月: 2023年6月

Was ist DRAM?

DRAM ist ein flüchtiger Speicher, der aus Halbleiterelementen besteht.

Es ist eine Abkürzung für Dynamic Random Access Memory, hauptsächlich in Personal Computern verwendet. Da die interne Schaltung eine sehr einfache Struktur mit einem Kondensator und einem FET (Feldeffekttransistor) zur Speicherung elektrischer Ladung aufweist, eignet sie sich in Verbindung mit der Miniaturisierung der FET-Halbleiterprozesse für die Integration in großem Maßstab, zeichnet sich jedoch durch geringere Stückkosten pro Speicherkapazität als andere Speichermedien wie SRAM aus.

Anwendungen von DRAM

DRAM wird hauptsächlich in Personalcomputern eingesetzt. Der Speicherteil hat eine einfache Struktur aus Kondensatoren und FETs (Feldeffekttransistoren) und kann zu einem niedrigen Stückpreis für die Speicherkapazität hergestellt werden, so dass er in PCs und Steuerungen von Industriemaschinen eingesetzt wird, wo ein preiswerter Speicher mit hoher Kapazität benötigt wird.

Aufgrund der Struktur von DRAM, das Informationen mit Hilfe der gespeicherten Ladung eines Kondensators speichert, ist der Stromverbrauch aufgrund des ständigen Auffrischungsvorgangs des Schreibens und Lesens von Informationen zur Aufrechterhaltung der Ladung hoch, weshalb DRAM nicht oft in kleinen Geräten wie Smartphones und mobilen Endgeräten verwendet wird.

Funktionsweise von DRAM

Die Funktionsweise von DRAM besteht darin, dass es eine große Datenmenge als Speichermedium mit Hilfe einer binären Zahl verarbeitet, nämlich 1, wenn eine Ladung im internen Kondensator gespeichert ist, und 0, wenn keine Ladung vorhanden ist. DRAM besteht aus einem Paar von FET- und Kondensatorschaltungen, die als Speicherzellen bezeichnet werden und in großer Zahl im DRAM vorhanden sind.

Beim Schreiben von Daten wird die Ladung im Kondensator über die FETs akkumuliert, wobei der Teil des Kondensators, in dem die Spannung hoch ist, auf 1 und der Teil des Kondensators, in dem keine Ladung akkumuliert ist, auf 0 gesetzt wird. Beim Lesen von Daten wird die Ladung in dem betreffenden Bereich freigesetzt, und der umgekehrte Vorgang wie beim Schreiben wird verwendet, um aus dem Zustand der im Kondensator gespeicherten Ladung 0s und 1s zu erkennen. Das System speichert digitale Daten und drückt sie aus, indem es diese Operationen unzählige Male durchführt.

Wie aus diesem Mechanismus ersichtlich ist, können DRAMs Informationen nur speichern, solange Strom fließt, da eine Spannung an den Kondensator angelegt werden muss, um eine Ladung zu akkumulieren. DRAM werden daher als flüchtige Speicher eingestuft.

Weitere Informationen zu DRAMs

1. Der Unterschied zwischen DRAM und SRAM

Im Allgemeinen werden DRAM und SRAM verglichen, wenn die Speicherkapazität eines Computers erhöht werden soll.

Beide haben ihre eigenen Merkmale, wobei SRAM eine bessere Speicherleistung aufweist. Der Hauptunterschied besteht darin, ob es sich um einen dynamischen oder statischen Speicher handelt, wobei DRAM ständig Informationen liest und schreibt, während SRAM das Gegenteil ist. Trotz der hohen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten und des geringen Stromverbrauchs besteht sein Nachteil darin, dass er sich aufgrund der Komplexität seiner internen Schaltungen nur schwer in großem Maßstab integrieren lässt. Wenn ein kleiner, preiswerter Speicher mit hoher Kapazität benötigt wird, ist es wichtig, eine geeignete Speichergröße von DRAM zu wählen.

2. Unterschiede zwischen DRAM und Flash-Speicher

Flash-Speicher ist ein Halbleiterprodukt mit ähnlichen Funktionen wie DRAM. Beide spielen aufgrund ihrer Eigenschaften eine unterschiedliche Rolle in Computern.

DRAM ist im stromlosen Zustand flüchtig, wird aber aufgrund seiner hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit als Hauptspeicher eines Computers zur Zwischenspeicherung von Daten verwendet, die für arithmetische Operationen benötigt werden. Flash-Speicher hingegen sind nicht flüchtig und benötigen keine kontinuierliche elektrische Ladung, um Daten zu speichern, weshalb sie hauptsächlich für die langfristige Datenspeicherung verwendet werden.

