如何拿下工业4.0

随着自动化程度日益深化，包括工业物联网 (IoT) 在内的数字化应用越来越广，能效水平越来越高，工业4.0正在取得长足发展。TDK拥有全面的创新型爱普科斯 (EPCOS) 和TDK关键元件。

TDK具有最全面的陶瓷、薄膜和铝电解电容器产品，包括用于功率因数校正。另外，广泛用于直流链路的铝电解电容是工业电源、变频器和太阳能功率逆变器的经典元件。

新型螺钉式电容器的电容量为1500 nF至18.000 nF，额定电压为350 V DC至450 V DC，纹波电流能力比之前的产品提高了40%。在105 °C的最高工作温度下，使用寿命可达6000小时。

薄膜电容器在直流链路的应用也日益普及。爱普科斯 (EPCOS) 品牌旗下推出一款全新的尺寸仅为40 mm x 58 mm（直径x高度）的超紧凑解决方案。其额定电压为350 V DC，电容量为65 µF，电容密度极高，达到0.9 µF/cm3。与同类产品相比，该产品单位体积的容量增加了50%。

图1: ESR（等效串联电阻）低至10 mΩ的直流链路电容器。

图2:采用柔性装配技术的CeraLink™可在较小空间内提供高达10 µF的电容值。

采用陶瓷电容器创新型直流链路方案

TDK开发出兼具大容量和低ESR的CA系列垂直积层MEGACAP型MLCC（积层贴片陶瓷片式电容器）。新MLCC的额定电压为25 V至1000 V，电容量为20 nF至150 µF，还具有C0G、X7T、X7S和X7R温度特性。

CeraLink™电容器为直流链路和缓冲电路方案的创新奠定了基础。新型电容器基于模块化柔性装配技术，采用了节省空间的设计，在相同的端子上并联了两个、三个甚至十个完全相同的电容器来增加电容值。新的CeraLink FA型电容器可提供500V DC、700V DC和900V DC的额定电压，电容值介于0.5μF和10μF之间，具体视额定电压和电容器数量而定。

新型铁氧体磁材可大幅提高效率

基于锰锌 (MnZn) 的 PC200 铁氧体磁材专为基于GaN的高频开关功率半导体应用而开发。新型磁芯设计可将铜损降低多达70%。采用分布式气隙的特殊磁芯设计有助于实现更高的工作频率，并减小电源中的电感元件。通过降低电磁辐射，还能大幅减少高频运行时的铜损。

过压保护确保安全

TDK全新的紧凑型NT14和NT20系列热熔丝保护型压敏电阻进一步扩展了爱普科斯(EPCOS) ThermoFuseTM产品家族。其中NT14系列（圆盘直径为14mm）能吸收在130 VRMS至680 VRMS额定电压下持续8/20-μs、最高达6 kA的浪涌电流脉冲，而NT20系列（圆盘直径为20mm）可吸收在130 VRMS至750 VRMS额定电压下持续8/20-μs、最高达10 kA的浪涌电流脉冲。

图 3: 最大浪涌电流吸收能力高达6 kA的ThermoFuse NT本安型压敏电阻

图 4: 世界首款SMD固态充电电池CeraCharge ™，充/放电循环次数可达1000次。

助力工业联网应用

LAN和WLAN联网是工业4.0的基础。LAN电缆基于以太网供电 (PoE) 技术，能同时传输数据和电力。TDK专为PoE++提供了输出功率达60 W的新型爱普科斯 (EPCOS) 变压器产品，其直流电阻低至3.5 mΩ，视具体型号而定。TDK为千兆以太网和以太网供电 (PoE) 等应用产品扩展了其ALT4532系列脉冲变压器的产品阵容。该新型ALT4532P产品专为新兴的2.5GBASE-T (2.5 Gb/s) 和5GBASE-T (5 Gb/s) LAN应用以及使用600-mA PoE的1000BASE-T (1 Gb/s) 应用而设计。此外，4532H型还兼容10GBASE-T标准 (10 Gb/s)。

CeraCharge™是世界首款SMD固态充电电池，特别适合工业物联网 (IIoT) 应用，而且提供了紧凑的EIA 1812封装。额定电压为1.4V，容量为100µAh，内阻为200 Ω，短时内可耐受高达2 mA的电流，非常适合脉冲运行模式，如为数据传输过程中的蓝牙模块供电。

传感器 - 工业自动化的基础

基于超声波的传感器解决方案，比如爱普科斯 (EPCOS) 陶瓷超声波传感器，符合当今的发展趋势。这些圆盘式传感器的工作频率可达200 kHz至400 kHz或500 kHz至4000 kHz，视具体几何尺寸而定。在工业电子应用中，这些圆盘式传感器能对流体或气体的流量进行计量，或对流体和散装原料的液位进行检测。

图 5:带触觉反馈的PowerHap™ 15G压电执行器，最大出力20 N，位移可达200 µm。

HMI（人机界面）广泛应用的等触觉反馈在工业电子领域越来越重要。为此，TDK扩大了带触觉反馈的PowerHap™系列压电执行器产品线，推出微型化的2.5G型新锐产品。该新产品的尺寸仅为9 mm x 9 mm x 1.25 mm，最大工作电压达60 V，在最大工作电压且100 g负载条件下，可实现2.5 g的加速度。此外，该产品的最大位移可达35 µm，并可产生高达4 N的力。新推出的微型化产品很好地填补了原有7G 和15G型PowerHap执行器的应用空白。