Mikro ElektroMekanik Sistemler (MEMS) ve Uygulamaları

Mikro-elektro-mekanik sistemler (MEMS) birçok uygulama için önemli bir teknolojidir ve çeşitli alanlardaki işlevler için uzun yıllardır kullanılmaktadır. Bu eski bir teknoloji olsa da, üretim teknolojisindeki ilerlemeler sayesinde, giderek özellikler daha güçlü, cihazlarsa daha küçük hale gelmekte ve daha fazla malzeme ile MEMS üretilebilmektedir. Birçok farklı malzemeyle daha fazla özellik, yapı ve cihazın üretilebiliyor olması MEMS için geniş bir uygulama sahası imkanı doğurmuştur.

Güzel ve faydalı bir video linki veriyorum:    (TIKLAYINIZ) 

 MEMS nedir?

MEMS, işlevsel bileşenler oluşturmak için hem mekanik hem de elektrikli bileşenleri bir araya getiren küçük entegre sistemlerdir. MEMS'in çeşitli unsurlarını üretmek ve tüm ayrı bileşenler için kullanılan malzemelerin bileşimini yapılandırmak ve değiştirmek için birçok farklı süreç vardır. Bunlar, elektronik bileşenlerin üretimi için entegre devrelerin kullanımından mekanik bileşenlerin üretimi için çeşitli gelişmiş mikro işleme, litografi ve biriktirme yöntemlerine kadar uzanmaktadır.

 MEMS cihazları birçok bileşenden oluşur ve nispeten karmaşık olabilir. Çeşitli bileşenler silikon, çeşitli metaller, seramikler ve polimerik malzemeler gibi birçok malzemeden yapılabilir. Bir MEMS cihazının bileşenleri mikrometre aralığında üretilir, ancak çok sayıda bileşen içerse bile cihazın tamamı buna rağmen birkaç milimetre boyutunda olabilir.

Yüzeysel Mikroimalatlı MEMS Rezonatör ( Firma: MNX )

 MEMS'in önemli uygulamaları

MEMS cihazları, bir silikon çip üzerinde birçok farklı mekanik mikro yapı, mikro sensör, mikro aktüatör ve mikroelektronik içermektedir. MEMS'teki çok sayıda bileşen nedeniyle, onunla oluşturulan tüm bileşenler mikro düzeyde algılama, kontrol ve harekete geçirme işlevlerine yönelik olarak tasarlanabilirken makro düzeyde işlevler ve avantajlar da sunarlar. Örneğin, MEMS kullanılarak optik, radyasyon, termal, manyetik, kimyasal ve mekanik aktüatörler de dahil olmak üzere birçok farklı aktüatör geliştirilmiştir. MEMS cihazlarının bu geniş yelpazesi ve kullanılabilecek bileşen ve malzeme sayısı göz önüne alındığında, MEMS için özellikle endüstriyel, otomotiv, fotonik, yaşam bilimleri ve RF sektörlerinde birçok önemli uygulamasının bulunduğu görülecektir.

 Algılama uygulamaları alanından bahsedilecek olursa MEMS, basınç sensörleri, ivmeölçerler, radyasyon sensörleri, termal sensörler, manyetik sensörler, akış sensörleri, gaz sensörleri, kimyasal sensörler ve biyolojik sensörlerde kullanılmaktadır. Bazı endüstrilerde, basınç sensörleri yüksek sıcaklıklara sahip endüstriyel ortamlarda ve tıbbi uygulamalarda kullanılır. Bazı otomotiv uygulamalarında, hava yastığı açılma sensörü görevi gören ivmeölçer ve karbon monoksit konsantrasyonunu ölçmek için gaz sensörü olarak kullanılır

 Endüstriyel sektörde MEMS, sıvı nozulları, menteşe mekanizmaları, termal inkjet yazıcı kafaları, mikromekanik valfler, mikropompalar ve veri depolama cihazlarındaki mikrokonumvericiler olarak belirli uygulamalar için kullanılmaktadır. MEMS ayrıca ekranlar, kızılötesi görüntüleme uygulamaları, projeksiyon ekranları, fiber optik iletişim cihazları, ayarlanabilir lazerler, optik anahtarlar, fotonik anahtarlar ve dalga boyu bağlama uygulamaları gibi optik ve fotonik uygulamalarda da yaygın olarak kullanılmaktadır.

