Internet of Things (IoT)

Das Internet of Things (IoT) bezeichnet als Oberbegriff viele miteinander verbundene Konzepte, die folgende Eigenschaften gemeinsam haben: verteilte Intelligenz, eine Vielzahl miteinander verbundener Sensoren/Stellantriebe und dezentrale Steuerung. In der Praxis bewirkt das IoT, dass bestimmte Bereiche, Umgebungen und Objekte durch Integration von Sensoren, die miteinander kommunizieren, „intelligent gemacht“ werden können. Beispiele sind Büroräume, die sich automatisch an bestimmte Lichtverhältnisse oder die Anwesenheit von Personen anpassen, Maschinen, die ihre Funktionen selbst überwachen oder Häuser, die sich unsere täglichen Abläufe „merken“, um Energie zu sparen, ohne unseren Komfort zu beeinträchtigen.

All diese neuen Technologien benötigen Strom: entweder hocheffiziente AC/DC-Netzteile mit geringem Standby-Verbrauch, die in einem intelligenten Büro mit Hunderten von intelligenten Sensorknoten und Energy-Harvesting-Lösungen verwendet werden können, oder kostengünstige und platzsparende DC/DC-Leistungsmodule. Nicht jede Stromversorgung ist für Anwendungen im Internet der Dinge geeignet. Die Stromversorgung muss bei niedriger und voller Last hocheffizient sein, sie muss mit schnellen Transienten und dynamischen Lastströmen umgehen können und sie muss physisch kompakt, zuverlässig und vor allem erschwinglich sein, weil sie so allgegenwärtig sein wird wie die von ihr versorgten Sensoren, Prozessoren, Funksender und Aktoren. Deshalb hat RECOM die nächste Generation der 3DPP® DC/DC-Leistungsmodule wie RPMx, RPX oder RPL entwickelt – flache Miniatur-SMD-Netzteile, die bis zu 17W liefern können, aber auf 1cm² oder weniger Platinenplatz passen - oder das RxxCTxx, das 5kVAC Isolation in einem 2,6mm hohen Gehäuse bietet.

The industrial internet of things is a subset of IoT, relating to interconnected sensors, instruments, and other devices used in the commercial manufacturing and energy environments. Leveraging IIoT promises improved process efficiency, productivity and safety, while allowing better decision-making and predictive maintenance to reduce downtime and operational costs.

The industrial environment can be challenging for electronics, but standard RECOM AC/DC and DC/DC converters are an excellent solution thanks to their wide temperature ratings, high efficiency, robust construction, long warranty, and low acquisition and lifetime cost. Many standard RECOM AC/DC products are particularly suitable for noisy industrial environments with their Over Voltage Class III (OVCIII) input rating. Parts are also available with nominal input ranges that include 277VAC for line-to-neutral connections in industrial 480V three-phase systems, or rated up to 480VAC for line-to-line three-phase configurations.

As with general IoT applications, Industrial IoT demands low standby power losses, comprehensive protection features, and minimal EMI emissions—all of which come standard with RECOM industrial power supplies. Many products also have safety certifications suitable for commercial applications, particularly EN 60335-1 as well as EN 62368-1 and EN 61010.

Das IoT ist allgegenwärtig und kompakte AC/DC-Wandler müssen die Sensornetzwerke speisen. Die RAC-Serie beinhaltet kostengünstige, kompakte und effiziente Spannungsversorgungsmodule mit geringem Energieverbrauch, die sich hervorragend für IoT-Anwendungen eignen. Sie benötigen im Standby nur wenig Energie, erreichen jedoch Spitzenlasten von bis zu 175%. Sie sind mit allen standardmäßigen Netzspannungen kompatibel und umfassend nach internationalen Standards zertifiziert, darunter auch die EN 60355-1 Haushaltsgerätenorm (RACxx-GA).

In großen Bürokomplexen in den USA werden Beleuchtungslösungen oft über 277VAC Versorgungsspannung gespeist. Die RAC-SE Serie bietet einen besonders breiten Eingangsspannungsbereich von 90-305VAC und ist somit für eine Vielzahl intelligenter Beleuchtungs-, Büro- und Gebäudeanwendungen nutzbar. Darüber hinaus kann der RAC03-SER dank seiner einzigartigen runden Form und nur 11mm Stärke problemlos in einem Standard-Wandkasten oder einer Steckdose mit Schalterplatte platziert werden. Als Spannungsversorgung für weltweite Anwendungen ist die SE Serie nach IEC/EN/UL Sicherheitsstandards für Industrie- und Haushaltsanwendungen zertifiziert.

Der RAC05-SK/C14 ist genau so einfach zu montieren wie ein Netzfilter, ist aber eine vollwertige Stromversorgung. Das einzigartige Design hat einen IEC-Netzeingang (im Allgemeinen als Kesselstecker bezeichnet), welcher eine universelle 85V bis 264V Wechselspannung akzeptiert und sichere, berührbare und kurzschlussfeste DC Ausgänge von 3.3, 5, 12, 15 und 24V Gleichspannung liefert. Das Montageloch hat eine Standardstanzgröße, sodass die Montage des Netzteils schnell und einfach erfolgt und nur zwei Fixierungen erforderlich sind. Die 5-W-Leistung reicht problemlos aus, um Single-Board-Computer wie Raspberry Pi, Arduino und BBC Micro:bit sowie IoT-Knoten, Sensoren und Relaisstationen zu versorgen. Typische industrielle Anwendungen umfassen IoT-Mesh-Netzwerke, 19-Zoll-Rackmontagegeräte, kurze Produktionsläufe oder die Massenproduktion.

