Embedded von Anfang an

Unterstützung bei der Baseboard-Wahl

5. Juli 2016, 10:44 Uhr | Markus Mahl
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Teamwork ist gefragt

Bild 3. Am Standort Weikersheim werden im EMV-Prüflabor die Boards überprüft.
Bild 3. Am Standort Weikersheim werden im EMV-Prüflabor die Boards überprüft.
© Data Modul

Die Design-Expertise erfahrener Entwickler kann nicht nur Zeit und Kosten sparen. Durch ihre Erfahrung können die Entwickler von Beginn an verschiedene Themen wie EMV-Richtlinien, Signalintegrität, Designreserve und eventuell noch weitere Normen in die Betrachtung mit einbeziehen. Ansonsten läuft man u.U. Gefahr, das spätere System nicht marktgerecht zertifizieren zu können.

Data Modul bietet Compliance-Messungen für High-Speed-Schnittstellen an und hilft damit, bereits vor der Serienfertigung mögliche Probleme zu erkennen und Designs im Vorfeld zu optimieren. Eine EMV-Kammer (Bild 3) am Standort Weikersheim bietet unter anderem die Möglichkeit der Vormessungen für Module und später auch für das Gesamtsystem. Auch diese Maßnahmen minimieren spätere Zertifizierungskosten.

Das thermische Konzept (Wärmekonzept; Bild 4) wird am Produktionsstandort in Weikersheim anhand von Referenzdesigns und thermischer Simulation bereits im Vorfeld berücksichtigt. Auch in diesem Punkt kommen die Vorteile eines Modulkonzepts mit spezifischem Baseboard zum Tragen. Ob passive Kühlung oder mit Lüfter und angepasstem Luftstrom, in den meisten Applikationen sind die Anforderungen mit Standard-SBCs nur schwer erfüllbar. Der Vorteil der Simulation liegt darin, dass auch ohne produzierte Hardware im Vorfeld relevante Informationen geliefert werden.

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Bild 4. Beispiel für die thermische Simulation eines Embedded-Hardware-Konzepts.
Bild 4. Beispiel für die thermische Simulation eines Embedded-Hardware-Konzepts.
© Data Modul

Die Software zur thermischen Simulation dient der Berechnung von Fluidströmungen (Gasen oder Flüssigkeiten) innerhalb und außerhalb von 3D-CAD-Modellen sowie zur Berechnung der Wärmeübertragung, die rund um diese Modelle aufgrund von Konvektion, Strahlung und Wärmeleitung auftritt. Mit Hilfe von Flow-Simulationen können komplexe Probleme analysiert werden, z.B.

Strömungen:

  • zwei- und dreidimensional
  • extern und intern
  • stationär und transient
  • laminar, turbulent sowie Übergangsströmungen
  • in rotierenden Geräten
  • in porösen Medien

Festkörper:

  • mit isotroper und anisotroper Wärmeleitfähigkeit
  • undurchlässig für Strahlung, transparent und halbtransparent

Qualitätssicherung

Um erfolgreich und ressourcenschonend produzieren zu können, müssen entsprechende Testkonzepte erstellt werden und ein automatisierter Test zur Sicherstellung der Qualität bereits vor dem Einbau in ein System durchgeführt werden. Dafür hat Data Modul ein eigenes Team zur Entwicklung von „Serientestern“. Damit ist die frühzeitige Definition der Testtiefe und die Anpassung an die in der Applikation integrierten Schnittstellen möglich.
Das Angebot qualitativ hochwertiger Embedded-Produkte ist hoch. Allerdings werden aufgrund der Verarbeitung hochwertiger Komponenten auch hochpreisige Produkte entwickelt, die bisweilen nicht im Kostenrahmen eines Projektes abbildbar sind.
Auf der anderen Seite gibt es Anbieter, deren Ursprung auf der Konsumenten-Seite liegt und die versuchen, unter Verwendung günstigster Bauteile jeden Kostenrahmen zu erfüllen. Darunter leidet dann unter Umständen die Produktqualität. Der Königsweg liegt wie so oft in der Mitte.

Von Markus Mahl (Data Modul)


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