Vergleicht man die Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von Flash-Speicher und DRAM, so ist DRAM schneller, aber auch teurer. Im Vergleich zu Magnetbändern und Festplatten, die für die langfristige Datenspeicherung verwendet werden, hat Flash-Speicher eine höhere Lese-/Schreibgeschwindigkeit und wurde in den letzten Jahren für Speicherprodukte wie SSDs und USB-Speicher verwendet, da sein Preis in den letzten Jahren gesunken ist.

3. DRAM-Auffrischung

DRAM ist ein flüchtiger Baustein, der seine Speicherkapazität verliert, wenn er nicht ständig mit Strom versorgt wird, so dass es notwendig ist, die elektrische Ladung regelmäßig aufzufüllen. Dieser Vorgang des Aufladens wird als Auffrischungsvorgang bezeichnet. Dieses Intervall wird als Auffrischungszyklus bezeichnet. Normalerweise werden Auffrischungsvorgänge in Intervallen von 15 Mikrosekunden bis 60 Mikrosekunden durchgeführt.

Da während des Auffrischungsvorgangs nicht auf den Speicher zugegriffen werden kann, muss er in möglichst kurzer Zeit durchgeführt werden. Speicher, die Auffrischungsvorgänge in kürzerer Zeit durchführen können, gelten als leistungsfähiger.

4. Entwicklung der Speicherkapazität von DRAM

In den 1990er Jahren, als japanische Hersteller die Hauptakteure waren, stieg die Speicherkapazität von DRAM mit jeder Generation um das Vierfache, von 1 Mbit auf 4 Mbit. In den 2000er Jahren verlangsamte sich der Anstieg jedoch auf 1 GB bis 2 GB und in den 2020er Jahren lag der Anstieg bei weniger als 16 GB.

Der Trend zur Steigerung der DRAM-Speicherkapazität wird durch die Miniaturisierung der Halbleiter-FETs unterstützt. Der am weitesten fortgeschrittene Prozessknoten des Halbleiterprozesses hat sich auf mehrere nm entwickelt und wird von renommierten Unternehmen und Forschungsinstituten weltweit aktiv entwickelt und konkurriert.

Was ist ein IGBT?

Ein IGBT ist ein Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode (Insulated Gate Bipolar Transistor). Die Struktur eines IGBTs ist ein Bipolartransistor vom PNP-Typ mit einem zusätzlichen Halbleiter vom P-Typ im MOSFET.

Mit anderen Worten, als Ersatzschaltung kann er als eine zusammengesetzte Transistorschaltung mit einem N-Kanal-MOSFET im Eingangsbereich und einem PNP-Bipolartransistor im Ausgangsbereich betrachtet werden. Da die Struktur als ein MOSFET in der Basis des Bipolartransistors beschrieben werden kann, hat sie die Eigenschaft, einen sehr großen Ausgangsstrom für einen kleinen Strom zu erzeugen.

Er ist ein Hochleistungshalbleiter und hat eine höhere Durchbruchsspannung und geringere Verluste als der MOSFET, auf dem er basiert. IGBTs sind Halbleiter, die in den 1980er Jahren in Japan entwickelt wurden, als ihre Struktur noch als „punch-through type“ bekannt war.

In den letzten Jahren sind die IGBTs durch die Entwicklung der Wafer-Prozesse noch kleiner und billiger geworden und es werden IGBTs mit Non-Punch-Through- oder Field-Stop-Strukturen hergestellt.

Anwendungen von IGBTs

IGBTs werden häufig in drehzahlvariablen Antrieben und Leistungsumrichtern eingesetzt, da sie auch unter hohen Leistungsbedingungen schnell sind.

Sie werden auch häufig in Wechselrichterschaltungen für Induktionsherde, Waschmaschinen und Klimaanlagen sowie bei der Leistungssteuerung von großen Haushaltsgeräten wie Druckern eingesetzt. Mit dem jüngsten Trend zur Energieeinsparung nimmt die Verwendung von IGBTs, die die Leistungsverluste verringern können, weiter zu.

Funktionsweise von IGBTs

IGBTs haben, wie in der Einleitung erläutert, die Struktur eines MOSFETs für den Eingangsteil und eines bipolaren Transistors für den Ausgangsteil, wobei die Eigenschaften beider miteinander kombiniert werden: Ein IGBT ist ein MOSFET mit einem zusätzlichen P-Halbleiter, dessen Ladungsträger aus zwei Typen bestehen: Elektronen und Löcher.

Aufgrund der beiden Ladungsträgertypen ist die Schaltgeschwindigkeit langsamer als bei einem MOSFET, aber schneller als bei einem bipolaren Transistor, und die Spannungsfestigkeit ist besser als bei einem MOSFET. Wenn am Gate, dem Eingangsteil des Anschlusses, eine Spannung angelegt wird, fließt der Strom vom MOSFET zum P-Halbleiter, der wiederum eine kleine Strommenge verstärkt, wie es bei Bipolartransistoren der Fall ist, so dass ein großer Strom zwischen Emitter und Kollektor fließen kann.

