NXG har abstraktionsnivån höjts ett snäpp, exempelvis framhåller NI att en symbol i NXG kan motsvara 50 rader kod. På sikt kommer Labview NXG att ersätta den klassiska versionen, men det kan ta tio år eller

mer. Under tiden kommer ”vanliga” Labview att få årliga uppdateringar minst fem år framöver, liksom stöd för ny hårdvara. Version två av NXG ska göra det ännu enklare att sätta ihop ett testsystem genom att programmet fått stöd i form av drivruti-

ner för tusentals bänkinstrument och NI:s egna PXI-moduler. Det finns också en funktion kallad Systemdesigner som automatiskt känner av vilken hårdvara som är ansluten och sedan kontrollerar att rätt drivrutiner är installerade. Om de saknas kan Systemdesigner visa var det går att hämta lämplig drivrutin. Dessutom har NI adderat ett virtuell gränssnitt, VI, som gör det enkelt att bygga webbaserade användargränssnitt som fungerar på en dator, surfplatta eller smartmobil utan att man behöver göra någon installation. PER HENRICSSON per@etn.se




NYA PRODUKTER

Neuronchip för molnet i provex n PROCESSORER Brittiska Graphcore har släppt provexemplar av sin första neuronnätsprocessor för datormoln, i 16 nm.

för penna för att den ska kunna åka runt på ett papper och rita. TI har tagit fram förslag till kursplaner och materialet är översatt till svenska. Roboten ska börja säljas under våren och priset för ett startpaket i USA ligger mellan 300 och 400 dollar beroende på innehåll.

Kretsar som accelererar algoritmer för artificiella neuronnät är ett kärt barn med många namn. Graphcore kallar sin neuronprocessor för en IPU, ”Intelligent Processing Unit”. Den kan användas både för att först utveckla ett artificiellt neuronnät för en specifik mönster­igenkänningsuppgift, och sedan för att använda det färdigtränade nät för klassificering av mönster, det vill säga för både ”träning” och ”inferens”, som dessa algoritmer kallas. Den första generationen IPU:er har haft arbetsnamnet Colossus och finns nu monterade på PCI Express-kort som levereras till pilotkunder. De drar 300 watt och kan kopplas samman till kluster. Kunderna sägs vara intresserade av att använda IPU:er för automatisk klassificering av innehållet i bild-, videooch röstmaterial. Per chip ska en IPU kosta som en GPU. Men den ska enligt Graphcore ersätta tio stycken. Den arkitektur som används i Graphcores IPU ska kunna skalas ner i effekt för användning i inbyggda system. En efterföljare i 7 nm ska släppas i början av 2019. Graphcore har dragit samman 110 miljoner kronor i finansiering. Drygt 60 företag utvecklar idag chips eller ip-kärnor för artificiell intelligens och många av dem är på samma marknad som Graphcore – AI i molnet. Intresset för AI-molnchip vaknade när Google år 2016 avslöjade att det använde ett egenutvecklat neuronchip kallat TPU (tensor processing unit) i sina serverhallar för att bland annat accelerera rösttolkning i Androiditelefoner. Graphcore sätter nu motsvarande neurala prestanda på den öppna marknaden.

PER HENRICSSON per@etn.se

JAN TÅNGRING jan@etn.se

För kraft och inbyggda system n TEST&MÄT Med en egenutvecklad ADomvandlare på tio bitar och ett ovanligt långt minne klarar oscilloskopen RTM3000 och RTA4000 från Rohde & Schwarz bland annat att göra noggranna effektmätningar och analysera seriella protokoll. Oscilloskop har normalt ADomvandlare med åtta bitar även om det sedan ett antal år funnits dyrare modeller med 12 bitar. Åtta bitar ger 256 nivåer i amplituden vilket går att förbättra med olika typer av signalbehandling. Med tio bitar börjar man med 1024 nivåer som även de går att förbättra med signalbehandling. Effektmätningar, som att mäta rippelströmmen på en likströms-

