「基板実装型AC_DC電源で国際規格に高いコスト効率で準拠」(Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

　「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

　今回は、安全性とEMC対策の国際規格に対応した製品開発を進めるにあたり、市販のAC/DCコンバータを使用してコスト効率よく開発期間を短縮させる方法について解説した記事をご紹介します。

■基板実装型AC/DC電源で国際規格に高いコスト効率で準拠 　

　第4次産業革命と言われるインダストリ4.0への対応が進むにつれ、IoTや産業用IoT(IIoT)を対象とする機器の開発が活発に行われています。それに合わせて、3～20Wの基板実装型AC/DC電源の需要が急速に増加しています。低ワットのAC/DC電源は、基板上に他の回路と合わせて設計することも可能ですが、現在は安全性や電磁両立性(EMC)に関する様々な国際規格への対応が求められます。したがって、国際規格に対応した既成の製品を利用すれば、コストの面でも開発期間を短縮させる上でも多くのメリットがあります。

　【アプリケーションラボ】では、RECOM Power社の RACxx-Kシリーズを例にして基板実装型AC/DC電源の特長や利点、応用方法を解説しています。RECOM社は、1974年にドイツで設立された電源メーカーですが、現在はオーストリアに本社を置いています。

　RACxx-Kシリーズには2W～40Wの製品があり、UL/IEC/EN規格に認定されています。世界中で使用できる85VAC～264VACまたは305VACのユニバーサル入力電圧範囲で提供され、出力電圧は3.3VDC～48VDCを選択できます。外形は、34.3×22.4×15.4mmまたは36.8×24.1×15.4mmの小型サイズです。

　AC/DC電源を複数組み合わせると様々な応用が可能になります。例えば、直列に接続すると高電圧化することができますし、並列に接続すると大電流化ができ、さらに動作中に交換するホットスワップ操作も可能になります。ただし、入力電圧範囲を広げることはできないので、その場合はワイド入力タイプのAC/DC電源を使用します。

　ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

3Wシングル出力AC/DCコンバータ 【RAC03E-12SK/277】 ￥1,181.25(税込￥1,299.37)
10Wシングル/デュアル出力AC/DCコンバータ 【RAC10-05SK/277】 ￥1,657.96(税込￥1,823.75)
20Wシングル/デュアル出力AC/DCコンバータ 【RAC20-05SK】 ￥1,827.28(税込￥2,010)
20Wシングル/デュアル出力AC/DCコンバータ 【RAC20-48SK】 ￥1,827.28(税込￥2,010)

　下記の2本の解説記事も同時に公開しました。合わせて参考にしてください。

■産業用の制御・検査・計測におけるPLCの役割 　

　プログラマブルロジックコントローラ(PLC)は、センサや入力機器からデータを受け取り、機械装置や電気装置に制御命令を出力する産業用コンピュータです。ここでは、産業オートメーションで重要な働きをするPLCの機能とIoTへの応用について解説します。

■光カーテンのミューティング機能の仕様と使用方法 　

　光カーテンは発光素子と受光素子で光の壁を作り、危険な機械から作業者を守る装置です。ここでは、光カーテンの適切な設置法と応用について解説します。

　マルツエレックは、ams AG社製のToFセンサーTMF8801を搭載したモジュール基板「MEVA-TMF8801」を開発し、販売を開始いたしました。「MEVA-TMF8801」は、TMF8801のV_DD、SDA、SCL、EN、INT、GPIO0、GPIO1、GNDの各端子をヘッダピンに引き出して扱いやすくしたボードです。

＜ MEVA-TMF8801 ＞

　ams AG社は、オーストリアのシュタイアーマルク州に本拠を置くアナログ半導体メーカーです。TMF8801は、高精度に1次元の深度(物体との距離)を検出できるToFセンサーです。ToF(Time of flight)は、パルス状の光や超音波を対象物に照射し、反射して返ってくるまでの時間を計測して距離を測定する技術です。TMF8801は、サブナノ秒の光パルス(30Hzで940nmの面発光レーザー)を照射し、パルスの往復時間を測定します。ちなみに、サブナノ秒とは1ns(ナノ秒)に近い1ns以下の時間を意味しますが、時間の単位ではありません。1nsは10^－9秒で、距離に換算すると1GHzの電波の1周期に相当します。

　TMF8801で検出できる距離は2cm～250cmで、高感度の単一アバランシェフォトダイオード(SPAD)と高速でコンパクトな時間/デジタルコンバータを使用して、±5％以内の高精度な距離測定を実現しています。また、対象物の色や反射率、テクスチャに関係なく検出でき、太陽光などのバックグラウンドライトノイズはフィルターによって最小限に抑えられています。さらに、カバーガラスを検出し、汚れや汚染物質をヒストグラム処理により補正して、高い信号対雑音比(SNR)を実現しています。

　TMF8801は2.7V～3.3Vの電源電圧で動作し、検出したデータはI2C(1.8V)により出力されます。用途は、物体の検出や人数の計測、ロボットやドローンの衝突回避、自動車のナビゲーション検出など様々な応用が可能です。

ToFセンサー TMF8801モジュール基板 【MEVA-TMF8801】 ￥3,200(税込￥3,520)