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「熱管理入門」(Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

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No.1546 2022. 4. 7
◇「熱管理入門」
 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

◇OpenCV.orgと共同で開発されたDepthAIカメラ
 「OAK-D」と「OAK-1」好評発売中!
     
       
「熱管理入門」
(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、小型化と高密度化が進む電子機器で重要な熱管理とペルチェ素子について解説した記事をご紹介します。

熱管理入門
 一般に、電子機器は電力を消費するため放熱が必要ですが、近年の電子機器では小型化と高密度化が進み、従来のヒートシンクとファンによる放熱だけでは対応が難しくなっています。

 ヒートシンクは低コストで故障や消耗がほとんどありませんが、十分な冷却をしようとすると体積が大きくなります。ファンは冷却効果の向上に役立ちますが電源や制御回路が必要で、ノイズを生じたり、可動部品があるため故障しやすくなったりすることがあります。そこで、ヒートシンクやファンだけで十分な冷却が得られない場合には、ペルチェ素子を使用します。

 ペルチェ素子は、ペルチェ効果を利用して接触する一方の面から他方の面へ熱を伝達させる半導体です。ペルチェ素子は、熱エネルギーを移動させるためにエネルギーを供給する必要があるので、高密度に実装された電子システムの中心部から熱エネルギーを抽出するような場合にのみ使用されます。
 
ペルチェモジュール

 【アプリケーションラボ】では、熱管理の重要性について説明した後、ペルチェ素子を用いた冷却を行う際の熱要件の計算方法を具体的な例を挙げて解説しています。この計算により、ペルチェ素子が必要かどうかを判断することができ、さらにデバイスの定常温度を計算することができます。

 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。
 
ペルチェモジュール
【CP2088-219】
¥4,762 (税込 ¥5,238)
サーマルパッド
【SF600G-101005】
¥9,446 (税込 ¥10,390)
ヒートシンク
【HSS-B20-NP-12】
¥120 (税込 ¥132)
 

 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。

プラグ式バッテリポールコネクタを使ってモジュール式BESSを安全かつ効率的に導入するための方法
 太陽光などの再生可能エネルギーの利用が進み、電気を蓄えておくためのバッテリ電力貯蔵システム(BESS)の重要性が増しています。ここでは、このBESSを安全に使用するために用いられるバッテリポールコネクタの性能要件について解説し、具体的な製品例を紹介します。

統合型双方向電流センスアンプを使用して電流監視を効率的に実装
 高度な制御が必要な自律走行車やロボティクス、医療システムなどでは常に電流を監視する必要があり、これらのアプリケーションでは双方向電流センシングが求められています。ここでは、双方向電流センスアンプを実装するための要件と活用法について解説します。
       
OpenCV.orgと共同で開発されたDepthAIカメラ
「OAK-D」と「OAK-1」好評発売中!
       
 
 今回は、Luxonis Holding社がOpenCV.orgと共同で開発したAIプラットフォームに対応した深度カメラ「OAK-D」と「OAK-1」をご紹介します。

 Luxonis Holding社は、2018年に米国コロラド州に設立されたベンチャー企業です。またOpenCVは、インテル社が開発したオープンソースのコンピュータビジョン向けライブラリですが、現在は非営利団体のOpenCV.orgがサービスの提供ならびに運営とサポートを行っています。
 
OAK-D OAK-1
 「OAK-1」は、ソニー製のCMOSカラーイメージセンサーIMX378を搭載し、深度カメラとして使用できます。また「OAK-D」は、IMX378に加えて2個のOmniVision製のグローバルシャッターセンサーOV9282を搭載し、深度カメラだけでなくステレオの立体画像をRGBで認識することができます。

 どちらもインテル製のVPU(visual processing unit)であるMovidius Myriad Xを採用しており、顔認証やオブジェクト検知、オブジェクトトラッキングなどに利用できます。Myriad Xの処理速度は4tops/秒、メモリ帯域は450GB/秒です。topsはtrillion operations per secondの略で、1秒間に4兆回の命令を処理できます。

 AI処理は、DepthAIプラットフォームを使用します。DepthAIは、深度とAIを組み合わせて活用するための組み込みプラットフォームで、DepthAIによりロボットやコンピュータが人間と同じように物体を認識できるようになります。DepthAIはLinux、Windows、Mac OS X上で動作し、深度認識、オブジェクト検出、オブジェクトトラッキングなどを行うことができます。DepthAIは、DepthAI API(Python/C++)とDepthAI GUIの2つのインターフェースに対応しています。

 「OAK-1」と「OAK-D」のどちらもデータはUSB 3.1 Gen1(Type-C)によりホストに出力します。電源はUSB Type-Cを介して、または5V、5.5m×2.5mmのバレルジャックから供給します。「OAK-1」のサイズは36mm×27.8mm×54.5mm、重さは53.1gです。また、「OAK-D」のサイズは110mm×33mm×54.5mm、重さは115gです。

▽OAK-D(OpenCV DepthAIカメラ)【LUXONIS-OAK-D-PSE】
 https://www.marutsu.co.jp/pc/i/2226976/

▽OAK-1(OpenCV DepthAIカメラ)【LUXONIS-OAK-1】
 https://www.marutsu.co.jp/pc/i/2236708/

     
PICK UP PRODUCTS
【3,300円以上[税込]】お買い上げで送料無料
■_デュポン/2550/QIコネクター 13種セット
【E-620】 ¥1,819 (税込 ¥2,000)
電子工作や電装品の接続などに便利な2.54mmピッチの2550やQIコネクタ、デュポンコネクタなど13種類のセットです。
■_ZedBoard Zynq-7000 Development Board
【410-248】 ¥66,599 (税込 ¥73,258)
Zynq-7000(Xilinx製)を搭載したDigilent社製の低価格なFPGA開発ボードです。ACアダプターは同梱されていません。
■_OAK-D-IoT-40(ESP32搭載OpenCV DepthAIカメラ)
【LUXONIS-OAK-D-IOT-40-PSE】 ¥24,199 (税込 ¥26,618)
LUXONIS社製の組み込み機器用のAIカメラモジュールです。OAK-Dと同じ仕様で、AIによる深度検知やオブジェクト検知が可能です。
■_MESH-100B7A
【MESH-100B7A(C)】 ,167 (税込 ¥38,683)
ソニー製の電子ブロック玩具です。ブロック形状のMESHタグをMESHアプリでつなぐことによりデジタルなDIYを体験できます。
■_Tinker Edge T
【ASUS-TE001-T】 ,600 (税込 ,760)
ASUS社製のAIアプリケーション用に設計されたシングルボードコンピュータで、AIアクセラレータGoogle Edge TPUを搭載しています。
■_降圧コンバーター(アベレージモデル)
【CONCEPTKIT003】 ¥57,143 (税込 ¥62,857)
ビー・テクノロジー社製の降圧コンバータを設計する際に便利なSPICEによるアベレージモデルです。シミュレーションによる回路設計ができます。
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