 Çeşitli tıbbi ve yaşam bilimleri uygulamalarında MEMS kullanılmaktadır. MEMS, karıştırma ve pompalama bileşenlerinin bir parçası olarak mikroakışkan cihazlarda, hücre kültürlerini ve DNA'yı (ve bunların hibridizasyonunu) analiz edebilen mikroelektrot dizilerinde ve çip üzerinde PCR ve çip üzerinde elektroforez cihazlarında kullanılmaktadır.

 MEMS'in sıklıkla kullanıldığı bir diğer özel alan ise RF uygulamalarıdır. MEMS bileşenleri mikromekanik kapasitörler ve indüktörler, mikroelektromekanik rezonatörler, mikroelektrostatik rezonatörler, kiriş rezonatörler, bağlanmış rezonatör-bant geçiren filtreler, mikroelektromekanik anahtarlar, membran şönt anahtarlar ve konsol (cantilever) anahtarlarda kullanılmaktadır.

Mikroelektrostatik (Comb-Drive) MEMS Rezonatör

MEMS uygulamalarının yelpazesi burada sunulabileceklerin ve hatta MEMS'in gerçek tanımının çok ötesine geçmektedir. MEMS'i diğer karmaşık sistemlerden ayıran tanımlanmış özellikler olsa da, mikrometre boyutundaki cihazları kullanan diğer entegrasyon teknolojileri ve bunların kullanıldığı alanlarla da bazı örtüşmeler vardır. Bu nedenle, MEMS ve diğer benzer entegrasyon sistemleri genellikle mikrosistem teknolojileri (MST) terimi altında özetlenmektedir. Bunun bir örneği MEMS'e benzeyen mikro-opto-elektromekanik sistemlerdir (MOEMS). Bununla birlikte, mekanik ve elektronik bileşenlere ek olarak MOEMS, belirli işlevleri yerine getiren ve bileşene farklı makro özellikler ve işlevsel kapsamlar kazandıran minyatürleştirilmiş optik donanım ve özellikler de kullanır.

 Sonuç

MEMS, birçok farklı elektronik ve mekanik bileşen içeren ve bu bileşenlere dayalı farklı işlevlere sahip karmaşık ve çok yönlü sistemlerdir. MEMS için kullanılabilecek çok çeşitli malzeme ve bileşenler nedeniyle, endüstriyel üretim, otomotiv, yaşam bilimleri, RF, optik ve fotonik dahil olmak üzere birçok farklı sektörde çok sayıda uygulama için tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Üretim yöntemlerindeki ilerlemelerin her zamankinden daha büyük işlevselliğe sahip daha küçük boyutlara yol açmasıyla, uzun yıllardır mevcut olan MEMS uygulamalarının kapsamının büyümeye devam etmesi muhtemeldir.

MacAdam Elipsi

 Bilhassa Led lambaların üretim kalitesinden bahsedilecek olduğunda karşımıza çıkan MacAdam Elipsi aydınlatma tekniğinin önemli bir kavramı olarak karşımıza çıkıyor.

Konuya ilgi duyanlar için ingiliz dilinde 2 video veriyorum: 

MacAdam Ellipses Video in Youtube

Bridgelux Dedication To The Quality of Light

Şimdi  gelelim yazımıza. Wikipedia sitesinde bulunan bilgileri türkçeye kazandırdık ve anlatılanlar kısaca şöyle: 

David L.(ewis) MacAdam'a göre MacAdam elipsi, CIExy (renksellik) diyagramında,referans renk tonu etrafında yer alan ve sınırları içerisinde mukayese renklerinin eşit uzaklıkta algılandığı sahadır. 

MacAdams Elipsi

Problem

MacAdam, 1931 yılında renk uzayını karakterize etmek için ortaya konan CIExy diyagramı ile renk tonları arasında beliren renk kontrastlarının algılanması arasındaki uyumsuzluk üzerinde uzun ve sıkı bir şekilde çalıştı. Kendisi bir süre sonra CIExy diyagramındaki mesafelerin algılanan mesafelere karşılık gelmediğini keşfetti: 

Diyagramdaki herhangi bir referans renk tonuna eşit uzaklıkta olan renk tonları, normal görüşlü, renk körü olmayan denekler tarafından farklı renk kontrastı seviyelerine sahip olarak algılanmaktadır.

