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2019年08月21日 | 工业物联网给电源带来的挑战：性能、法规及供应链
2019-08-21 来源：EEWORLD
在工业环境中，对物联网应用的需求迅速增长，通过分散控制连接各种传感器和执行器来分配智能的能力。设备“智能”的能力来自于传感器和执行器收集和传递数据，并且旨在通过智能进行管理。随着更多应用的发展，工业物联网应用市场将继续扩大，包括（家庭）医疗保健，基础设施，公用事业，家庭自动化和智能家居，汽车，移动设备等。这些物联网的需求无疑将涉及小型化，移动性，稳健性，效率（有效性程度）以及电子设备的网络化。
安全相关的工业物联网应用受到工程师和所用组件的严格监管指导，这对工业物联网应用的开发者构成了巨大挑战。使用经过认证的，可靠的和长期可用的电子元件至关重要，因为它们通常用于安全和功能关键应用，零部件供应商的专业支持正在发挥着非常重要的作用。
小型化低功耗和小尺寸
专业物联网设备中使用的电源模块选择和策略无疑是整个系统或产品中的关键决策。小型化，低功耗，小尺寸和高效率正在为这些产品发挥越来越重要的作用。其中芯片可能是提供最高水平创新的重要元素，第二个关键技术则是产品中使用的电源转换和隔离设备，无论是交流还是直流输入。此外，由于这些通常是电池供电的物联网系统，大部分时间都处于待机模式，而且只有一小部分处于活动模式，因此内置DC / DC转换器必须覆盖宽负载范围且效率足够高。
图1：物联网应用的电源应设计为待机模式下的超低功耗。 （图片来源：TRACO Power）
不要忘记安全和法规遵从性
为了设计，认证和销售专业物联网设备，考虑的不仅仅是技术产品功能。如果这些专业的物联网设备需要通过认证，那么它们必须通过全球统一的标准和指南完全符合日益严格的法规要求，这对当今的物联网电气工程师带来了巨大的挑战。
例如，关于医疗设备的关键安全问题之一是患者需要接触到设备，因此，该物联网应用的电源和DC / DC转换器必须满足安全关键法规，例如IEC / EN 60601-1第3版中的BF兼容性和2XMOPP标准。
再比如智能建筑的工业物联网应用中，高效率和低空载功耗（符合ErP标准），小尺寸，高可靠性和实惠的价格是所有这些家庭/建筑物联网自动化应用的关键要素，而标准遵循则包括IEC / EN 60335 -1等。
图2：TRACO Power TBLC系列6~90瓦DIN导轨电源，适用于家庭和楼宇自动化。功能包括：高效率和低待机功率>符合ECO标准; UL 1310 II级认证和UL 508认证;符合NEC 2级和IEC / EN 60335-1标准的家用电器;和可靠性，计算的MTBF> 1.9毫小时。 （图片来源：TRACO Power）
供应链需要仔细考量
我们知道在安全敏感和功能关键应用中使用新技术需要提高可靠性，质量，使用寿命，认证，以及不容忽视的电子关键组件的无缝可追溯性。
制造商越来越需要多年来在汽车行业中建立和完善的工具，例如故障模式分析，纠正措施，8D报告，DFMEA，PFMEA，全面质量管理和持续改进。
今天，全面的质量监管必须在工程实施的最早阶段就开始介入。要实现这一点，开发人员必须做的不仅仅是提供一个有效的解决方案。与10年前相比，产品设计师对质量负有更大的责任，这种趋势不仅会持续下去，而且会继续迅速发展。此外，供应商应将单个组件和供应渠道中的数字化转型视为一项非常重要的发展。通过建立，分析和处理相关数据，组件的快速，可靠和经济可用性有助于提高客户设施的生产率。
总之，这意味着在关键应用中的物联网应用中，例如医疗技术，楼宇自动化或移动设备，不仅需要高效，小型化和超低待机功耗，它们还需要数十年可用，可追溯并完全符合相关标准和法规。
史海拾趣
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