Außerdem findet wie bei bipolaren Transistoren eine Leitfähigkeitsmodulation statt, so dass der Durchlasswiderstand gesenkt werden kann und die Stromdichte hoch ist. Zwischen Kollektor und Emitter kommt es zu einem konstanten Spannungsabfall, was bedeutet, dass die Verluste bei hohen Strömen geringer sein können als bei MOSFETs.

Weitere Informationen zu IGBTs

1. Wechselrichterschaltungen mit IGBTs

Eine Inverterschaltung ist eine Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlerschaltung, die paarweise mit einer Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung verwendet wird. In diesen Wechselrichterschaltungen werden IGBTs verwendet, um Wechselstrom mit unterschiedlicher Spannung und Frequenz auszugeben.

Die IGBTs werden ein- und ausgeschaltet und die Impulsbreite wird durch Einstellen der Ein- und Ausschaltintervalle angepasst. Durch die Erzeugung und Formung verschiedener Pulswellen wird die Pulswelle einer Sinuswelle angenähert. Dies wird Pulsweitenmodulation genannt und IGBTs werden hier häufig eingesetzt.

Die Funktionen von Haushaltsgeräten werden durch Änderung der Motordrehzahl mittels Frequenzumwandlung bei der Pulsweitenmodulation gesteuert. IGBTs werden häufig in Haushaltsgeräten wie Klimaanlagen, Kühlschränken, Industriemotoren und Computernetzteilen eingesetzt.

2. Unterschiede zwischen IGBTs und MOSFETs

IGBTs werden oft als eine gute Kombination aus MOSFETs und BJTs (Bipolar Junction Transistor) beschrieben, haben aber im Vergleich zu MOSFETs einige Nachteile: IGBTs haben aufgrund ihrer Konfiguration eine ansteigende Spannung mit einem Offset, insbesondere im Niederstrombereich, was bedeutet, dass die IGBTs nicht so gut sind wie MOSFETs. MOSFET-Bauelemente haben im Allgemeinen eine niedrigere VDS.

IGBTs sind hauptsächlich auf den mittleren bis hohen Strombereich ausgerichtet und weisen daher in diesem Bereich einen etwas geringeren Durchlasswiderstand auf als MOSFETs, aber für Anwendungen, bei denen die Effizienz im niedrigen Leistungsbereich wichtig ist, haben MOSFETs bessere Eigenschaften. Für Anwendungen, bei denen es auf den Wirkungsgrad im niedrigen Leistungsbereich ankommt, sind MOSFETs besser geeignet als IGBTs.

3. IGBTs-Module

Da es sich bei IGBTs um komplexe Bauelemente handelt, ist es sehr aufwändig, sie so zu montieren, dass ihr Betrieb von Grund auf selbst gesteuert werden kann. Aus diesem Grund sind IGBTs-Module, die die Signalverarbeitung, die Verstärkung, den Schutz und die parasitären Dioden des Steuerteils in einem zusammengesetzten Modul vereinen, auf dem Markt weit verbreitet.

Da es sich bei IGBTs um Transistoren handelt, die bei Überschreitung ihres SOA (Safety Operation Area) oder ihrer absoluten Höchstwerte ausfallen können, sind in einigen dieser Module auch Schutzschaltungen für sie integriert. IGBTs wurden entwickelt, um sowohl eine hohe Spannungsfestigkeit als auch eine hohe Schaltgeschwindigkeit zu erreichen, und sind im Laufe der Jahre verbessert worden. In jüngster Zeit wurden jedoch auch Leistungshalbleiter mit neuen Verbindungshalbleitermaterialien wie SiC und GaN in diesem Bereich eingeführt.

Diese Leistungshalbleiter der nächsten Generation ermöglichen schnellere Schaltvorgänge als IGBTs und haben eine höhere Durchbruchsspannung, so dass die Forschung und Entwicklung in den letzten Jahren immer aktiver geworden ist. Dennoch sind noch einige Fragen zu klären wie z. B. die Kosten und die Versorgung und sie werden nicht den gesamten derzeitigen IGBT-Marktbereich ersetzen.

Was ist ein Nutrunner?

Ein Nutrunner ist ein Elektrowerkzeug, das Muttern automatisch anziehen kann.

Einige Modelle können für Schrauben und Bolzen verwendet werden, indem sie sowohl den Einsatz als auch die Mutter wechseln. Die meisten sind handgeführte Modelle, aber es gibt auch Modelle, die vollautomatisch anziehen. Nutrunners können die Anzugskraft einstellen und gewährleisten so ein gleichmäßiges und präzises Anziehen.