Die Industrie 4.0 revolutioniert die intelligente Produktion und bringt innovative Anlagen hervor, die miteinander kommunizieren und so die Produktionskette straffen. Da die Zahl der eingesetzten Sensoren, Stellantriebe, Antriebe und Steuerungsknoten steigt, wird es von entscheidender Bedeutung sein, dass alle Interaktionen sicher und zuverlässig ablaufen. Deshalb bietet RECOM flache und kostengünstige DC/DC-Wandler sowie Abwärts- u. Aufwärtsschaltreglermodule (Boost und Buck) speziell für stromsparende Anwendungen an.

Die RPMx-Familie von Leistungsmodulen verwendet das gleiche LGA-Gehäuse und hat gleiche Abmessungen, um Benutzern eine Auswahl an Leistungsstufen (höhere Eingangsspannungen oder höhere Ausgangsstromstärken) sowie einen Upgrade-Pfad innerhalb jeder Familie zu bieten. Das RPMB ist beispielsweise in Versionen für 2A oder 3A erhältlich, sodass ein vorhandenes Design aktualisiert werden kann, ohne das Platinen-Layout zu ändern.

Die RPX-Familie von Leistungsmodulen verwendet jeweils dasselbe QFN-Gehäuse, um Benutzern die Wahl zwischen maximalen Ausgangsstromstärken von 1A, 1,5A, 2,5A oder 4A mit einem Eingangsspannungsbereich von bis zu 36 V zu bieten. Diese Wandler haben integrierte FET-Schalter, Leistungsinduktoren und Steuerungen, um eine vollständige SMD-Stromversorgungslösung in einem winzigen Gehäuse von 5mm x 3mm x 1,6mm zu realisieren.

Das RPL-Leistungsmodul bietet eine maximale Ausgangsstromstärke von 3A in einem winzigen LGA10-Gehäuse von 3mm x 3mm x 1,45mm. Dieser Wandler hat integrierte FET-Schalter, Leistungsinduktoren und Steuerungen, um eine vollständige SMD-Stromversorgungslösung für Eingangsspannungen bis 18V zu realisieren. Der Einstellbereich der Ausgangsspannung reicht von 0,8V bis 5,2V.

Der R05CT05S ist ein isolierter DC/DC-Wandler, der mithilfe von IC-Konstruktionstechniken in ein 16-poliges SOIC-Gehäuse mit den Abmessungen 10,3mm x 10,3mm x 2,65mm eingebaut wurde. Der kernlose Transformator bietet eine verstärkte 5kVAC-Isolation und einen per Pin wählbaren geregelten Ausgang mit 5V/100mA oder 3,3V/150 mA. Diese einzigartige Konstruktion ermöglicht einen Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +140°C.

Die Wandler der R1SX Serie sind daumennagelgroße SMD DC/DC-Wandler, die eine Aufteilung von 3.3V- und 5V-Spannungsversorgungen auf verschiedene Steuerungsfunktionen ermöglichen, sodass systemweite Ausfälle durch lokale Störungen, Kurzschlüsse oder elektrische Interferenzen vermieden werden. Trotz des niedrigen Preises, ihrer geringen Größe und ihres flachen 6mm-Profils bietet die R1SX Serie mit allen Funktionen ausgestattete DC/DC-Wandler mit 3kV Isolierung für den Leistungsbetrieb bei -40°C bis +100°C bei hoher Effizienz. Sie können in vielen verschiedenen Anwendungen wie Längstrennern, Industriesteuerungen und Batteriemanagementsystemen eingesetzt werden.

Der R-78S Schaltregler wurde speziell für einzelbatterieversorgte IoT-Anwendungen entwickelt. Aufgrund des hohen Eingangsspannungsspektrums, seiner hohen Effizienz und seines geringen Standby-Verlusts verlängert er nicht nur die Lebensdauer der Batterie, sondern hält bis zum Ende der Batterienutzungsdauer eine stabile Ausgangsspannung von 3.3V aufrecht. Basierend auf dem einfachen Plug-and-Play-Konzept des standardmäßigen R-78 Buck-Reglers kann der R-78S Boost-Regler bei einer Eingangsspannung von bis zu 0.65V eine stabile Ausgangsspannung von 3.3VDC erzeugen und ermöglicht so die Speisung von IoT-Knoten, Bluetooth-fähigen Sensoren und LoRaWAN Langwellen-Funktransmittern.

RECOMs Evaluation Board ermöglicht Ingenieuren, mühelos die Funktionalität des R-78S Schaltreglers zu testen, der eine AA-Batterie oder externe Versorgungsspannung für IoT-Anwendungen auf 3.3V erhöht. Das Evaluation Board ist mit mehreren Steckbrücken ausgestattet, die Eingangs- und Ausgangsstrom und –spannung messen. Dies ermöglicht typische Batterielebensdauerberechnungen, sowohl im aktiven als auch im Standby-Modus.

Das R-REF02-78S ist ein fertiges Design für IoT Anwendungen. Es erzeugt 3,3 V aus einer einzigen AA-Batterie und kann direkt in jeder Anwendung verwendet werden. Das Referenzdesign enthält einen AA-Batteriehalter und einen R-78S3.3-0.1 Boost-Wandler. Zwei Jumper-Header J1 und J2 sind mit der Ausgangsspannung und dem CTRL-Pin des R-78S-Konverters verbunden. Ein Enable-Pin versetzt den R-78S in den Sleep-Modus, in dem er nur 7uA von der Batterie aufnimmt.