11.11.2003

Galvanische Trennung: Optokoppler, GMR-Koppler oder iCoupler?

Optokoppler sind seit vielen Jahrzehnten im Einsatz, um Schaltungsteile galvanisch voneinander zu trennen. Vor drei Jahren tauchten dann die GMR-Koppler von NVE auf und neuerdings gibt es von Analog Devices einen Transformator auf MEMS-Basis als Ersatz für Optokoppler. Die Unterschiede der verschiedenen Technologien und bevorzugte Einsatzgebiete zeigt dieser Beitrag.

Fachartikel

(Siegfried W. Best, Redaktion elektronik industrie)

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Bild 1: Wolf-Henning Scheider, CEO von ZF, hob auf der CES besonders die Bedeutung von Fahrzeugen mit dem Automatisierungsgrad Level 2+ hervor – mit der Feststellung, dass „die ZF-Lösung die am meisten kostenoptimierte Lösung für Level 2+ auf dem Markt“ ist.

Bild 2: Für den ZF-CEO steht es fest: „Der Markt geht Richtung Level 2+.“

Bild 3: Veoneer demonstrierte auf einem Testgelände direkt neben den Messehallen eine skalierbare Systemarchitektur, bei der auch die aktuelle kognitive Last des Fahrers in die Entscheidung über die Informationsaufbereitung und die ADAS-Eingriffe mit einfließt. Die ersten Systeme mit Level 2+ von Veoneer sollen Anfang 2021 bei einem OEM SOP haben.

Bild 4: Einer der Schlüsselsensoren für ADAS und AD ist der Radarsensor – und dafür stellte Rohde & Schwarz auf der CES seine spezialisierte Messtechnik vor.

Bild 5: Jürgen Meyer (rechts), Leiter des Automotive-Bereichs von Rohde & Schwarz, war mit der Resonanz auf der CES sehr zufrieden. Rohde & Schwarz hat mit dem hier im Hintegrund sichtbaren Antennentestsystem R&S ATS1500C eine Messkammer für indirekte Fernfeldmessungen speziell zum Testen von Automotive-Radarchips entwickelt, mit der das amerikanische Unternehmen Uhnder in der Lage war, einen digitalen 4D-Automotive-RoC (Radar-on-Chip) mit 192 virtuellen Kanälen zur Marktreife zu bringen. Uhnder-CEO Manju Hegde (links) äußerte sich sehr positiv über das Testsystem aus München.

Bild 6: Ganz besonders viele Unternehmen zeigten Lösungen rund um das Thema Lidar-Sensoren – nicht nur Robosense wie hier im Bild sondern auch Leddartech, Continental, Ibeo, Velodyne etc.

Bild 7: Cepton schaffte es sogar, den Lidar-Sensor seriennah und hochkompakt im Bereich der Frontkamera zu verbauen.

Bild 8: Das Münchner Startup Blickfeld machte nicht nur mit seiner Standarchitektur kräftig Eindruck.

Bild 9: Blickfeld zeigte ein sehr kompaktes Fernbereichs-Lidar, das wirklich beeindruckende Punktewolken lieferte.

Bild 10: In diesem Gehäuse verbirgt sich der Lidar-Chip von Silc, „die kompakteste, kostengünstigste, augensicherste und genaueste Lidar-Lösung auf dem Markt, die in der Lage ist, die Automotive-Anforderungen in punkto Safety und Bezahlbarkeit zu erfüllen“.

Bild 11: Mit diesem Demo-Aufbau auf dem Balkon einer Suite im 29. Stockwerk des Westgate-Hotels in Las Vegas zeigte Silc, …

Bild 12: … wie der Lidar-Sensor auf Silc-Basis auch Objekte in über 200 m Entfernung (und gut 90 m tiefer) detailreich erfasst. In diesem überlagerten Bild ist selbst die Überwachungskamera oben auf dem anderen Hotelturm in 190 m Entfernung noch gut erkennbar.

Bild 13: Die Intel-Tochter Mobileye wiederum stellte auf der CES ihre Lösungen für Kameras im sichtbaren Lichtbereich in den Vordergrund.

Bild 14: Grundlage für all die Innovationen unserer Branche sind die Halbleiter – und NXP stellte in Las Vegas mit dem S32G gleich einen komplett neuen Netzwerkprozessor vor.

Bild 15: Qualcomms President Cristiano Amon persönlich erläuterte auf der CES ausführlich, welch‘ hohe Bedeutung der Automotive-Markt für das Unternehmen hat, und zusätzlich stellte er die skalierbare Plattform Snapdragon Ride vor, für die es auch ein passendes SDK gibt.

Bild 16: Sonia Ghelani von Texas Instruments wiederum erläuterte Einzelheiten zu TIs CES-Neuheit Jacinto 7.

Bild 17: Rohm Semiconductor nutzte die CES, um ausgewählten Besuchern die dritte Generation seiner SiC-Power-Module vorzustellen, die mittlerweile so kompakt sind, dass sie auch in einem Radnabenmotor zum Einsatz kommen können.