Nutrunners werden häufig in Bereichen eingesetzt, in denen es auf Zuverlässigkeit ankommt, da sie nicht nur die Arbeit vereinfachen, sondern auch eine sehr genaue und zuverlässige Befestigung ermöglichen.

Verwendung von Nutrunnern

Da das Anziehen mit Nutrunnern homogen und hochpräzise ist, werden sie häufig in Bereichen eingesetzt, in denen Sicherheitsgarantien erforderlich sind, wie z. B. bei Automobilteilen, Motorrädern und im Schiffbau. Sie werden auch häufig in anderen Bereichen eingesetzt, z. B. bei der Inspektion von Ausrüstungen, die ein genaueres Anziehen erfordern, wie z. B. in Tankstellen und Chemieanlagen, sowie auf Baustellen, wo Stahlrahmen von Gebäuden und anderen Konstruktionen montiert werden.

Nutrunners können auch in vollautomatische Montageanlagen eingebaut werden. Bei der Auswahl eines Nutrunners sollte der Drehmomentbereich der zu verwendenden Schrauben und Muttern geprüft werden.

Grundsätze der Nutrunners

Nutrunners lassen sich grob in zwei Typen unterteilen: solche, die durch einen Elektromotor angetrieben werden, und solche, die durch Luftdruck angetrieben werden. Grundsätzlich ist der Motor so eingestellt, dass er das Drehmoment überträgt und automatisch stoppt, wenn das Anziehen abgeschlossen ist.

1. Antrieb durch Elektromotor

Da das Drehmoment und der Winkel elektrisch durch einen Elektromotor gesteuert werden, sind sie genauer als pneumatische Antriebe, und es können Arbeitsverlauf und Daten gespeichert werden. Es gibt auch kabellose Modelle, die sich in den letzten Jahren zu einem großen Trend entwickelt haben.

Es ist wichtig, isolierte oder pneumatisch betriebene Nutrunners zu wählen, wenn die Gefahr eines elektrischen Schlags besteht, da sie zur Wärmeentwicklung neigen. Da ein Nachziehen nicht möglich ist, muss die Mutter einmal gelöst werden, wenn sie wieder angezogen werden soll.

2. Pneumatischer Antrieb

Es wird ein Luftkompressor benötigt, und die Druckluft wird verwendet, um den Luftmotor zu drehen und das Drehmoment zu steuern. Der Vorteil ist, dass keine Gefahr eines Stromschlags besteht, der Nachteil sind die hohen Stromkosten, die durch den Einsatz eines Luftkompressors entstehen. Dieser Typ wird seit langem verwendet, da er weniger Wärme erzeugt als ein Elektromotorantrieb und sich für den Einsatz über einen langen Zeitraum eignet.

Aufbau der Nutrunner

Bei den elektrischen Typen werden AC-Servomotoren, bürstenlose DC-Motoren oder andere Motoren verwendet, deren Drehzahl geregelt werden kann, während die luftbetriebenen Typen mit Hilfe eines pneumatischen Luftmotors rotieren. Die Steuereinheit ist entweder eingebaut oder wird als separate Einheit geliefert. Ihre Drehung wird über ein Planetengetriebe auf die Antriebswelle übertragen.

Einige Hochleistungstypen verfügen über eine Drehmomenterfassungsfunktion und können die Drehung über das Drehmoment steuern, während andere mit einem Arm zur Positions- und Haltungserkennung ausgestattet werden können.

Weitere Informationen über Nutrunners

1. Nutrunners und Elektroschrauber

Nutrunners sind Werkzeuge zum Festziehen von Muttern, daher der Name, aber sie können auch für Schrauben und Bolzen verwendet werden, die durch Drehung befestigt werden. Der Unterschied zu Elektroschraubern und Schlagschraubern besteht darin, dass sich das Anzugsdrehmoment genau steuern lässt.

Während Elektroschrauber und Schlagschrauber so aufgebaut sind, dass die Welle bei Erreichen des vorgegebenen Drehmoments im Leerlauf läuft, verfügen Nutrunners über eine Funktion, bei der die Drehung des Motors bei Annäherung an den vorgegebenen Drehmomentwert verlangsamt wird und der Motor genau bei diesem Wert stoppt. In den letzten Jahren haben sich Elektroschrauber zum Standard für präziseres Anziehen entwickelt.

Nutrunners führen die Verschraubung durch, indem sie die Drehgeschwindigkeit und das Drehmoment entsprechend dem Drehmomentwert während der Verschraubung steuern. Obwohl ihre Drehgeschwindigkeit geringer ist als die von Elektroschraubern und Schlagschraubern, zeichnen sie sich durch geringe Fehler bei den Drehmomentwerten nach dem Anziehen und geringe Geräuschentwicklung während des Betriebs aus.