Bu nedenle eşit şiddetli renk kontrastları, daha önce varsayıldığı gibi CIE tabanındaki referans renk tonunun etrafındaki bir dairenin dış çizgisi üzerinde değil, tam olarak bir MacAdam elipsinin dış çizgisi üzerinde yer alır. Üç boyutlu CIE renk uzayı için koşullar daha da karmaşıktır ve bu halde elipsoitlerle hesaplama gerçekleştirilir.

Çözüm

Bu sorun, CIE-xy renk uzayının uygun şekilde işlemsel olarak dönüştürülmesiyle çözülebilir. Henüz CIE sisteminin geliştirilmesinin başlangıcındayken bu renkölçüm (colorimetry) sorununu çözmek için çeşitli girişimlerde bulunulmuştur. Yıllar içinde CIE, renk algısına daha iyi karşılık veren çeşitli renk uzayları ve renk çizelgeleri geliştirmiştir. Bunlar arasında
CIE 1960 UCS (1960)
CIE L*u*v* (CIELUV) (1976) ve
CIE L*a*b* (CIELAB) (1976). sayılabilir.

CIELUV ayrıca bir "yan ürün" olarak, CIE 1960 UCS renk tablosundan daha iyi bir eşuzaklığıyla, standart renk tablosuna karşılık gelen bir gösterime sahiptir.

CIE tavsiyelerinin aksine, CIExy renksellik diyagramı literatürde hala en sık kullanılan diyagramdır. MacAdam tarafından kabul edilen renk uyartısının algılanmasındaki renkselliğe bağlı hassasiyet, renk uzaylarında henüz tam olarak ortadan kaldırılamamıştır ve örneğin DIN99 renk uzayı aracılığıyla sürekli olarak değişikliklere ve iyileştirmelere uğramaktadır. Gelişen bilgisayar gücü sayesinde, 1931'dekinden daha yüksek hesaplama gücüne sahip formüller artık mümkündür, çünkü o zamanlar hesaplamalar sadece sürgülü cetvellerle veya elle yapılabiliyordu.

XYZ değerleri spektral dağılımdan türetilir ve CIE tarafından önerilen renk uzaylarının değerleri yalnızca bunlara ek olarak daha fazla dönüşüm gerçekleştirilmesiyle elde edilir. Y değerliği ve tetiklenen uyartı arasındaki logaritmik ilişkiye göre, XYZ renk uzayı, küp kök kullanılarak logaritmasal bir yaklaşımla Luv ve Lab renk uzaylarına dönüştürülür.

Yüksek Güç Uygulamalarında Disk Kondansatörler

Yüksek kapasitans değerleri gerektiren yüksek gerilim uygulamaları özel kondansatör teknolojileri gerektirir. Yüksek gerilim disk kapasitörleri, 50 kV'a kadar çalışma gerilimi, 5000 pF üzerinde kapasitans, düşük endüktans ve %0,5'in çok altında bir dağılım faktörü (DF) gerektiren uygulamalarda kullanılır. Tipik uygulamalar arasında enerji depolama ve lazer boşalması yer alır. X-ray sistemleri, yüksek gerilim güç kaynakları, parçacık hızlandırıcılar ve iyon pompaları gibi bir çok uygulamada yarım dalga gerilim katlayıcıları  kullanılır. Gerilim katlama için kullanılan bu devreler iki diyot, iki kapasitör ve bir AC giriş gerilim kaynağından oluşur.

 Yarım Dalga Gerilim Katlayıcı

Yarım dalga gerilim katlayıcının devre şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. Pozitif yarım dalga süresince D1 diyotu, içinden akım akacak şekilde ileri yönde kutuplanmıştır. Bu akım C1 kondansatörüne akar ve onu giriş gerilimi nin tepe değeri (VM) ‘ne şarj eder. Ancak, D2 diyotu ters yönde kutuplanmış olduğu için C2 kondansatörüne akım akmaz. D2 diyotu C2 kondansatörüne akacak akımı engeller. Bu nedenle, C1 kondansatörü pozitif yarım dalga sırasında elektriksek yük olarak dolarken, C2 kondansatörü dolmaz.

  

Şekil 1: Yarım dalga gerilim katlayıcının devre şeması 

 Negatif yarım dalga süresince D1 diyotu ters yönde kutuplanmıştır.  Bu nedenle, negatif yarım dalga süresince C1 kondansatörü dolmaz.  Aksine bu kondansatörde depolanmış olan yük (Qm) boşalır.