Bild 18: Microchip informierte bei weitem nicht nur über seine hier sichtbaren Einchip-Lösungen für Touchscreens, die auch sehr große Displays sowie Knöpfe auf dem Display unterstützen.

Bild 19: Die passenden Lösungen zur Ansteuerung eines kompletten Instrument-Clusters mit einem einzigen Chip zeigte NXP, wobei der Chip selbst die Grafik sehr detailreicher Rennspiele sauber und ruckelfrei anzeigte.

Bild 20: Visteon stellte sowohl seine zentralen Rechner Drivecore und Smartcore als auch eine breite Palette von Displays aus – inklusive 3D-Display.

Bild 21: Bei Bosch war das 3D-Display eines der Automotive-Highlights auf dem CES-Stand.

Bild 22: Der über die Inputs von Front- und Innenraumkamera gesteuerte Blendschutz auf Basis von Polarisationsfiltern funktionierte sehr gut und stieß auf entsprechend großes Interesse der Besucher.

Bild 23: Um die Leistungsaufnahme des Audiosystems zu verringern, berechnet Harman sogar die Temperatur in den Lautsprecherspulen. Wo beispielsweise bisher 40 W erforderlich waren, genügen jetzt 15 W bei gleicher subjektiver Performance.

Bild 24: Continental arbeitet seit über einem Jahr gemeinsam mit Sennheiser (hier im Bild: Andreas Sennheiser) zusammen, um ein Audio-System ganz ohne klassische Lautsprecher zu realisieren. Dabei werden die Oberflächen im Fahrzeug entsprechend angeregt. Das spart viel Energie und liefert sehr beeindruckende Klangerlebnisse.

Bild 25: Zudem stellte Continental sein Schlüsselsystem auf UWB-Basis (Ultra Wide Band) vor, mit dem Man-in-the-Middle-Attacken unmöglich werden. Passende Halbleiterlösungen für UWB bewarb auf der CES nur NXP, aber Continental äußerte sich nicht über das Innenleben seines UWB-Systems.

Bild 26: Sony stellte auf der CES ein eigenes Fahrzeug vor, um seine Automotive-Kompetenz zu demonstrieren. Der Prototyp war permanent von einer dichten Menschentraube umringt.

Bild 27: Um Daimlers Showcar aus der Nähe sehen zu können, standen die Besucher meist zirka 90 Minuten in einer Schlange an. Zwei Designer erläuterten jeweils Details zur Formgebung und zur Funktionalität im Innenraum.

Bild 28: Rinspeed zeigte in diesem Jahr mit dem Metro Snap die mittlerweile dritte Evolutionsstufe des Snap-Konzeptes – dieses Mal am Stand von Osram.

Bild 29: Diverse Unternehmen stellten kleine People Mover vor, hier beispielsweise Valeo.

Bild 30: Auch das ist die CES: Das Unternehmen Pegasus suchte auf der CES nach Investoren für sein Helikopter-Auto, ...

Bild 31: …während Hyundai gemeinsam mit Uber durch ein rein elektrisch betriebenes Großraum-Lufttaxi für Aufsehen sorgte.

Bild 32: Osram machte sich in seinen Exponaten auch darüber Gedanken, wie sich die Heckbeleuchtung zu Kommunikationszwecken nutzen lässt.

Bild 33: Dr. Wolfgang Huhn, Leiter des Bereichs Licht und Sicht bei Audi, informierte auf dem Audi-Stand über die Vorteile von Matrix-Licht, das bei Audi jetzt bald auf der DLP-Technologie von TI basiert – und zwar mit einem „Thanks to you guys from TI“ und folgendem Seitenhieb auf die immer noch ausstehende Zulassung von Matrixlicht durch die US-Behörde NHTSA: „Das ist eine amerikanische Chiptechnologie, die die Straßen viel sicherer macht – und zwar in der ganzen Welt, aber nicht in den USA.“

Bild 34: Dassault Systèmes nutzt dieses E-Fahrzeug, …

Bild 35: …um seine Augmented-Reality-Software vorzustellen, die auch verschiedene Simulationen ermöglicht.

Bild 36: Auch auf dem Stand von dSPACE stand das Thema Simulation im Mittelpunkt, hier vor allem die Sensor-realistische Simulation.

Bild 37: Green Hills Software hob die Bedeutung der Security in safety-relevanten Systemen hervor.

Bild 38: Auch Blackberry (QNX) stellte die besondere Bedeutung der Security mit in den Fokus.

Bild 39: Elektronik lässt sich mittlerweile auch gut in thermisch formbaren Materialien unterbringen, wie Dupont an Hand von mehreren Beispielen demonstrierte.

Bild 40: Amazon informierte darüber, wie die Web-Services von AWS in der Automotive-Industrie zum Einsatz kommen können.

Bild 41: Honda griff auch das Thema Leichtbau auf. An den hier farbig markierten Stellen sparte das Unternehmen beim Civic durch neue Materialien in Summe knapp 20 kg Masse ein.

Bild 42: Die CES 2021 findet vom 6. bis 9. Januar erneut in Las Vegas statt.

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