2. Drehmomentkontrolle bei Nutrunnern

Neuere Nutrunners überwachen die Veränderungen des Drehmoments und des Anzugswinkels während des Anziehens, um festzustellen, ob der Anzug gut oder schlecht ist, und können Probleme wie schräg eingeführte Schrauben, vergessene Unterlegscheiben oder zwei schräg eingeführte Unterlegscheiben erkennen. Solche Daten können im Nutrunner selbst gespeichert oder drahtlos an einen PC oder ein anderes Gerät übertragen und als Montagedaten aufgezeichnet werden.

Bei Hochleistungsmodellen kann auch die Haltung und Position des Nutrunners erfasst werden. Er kann die Position des Schraublochs ermitteln, um festzustellen, ob die angezogene Schraube mit der vorgegebenen übereinstimmt, oder er kann anhand der Position des Schraublochs den Unterschied zwischen Schrauben und Bolzen ermitteln und das Anzugsmoment selbst ändern.

Was ist Infrarot-Thermografie?

Bei der Infrarot-Thermografie handelt es sich um eine Infrarot-Kamera, die die Temperaturverteilung sichtbar machen kann, indem sie die Menge der Infrarotstrahlung in Wärmeenergie umwandelt.

Während Thermometer grundsätzlich Temperaturen an einem Punkt messen, ist die Infrarot-Thermografie in der Lage, Temperaturen über eine Fläche zu messen. Dadurch lassen sich Temperaturen mit hoher Geschwindigkeit und in Echtzeit sichtbar machen.

Die Infrarot-Thermografie hat außerdem den Vorteil, dass sie berührungslos ist und Messungen aus der Entfernung vornehmen kann, da sie die von Objekten ausgehende Infrarotstrahlung erfasst.

Anwendungen von Infrarot-Thermografie

Die Infrarot-Thermografie ist in der Medizin und in der Industrie weit verbreitet.
Im medizinischen Bereich wird sie zur Messung der Oberflächentemperatur der Haut eingesetzt, die dann zur Feststellung einer guten oder schlechten Durchblutung verwendet werden kann. In den letzten Jahren wird sie auch häufig zur Messung der Körpertemperatur bei Veranstaltungen eingesetzt.

Auch im Bausektor werden sie eingesetzt, um Mängel zu erkennen. So kann sich beispielsweise in Rissen oder anderen Defekten Wasser ansammeln und die Temperatur kann niedriger sein als in der Umgebung. Wenn man dies mit Infrarot-Thermografie feststellt, kann man das Alter des Gebäudes und den Ort der Mängel bestimmen.

Funktionsweise von Infrarot-Thermografie

Infrarotstrahlung wird von jedem Objekt ausgesandt, das Wärme abgibt. Die Menge der emittierten Infrarotstrahlung ist proportional zum Quadrat der Temperatur. Wenn also die Menge der Infrarotstrahlung von einer Kamera erfasst wird, kann die Temperatur der Infrarotquelle im Umkehrschluss bestimmt werden.

Dies ist jedoch nur bei idealen Infrarotstrahlern wie dem so genannten schwarzen Körper der Fall. In der Praxis gibt es Fehler aufgrund von Verlusten bei der Kameramessung und der Quantenausbeute des Bildsensors, die kompensiert werden müssen.

Die Infrarot-Thermografie kann Infrarotstrahlung entweder als Licht oder als Wärmestrahlung erfassen.
Die Erfassung als Licht ist ähnlich wie bei einer normalen Digitalkamera. Es wird jedoch ein Sensor verwendet, der für den Infrarotbereich empfindlich ist.
Bei der Erkennung als Wärmestrahlung erkennt der Sensor die Änderung des Stromwerts als Folge der Änderung des Widerstandswerts, die durch den Temperaturanstieg beim Empfang des Infrarotlichts verursacht wird.

Weitere Informationen zur Infrarot-Thermografie

1. Temperaturerfassung mit Infrarot-Thermografie

Das neue Coronavirus, das Ende 2019 erstmals in Wuhan, China, nachgewiesen wurde, hat sich weltweit verbreitet. Damals spielte die thermografische Temperaturerfassung eine wichtige Rolle bei Maßnahmen zur Infektionskontrolle. Mittlerweile wird die Temperaturerfassung überall eingesetzt, auch an den Eingangstoren von Unternehmen, Geschäften, öffentlichen Einrichtungen und Veranstaltungsorten.

Mit der Infrarot-Thermografie können insgesamt Tausende von Temperaturänderungen pro Wärmebildpixel erfasst werden. Eine einzige Infrarot-Thermografie-Einheit ist daher so effektiv wie Zehntausende von Punktstrahlungs-Thermometern, die gleichzeitig messen. Außerdem ist sie sehr genau und kann die Inspektionsgeschwindigkeit verringern.

