Verbindungstechnik

Das war der zehnte Anwenderkongress Steckverbinder

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Mythos und Realität von USB-C

Dem Mythos um USB-C widmete sich Carsten Thiele von Texas Instruments. Der im Jahr 1994 entwickelte USB-Konnektor ist mit den Anforderungen des Internet of Things gewachsen. Bei der aktuellen Version USB-C handelt es sich um einen neuen Steckverbinder, der die Leistungsübertragung (Ströme bis 3 A) in beide Richtungen unterstützt und auch in beiden Orientierungen gesteckt werden darf. Die neuen Standards definieren auch neue Steckerbelegungen mit Kodierung für unterschiedliche Ausbaustufen. Hier sollte man die Datenblätter sicherheitshalber konsultieren und sich darüber im Klaren sein, dass nicht unbedingt alles korrekt sein muss.

Anwenderkongress Steckverbinder 2016
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Mit USB-PD lassen sich Leistungen bis 100 W in beide Richtungen über das Kabel übertragen. Stromstärken sind bis 5 A und Spannungen bis 20 V definiert. Sogenannte Alternate Modes (Gastprotokolle für Display Port, Thunderbold und PCI-Express) runden das aktuelle Angebot USB ab.

Kontaktlose Energieübertragung

Die kontaktlose Energieübertragung gehört, obwohl sie schon seit Jahren auf dem Markt ist, zu den Technologien, die sich schwer durchsetzen können. Warum gibt es nur sehr wenige Anwendungen mit kontaktloser Energieübertragung? Mit dieser Frage beschäftigte sich Markus Rehm (IBR) in seinem Vortrag „Vorteile der kontaktlosen Energieübertragung“. EMV-Vorgaben, die Nachfrage nach höherer Leistung und skalierbarem Design setzen hier Grenzen.

Die Lösung von WPC heißt Qi und ist auf eine feste Kopplung von Sende- und Empfängerkreis und konstante Last angewiesen. Andere Varianten verstellen die Generatorfrequenz in einer geschlossenen Schlaufe, so dass der Generator auf der Resonanzfrequenz der gekoppelten Resonanzkreise arbeitet. Hier ist die Stabilität zweifelhaft. Der Standard A4WP arbeitet bei 6,678 MHz, wodurch der Wirkungsgrad beschränkt ist.

UniWP ist unabhängig von dynamischen Kopplungsbedingungen und lässt sich an der physikalischen Leistungs- und Effizienzgrenze mit kostengünstigen Bauelementen betreiben (Ausgang: 24 V, 4,5 A). Bei dieser Lösung steuert ein Mikrocontroller einen regelbaren Kondensator im Sender. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 80%, die Leistung geht bis 200 W und die Störstrahlung liegt bei 66 dbµA/m (etwa 10 dB weniger als bei diskreten Lösungen).

Weitere Themen waren „Zuverlässige Steckverbinder für Power over Ethernet“ (Bernd Horrmeyer, Phoenix Contact), und „UL-Normen für die Leistungs- und Signalverkabelung“ (Pawel Strzyzewski, UL International).

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