如何拿下工業(yè)4.0

隨著自動化程度日益深化，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 在內(nèi)的數(shù)字化應用越來越廣，能效水平越來越高，工業(yè)4.0正在取得長足發(fā)展。TDK擁有全面的創(chuàng)新型愛普科斯 (EPCOS) 和TDK關鍵元件。

TDK具有最全面的陶瓷、薄膜和鋁電解電容器產(chǎn)品，包括用于功率因數(shù)校正。另外，廣泛用于直流鏈路的鋁電解電容是工業(yè)電源、變頻器和太陽能功率逆變器的經(jīng)典元件。

新型螺釘式電容器的電容量為1500 nF至18.000 nF，額定電壓為350 V DC至450 V DC，紋波電流能力比之前的產(chǎn)品提高了40%。在105 °C的最高工作溫度下，使用壽命可達6000小時。

薄膜電容器在直流鏈路的應用也日益普及。愛普科斯 (EPCOS) 品牌旗下推出一款全新的尺寸僅為40 mm x 58 mm（直徑x高度）的超緊湊解決方案。其額定電壓為350 V DC，電容量為65 μF，電容密度極高，達到0.9 μF/cm3。與同類產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品單位體積的容量增加了50%。

圖1:?ESR（等效串聯(lián)電阻）低至10 m?的直流鏈路電容器。

圖2:采用柔性裝配技術的CeraLink?可在較小空間內(nèi)提供高達10 μF的電容值。

采用陶瓷電容器創(chuàng)新型直流鏈路方案

TDK開發(fā)出兼具大容量和低ESR的CA系列垂直積層MEGACAP型MLCC（積層貼片陶瓷片式電容器）。新MLCC的額定電壓為25 V至1000 V，電容量為20 nF至150 μF，還具有C0G、X7T、X7S和X7R溫度特性。

CeraLink?電容器為直流鏈路和緩沖電路方案的創(chuàng)新奠定了基礎。新型電容器基于模塊化柔性裝配技術，采用了節(jié)省空間的設計，在相同的端子上并聯(lián)了兩個、三個甚至十個完全相同的電容器來增加電容值。新的CeraLink FA型電容器可提供500V DC、700V DC和900V DC的額定電壓，電容值介于0.5μF和10μF之間，具體視額定電壓和電容器數(shù)量而定。

新型鐵氧體磁材可大幅提高效率

基于錳鋅 (MnZn) 的 PC200 鐵氧體磁材專為基于GaN的高頻開關功率半導體應用而開發(fā)。新型磁芯設計可將銅損降低多達70%。采用分布式氣隙的特殊磁芯設計有助于實現(xiàn)更高的工作頻率，并減小電源中的電感元件。通過降低電磁輻射，還能大幅減少高頻運行時的銅損。

過壓保護確保安全

TDK全新的緊湊型NT14和NT20系列熱熔絲保護型壓敏電阻進一步擴展了愛普科斯(EPCOS) ThermoFuseTM產(chǎn)品家族。其中NT14系列（圓盤直徑為14mm）能吸收在130 VRMS至680 VRMS額定電壓下持續(xù)8/20-μs、最高達6 kA的浪涌電流脈沖，而NT20系列（圓盤直徑為20mm）可吸收在130 VRMS至750 VRMS額定電壓下持續(xù)8/20-μs、最高達10 kA的浪涌電流脈沖。

圖 3: 最大浪涌電流吸收能力高達6 kA的ThermoFuse NT本安型壓敏電阻

圖 4: 世界首款SMD固態(tài)充電電池CeraCharge ?，充/放電循環(huán)次數(shù)可達1000次。

助力工業(yè)聯(lián)網(wǎng)應用

LAN和WLAN聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的基礎。LAN電纜基于以太網(wǎng)供電 (PoE) 技術，能同時傳輸數(shù)據(jù)和電力。TDK專為PoE++提供了輸出功率達60 W的新型愛普科斯 (EPCOS) 變壓器產(chǎn)品，其直流電阻低至3.5 m?，視具體型號而定。TDK為千兆以太網(wǎng)和以太網(wǎng)供電 (PoE) 等應用產(chǎn)品擴展了其ALT4532系列脈沖變壓器的產(chǎn)品陣容。該新型ALT4532P產(chǎn)品專為新興的2.5GBASE-T (2.5 Gb/s) 和5GBASE-T (5 Gb/s) LAN應用以及使用600-mA PoE的1000BASE-T (1 Gb/s) 應用而設計。此外，4532H型還兼容10GBASE-T標準 (10 Gb/s)。

CeraCharge?是世界首款SMD固態(tài)充電電池，特別適合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 應用，而且提供了緊湊的EIA 1812封裝。額定電壓為1.4V，容量為100μAh，內(nèi)阻為200 ?，短時內(nèi)可耐受高達2 mA的電流，非常適合脈沖運行模式，如為數(shù)據(jù)傳輸過程中的藍牙模塊供電。

傳感器 - 工業(yè)自動化的基礎

基于超聲波的傳感器解決方案，比如愛普科斯 (EPCOS) 陶瓷超聲波傳感器，符合當今的發(fā)展趨勢。這些圓盤式傳感器的工作頻率可達200 kHz至400 kHz或500 kHz至4000 kHz，視具體幾何尺寸而定。在工業(yè)電子應用中，這些圓盤式傳感器能對流體或氣體的流量進行計量，或對流體和散裝原料的液位進行檢測。

圖 5:帶觸覺反饋的PowerHap? 15G壓電執(zhí)行器，最大出力20 N，位移可達200 μm。

HMI（人機界面）廣泛應用的等觸覺反饋在工業(yè)電子領域越來越重要。為此，TDK擴大了帶觸覺反饋的PowerHap?系列壓電執(zhí)行器產(chǎn)品線，推出微型化的2.5G型新銳產(chǎn)品。該新產(chǎn)品的尺寸僅為9 mm x 9 mm x 1.25 mm，最大工作電壓達60 V，在最大工作電壓且100 g負載條件下，可實現(xiàn)2.5 g的加速度。此外，該產(chǎn)品的最大位移可達35 μm，并可產(chǎn)生高達4 N的力。新推出的微型化產(chǎn)品很好地填補了原有7G 和15G型PowerHap執(zhí)行器的應用空白。