KI-Authentifizierungsterminals werden ebenfalls eingeführt, um eine erweiterte Zugangskontrolle durch die Kombination von fortschrittlicher Gesichtserkennung und Verwaltungssoftware zu unterstützen.

Das KI-Authentifizierungsterminal bietet eine begehbare Temperaturprüfung und kann einen Alarm auslösen, wenn eine abnormale Temperatur festgestellt wird. Die Messung der Körpertemperatur erfolgt berührungslos und erkennt die Körpertemperatur innerhalb von 0,4 Sekunden, mit einer Messgenauigkeit von etwa ±0,3 Grad bei der Temperaturerkennung. Die Authentifizierungsgenauigkeit ist auch bei einem Abstand von 30-50 cm für eine schnelle Gesichts- und Handflächenerkennung und sogar beim Tragen einer Maske möglich.

2. Infrarot-Thermografie-Apps

Eine spezielle App kann mit einem Infrarot-Thermografie-System verknüpft werden, das an ein Smartphone angeschlossen werden kann, um die Wärme einfach zu visualisieren.

Die Verbindung erfolgt über den microUSB-Anschluss von Android oder den Lightning-Adapter von iPhone. Die Infrarot-Thermografie, die eigentlich als professionelles Gerät gilt, kann dank der App nun auch von normalen Anwendern problemlos genutzt werden.

FLIR Systems bietet eine kostenlose, spezielle FLIR ONE App an, mit der Wärmebilder aufgenommen werden können. Durch die Kombination der von einer Spezialkamera gelesenen langwelligen Infrarotinformationen mit den Fotos einer Standardkamera sind die Wärmebilder schärfer als die einer herkömmlichen professionellen Thermografie.

Dank dieser Doppelkamera-Konstruktion kann die Information über die Temperatur auf dem Smartphone-Bildschirm angezeigt werden.

Was ist ein AC-Axialventilator?

Ein AC-Axialventilator ist ein mit Wechselstrom betriebenes Axialgebläse für Kühlgeräte.

Sie werden eingesetzt, um die im Inneren des Geräts erzeugte Wärme nach außen abzuführen und umgekehrt Luft aus der Umgebungswärme außerhalb des Geräts in das Innere zu leiten. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Temperatur im Inneren des Geräts zu regeln.

Wird die durch den Betrieb oder den Antrieb des Geräts erzeugte Wärme zur Wärmebehandlung der elektronischen Bauteile genutzt, können die elektronischen Bauteile im Inneren des Geräts ausfallen oder im schlimmsten Fall beschädigt werden. AC-Axialventilatoren werden eingesetzt, um die in den Geräten erzeugte Wärme zuzuführen und abzuführen.

Anwendungen von AC-Axialventilatoren

AC-Axialventilatoren werden hauptsächlich in Schalttafeln, Messgeräten, Büroautomationsgeräten, Kommunikationsgeräten, Stromversorgungsgeräten, medizinischen und physikalisch-chemischen Geräten, Vergnügungseinrichtungen und Industrieanlagen eingesetzt. Sie werden auch zur Belüftung und Kühlung von Kondensatoren und elektronischen IC-Komponenten in Geräten wie Verkaufsautomaten und Kühlvitrinen eingesetzt. Bei all diesen Anwendungen geht es darum, die langfristige Nutzung der Geräte zu gewährleisten.

Funktionsweise von AC-Axialventilatoren

Typische AC-Axialventilatoren bestehen aus einem Kunststoff- oder Metalllüfter mit Flügeln, der mit einem Motor verbunden ist, der von einer Wechselstromquelle angetrieben wird. Die Luft wird auf der Vorderseite des Lüfters angesaugt und auf der Rückseite wieder ausgestoßen, um das Innere des Geräts zu kühlen. Umgekehrt saugen einige Lüfter die Luft von der Rückseite des Lüfters an und blasen sie nach vorne ab.

Axialventilatoren, bei denen der Luftstrom in axialer Richtung durch den Lüfter strömt, sind die effizientesten aller Turbofans und werden häufig zur Kühlung von Heizelementen eingesetzt. Axialventilatoren zeichnen sich dadurch aus, dass der Luftstrom aufgrund von Widerständen nur relativ wenig ansteigt oder abfällt. Beim Einbau von Axialventilatoren in Geräte ist es möglich, den Geräuschpegel und den Stromverbrauch des Geräts zu senken, indem der Betriebspunkt des Ventilators auf den maximalen Luftdurchsatz eingestellt wird.