matning, kräver hög noggrannhet i amplitud, lågt brus och god linjäritet i AD-omvandlaren. En annan tillämpning som drar nytta av förbättrad upplösning i amplitud är brusmätningar. RTM3000 kommer med två eller fyra kanaler och bandbredder på 100 MHz, 200 MHz, 350 MHz, 500 MHz eller 1 GHz. Maximal samplingshastighet är 5 GSa/s, och minnet är på 40 MSampel per kanal vilket kan dubbleras till 80 MSampel när hälften av kanalerna används. Minnet går dessutom att bygga ut till 400 Msampel och kan segmenteras. RTA4000 finns enbart med fyra kanaler och kommer med 200 MHz, 350 MHz, 500 MHz och 1 GHz bandbredd. F ­ amiljen

har samma 10-bitars AD-omvandlare som RTM3000 och ett minne på 100 MSampel per kanal. Det går att expandera till hela 1 GSampel. Det är upp till 200 gånger mer än konkurrenterna, enligt Rohde. har en kapacitiv pekskärm på 10,1-tum. Som tillval finns 16 digitala kanaler, avkodning av olika bussprotokoll liksom integrerad vågformsgenerator. Priset på den enklaste tvåkanaliga modellen RTM3002 med 100 MHz bandbredd börjar på 3 190 euro. Den fyrkanaliga modellen RTA4004 med 200 MHz bandbredd börjar på 5 230 euro.

B Ä G G E I N S T R UM E N T E N

PER HENRICSSON per@etn.se

Programmera roboten med kalkylatorn n UTBILDNING Det ska vara kul med teknik och enkelt att komma igång med robotprogrammering i skolorna anser Texas Instru­ ments som släpper en robot som kan programmeras med företagets grafräknare. TI-Innovator Rover är TI:s robot för högstadiet och gymnasiet. Tanken är att tekniklärarna ska få ett undervisningsmaterial som gör teknik, matematik, robotar och programmering enkelt att komma igång med och roligt att hålla på med. Företaget har utgått från sina grafisk kalkylatorer TI-84 Plus CE-T och TI-Nspire CX. Med hjälp av dessa och en elektronik­



enhet kallad TI-Innovator Hub som tolkar kommandon kan roboten göra saker som att dansa, rita eller krocka. är att eleverna ska bli intresserade och vilja lära sig mer om robotar, programmering, matematik och elektronik. Roboten har bland annat färgsensor, gyro, skärm och hållare

FÖRHOPPNINGEN

ELEKTRONIKTIDNINGEN 2/18


Branschens starkaste röst gör dig kraftfullare.nu Ökar statliga satsningar

Förbättrar regelverk

Vi arbetar aktivt för att öka de strategiska satsningar som görs via de statliga forsknings- och innovationsfinansiärerna.

Vi för en kontinuerlig dialog med lagstiftare och myndigheter för minskat krångel och förbättrade regelverk.

Stärker svensk elektronikindustri

Håller politiker uppdaterade

Vi synliggör hur viktig svensk elektronikindustri är för Sverige.

Vi för ett påverkansarbete mot politiker och myndigheter för att lyfta branschens betydelse.

Agerar remissinstans

PARACHUTE.SE · 110-1607

Vi agerar remissinstans i branschrelaterade frågor.

PROVA PÅ 3 MÅNADERS MEDLEMSK AP UTAN KOSTNAD!

Branschorganisationen Svensk Elektronik Storgatan 5, Box 5510, 114 85 Stockholm Tel växel: 08-782 08 50, info@svenskelektronik.se

Förbättrar affärsavtal Vi skapar skräddarsydda affärsavtal för branschen.

Gå in på kraftfullare.nu


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

Oscilloscope innovation. Measurement confidence. Find the ideal Rohde & Schwarz tool for your application: www.rohde-schwarz.com/oscilloscopes

Elektroniktidningen februari 2018  
Elektroniktidningen februari 2018