Der wichtigste Faktor für die Leistung eines Ventilators ist die erforderliche Luftmenge im Verhältnis zur Wärme, die durch das Kühlobjekt erzeugt wird. Um die Kühlung mit Lüftern in verschiedenen Umgebungen zu bewältigen, können Parallel- oder Reihenbetrieb von Lüftern, große Typen oder doppelt reversierende Lüfter eingesetzt werden, um die erforderliche Luftmenge zu erreichen.

Auswahl eines geeigneten AC-Axialventilators 

Bei der Auswahl eines AC-Axialventilators ist zunächst die in der Anlage erzeugte Wärmemenge (W) zu schätzen. Der Heizwert kann durch Umrechnung der Leistungsaufnahme des Geräts in den Heizwert berechnet werden. Der zulässige Temperaturanstieg ΔT im Gerät wird dann als Differenz zwischen der zulässigen Temperatur des Geräts und der maximalen Ansaugtemperatur des Ventilators bestimmt. Anschließend wird der erforderliche Luftstrom Q berechnet, um den Wert der zulässigen Temperaturerhöhung ΔT zu erreichen.

Der Systemwiderstand wird ebenfalls anhand des Lüftungswiderstands in der Anlage oder anhand historischer Daten geschätzt. Schließlich wird die Druck-Luftstrom-Q-Kennlinie des Axialventilators zur Auswahl des Ventilators herangezogen. Wenn es schwierig ist, den Lüftungswiderstand abzuschätzen, wird der Ventilator so gewählt, dass der maximale Luftstrom 1,3 bis 2 Mal höher ist als der erforderliche Luftstrom.

Andererseits kann der Einsatz eines Lüfters dazu führen, dass Staub und andere Stoffe über einen längeren Zeitraum in das zu kühlende Gerät gelangen, was zu Fehlfunktionen oder Schäden an elektronischen Bauteilen führen kann. In diesem Fall kann ein Filter auf der Ansaugseite vor dem Ventilator installiert werden, um zu verhindern, dass Staub und Fremdkörper in das Gerät gelangen. Dieser Lüftungswiderstand muss hinzugefügt werden.

Weitere Informationen zu AC-Axialventilatoren

1. AC-Ventilatormotoren

AC-Ventilatormotoren sind Motoren, die mit Wechselspannung betrieben werden; AC-Ventilatormotoren bestehen aus einem Stator und einem Rotor; die Änderung des Magnetfelds, die beim Stromfluss durch den Stator entsteht, erzeugt Wirbelströme im Rotor, die Strom erzeugen.

AC-Ventilatormotoren sind entweder mit einer einphasigen oder dreiphasigen Wechselstromversorgung erhältlich; AC-Motoren laufen normalerweise nicht nur mit einer Phase. Einphasige AC-Ventilatormotoren verwenden daher einen eingebauten Kondensator, um die Phase vorzuschalten oder eine Konstruktion, die als Abschattung bekannt ist. Motoren mit dreiphasiger Stromversorgung werden auch als Induktionsmotoren bezeichnet, da sie über drei verschiedene Phasen verfügen und sich daher bewegen, wenn die Stromversorgung so angelegt wird, wie sie ist.

Im Gegensatz zu Gleichstrom-Ventilatormotoren, die über eine Drehzahlregelung verfügen, ist die Drehzahl der Ventilatorblätter im Allgemeinen durch die Frequenz der Wechselstromversorgung festgelegt. Es gibt auch spezielle AC/DC-Ventilatormotoren, die in der Lage sind, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln.

2. Unterschiede zwischen AC- und DC-Axialventilatoren

Der Unterschied zwischen AC- und DC-Axialventilatoren liegt in der Energiequelle, die den Lüftermotor antreibt: DC-Axialventilatoren sind gleichstrombetriebene Ventilatoren. AC-Axialventilatoren hingegen sind Ventilatoren, die von einer Wechselstromquelle angetrieben werden.

Die Frequenz der Wechselstromversorgung bewirkt, dass sich der Ventilator mit einer konstanten Drehzahl dreht, während die Drehzahl von Gleichstrom-Axialventilatoren je nach Motorschaltung variiert werden kann.

Was ist ein modularer Steckverbinder?

Modulare Steckverbinder sind Steckverbinder, die zum Verbinden verwendet werden.

Sie können mit einer einzigen Berührung gelöst werden und werden häufig als Steckverbinder für Schnittstellen verwendet. Sie werden auch als modulare Buchsen oder modulare Stecker bezeichnet und sind mit modularen Kabeln verbunden. Sie können für Telefonleitungen, ADSL-Kommunikation und LAN-Leitungen verwendet werden.

Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften sind sie auch in verschiedenen Branchen und Anwendungsbereichen weit verbreitet.

Anwendungen von modularen Steckverbindern

Modulare Steckverbinder werden zum Verbinden von Leitungen für Schnittstellen verwendet. Sie sind als quadratische, freiliegende Typen oder als in die Wand eingelassene Paneele erhältlich und stellen ein Verbindungswerkzeug mit zahlreichen Einsatzmöglichkeiten für unterschiedliche Zwecke dar. Die Größe, Form und Leistung variiert je nach Norm, so dass der richtige für die jeweilige Anwendung verwendet werden muss.

1. Telekommunikationseinrichtungen

Modulare Steckverbinder spielen eine wichtige Rolle bei Telekommunikationsanlagen. Sie werden insbesondere für den Anschluss von Ethernet-Kabeln in Netzwerkgeräten wie Modems und Routern verwendet. Dies ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung.

2. Computer

Modulare Steckverbinder werden auch häufig in Computergeräten wie PCs und Servern verwendet. Sie werden z. B. für die Verbindung von USB-Anschlüssen und Monitoren verwendet und ermöglichen die Datenübertragung und Bildschirmdarstellung.

3. Haushaltsgeräte

Modulare Steckverbinder finden auch in Haushaltsgeräten eine Vielzahl von Anwendungen. So werden sie zum Beispiel für den Anschluss aller Arten von Elektrogeräten wie Telefonen, Spielkonsolen und Fernsehgeräten verwendet.

4. Automobilindustrie

Modulare Steckverbinder spielen auch in der Automobilindustrie eine wichtige Rolle. Sie werden verwendet, um verschiedene elektronische Geräte, Sensoren und Steuergeräte im Fahrzeug zu verbinden und so die Funktionalität und Leistung des Fahrzeugs zu verbessern. Sie werden auch für bordeigene Kommunikations- und Unterhaltungssysteme verwendet.

Funktionsweise der modularen Steckverbinder

Modulare Steckverbinder werden aus flammwidrigem Kunststoff hergestellt. Die Signalleitungen sind im Inneren verlegt und die Drähte sind entsprechend der Anzahl der Pole in jeder Norm farblich gekennzeichnet.

Modulare Steckverbinder bestehen aus mehreren Stiften und entsprechenden Buchsen, typischerweise aus acht Metallstiften und Buchsen mit acht entsprechenden Löchern. So kann der männliche Stecker mit der weiblichen Buchse durch eine Klaue an der Oberseite verbunden werden, die beim Einstecken einrastet und nicht sofort herausgezogen werden kann. Zum Herausziehen werden die Laschen nach unten gedrückt und der Stecker herausgezogen.

Es gibt mehrere Normen für Modulare Steckverbinder. Der 6-polige, 2-polige Steckverbinder mit 6 Anschlüssen und 2 Adern wird als RJ-11-Standard bezeichnet, während der 8-polige, 8-adrige Steckverbinder mit 8 Anschlüssen als RJ-45-Standard bezeichnet wird und für Telefonie und ADSL verwendet wird. Dieser wird hauptsächlich für LAN-Anwendungen verwendet, und die Verdrahtung von 8-poligen, 8-adrigen Kabeln für LAN folgt im Allgemeinen der Norm T568A oder T568B des American National Standards Institute.

Einige Steckverbinder ermöglichen mehrere Telefonleitungen oder LAN-Verbindungen mit einem modularen Steckverbinder. Für den Austausch von modularen Steckverbindern sind spezielle Werkzeuge erforderlich.

Merkmale von modularen Steckverbindern

Modulare Steckverbinder zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich leicht lösen und anschließen lassen. Die Stifte und Buchsen rasten zuverlässig ein und sorgen für eine zuverlässige Verbindung mit geringem Signalverlust und schlechtem Kontakt. Darüber hinaus verriegelt der Steckverbinder beim Einstecken automatisch und kann nicht versehentlich getrennt werden.

Modulare Steckverbinder sind aufgrund ihrer Standardisierung auch in hohem Maße kompatibel zwischen verschiedenen Geräten und Systemen. Dies ist nützlich, wenn verschiedene Geräte in unterschiedlichen Branchen und Anwendungen miteinander kombiniert werden müssen. Modulare Steckverbinder werden zum Beispiel in verschiedenen Geräten wie Fernsehern, Telefonen und Computern verwendet und sind ein gemeinsamer Standard, der die Kompatibilität gewährleistet.

Außerdem trägt die Kombination von Stiften und Buchsen zu einer effizienteren Verdrahtung bei, da mehrere Signale auf einmal angeschlossen werden können. Dies reduziert nicht nur die Komplexität der Verdrahtung und ermöglicht ein effizientes Verdrahtungsdesign, sondern erleichtert auch die Anpassung an unterschiedliche Signale und Protokolle durch Änderung der Form und Größe des Steckverbinders.