 Negatif yarım dalga süresince, D2 ileri yönde kutuplanmıştır,  böylece giriş gerilimi VM ve C1 kondansatörünün gerilimi VM, C2 kondansatörününün gerilimine eklendiğinden C2 kondansatörü 2 VM değerine kadar dolar. Bu nedenle, C2 kondansatörü negatif yarım dalga süresince hem giriş besleme gerilimi VM hem de C1 kondansatöründeki gerilim tarafından doldurulur.  Nihai durumda  C2 kondansatörü 2VM büyüklüğünde bir gerilime sahip olacaktır.  Çıkış tarafından devreye bir yük bağlanırsa, C2 kondansatöründe  2VM gerilim altında depolanmış yük boşalır ve çıkışa doğru akar.

 Bir sonraki pozitif yarım dalga süresince D1 diyotu ileri ve D2 diyotu tıkama yönünde kutuplanmıştır.  Bu nedenle C1 kondansatörü VM’ ye kadar  dolarken C2 kondansatörü dolmadan kalır.  Ancak C2 kondansatöründe depolanan yük boşalır ve çıkış yüküne akar. Yarım dalga gerilim katlayıcı böylece çıkış yüküne 2VM'lik bir gerilim sürer.

 Excimer lazer

Eksimer lazerin çalışma prensibi, bir eksimer molekülündeki lazer etkisine dayanır. Bu, etki molekülün bağlı (birleşik) bir uyarılmış , ancak itici (ayrışan) bir temel duruma sahip olmasına dayanmaktadır. Ksenon ve kripton gibi soy gazlar çok inerttir ve normalde kimyasal bileşikler oluşturmazlar. Bununla birlikte, uyarılmış bir durumda (elektrik boşalmaları veya yüksek enerjili elektron ışınları tarafından tetiklenme durumunda ) kendileriyle (excimer) veya flor ve klor gibi halojenlerle (exciplex) geçici olarak bağlı moleküller oluşturabilirler. Bu şekilde uyarılan bağ, fazla enerjisini kendiliğinden veya uyarılmış emisyonla serbest bırakabilir, bu da temel durumda çok hızlı bir şekilde (bir pikosaniye mertebesinde) iki tane bağlanmamış atoma geri ayrışan güçlü bir itici molekülle sonuçlanır. Bunun sonuncunda da pompalama meydana gelir (Bkz : population inversion ).

 Uyarılmış durum bir elektriksel boşalma ile başlatılırsa, temel devre topolojisi tipik olarak bir kondansatör bankası olan depolama kondansatörünün bir flaş lambasında kullanılacağı şekilde oluşturulabilir.

  Darbeli uygulamalarda kondansatörleri doldurmak için en yaygın kullanılan yöntemler tam ve kısmi boşalmadır. Adından da anlaşılacağı gibi, tam boşalmada kondansatör her boşalmada sıfıra kadar boşaltılır.  Akabinde akım beslemesi etkinleştirilir, kondansatör ayarlanan gerilime kadar doldurulur ve boşalma döngüsü tekrarlanır. Yüksek gerilim kesme anahtarı genellikle bir SCR veya daha yüksek gerilimli uygulamalar için bir tiratrondur.

 Kısmi boşalmada, kondansatörden yüke boşalma esnasında devreyi açıp kapatmak için katı hal anahtarları kullanılır ve bu durum devre tasarımcısının temin edilen enerji ile birlikte darbe genişliğini değiştirmesine olanak tanır. Uygun olarak boyutlandırılan kondansatör genellikle her boşalmada enerjinin yalnızca küçük bir yüzdesinin kondansatörden eksilmesine olanak sağlayacak kadar büyük seçilir. Bu nedenle bu durumda "kısmi boşalma" terimi kullanılır.

 Her iki durumda da, güç kaynağının boyutunu belirlemek ve şarj süresini hesaplamak için standart formüller kullanılabilir. Bir uygulama için gereken enerji miktarını tahmin etmenin en kolay yolu bu formülleri kullanmaktır.

Sonuç

Disk kapasitörler oldukça basit bir prensibe dayanır, ancak modern üretim yöntemleri sayesinde çok zorlu uygulamalarda bile tercih edilmektedirler. Yüksek gerilimde sahip olduğu özellikleri ve kısa dolma boşalma  süreleri sayesinde hızlı bir şekilde yüksek güç sağlayabilirler ve bu nedenle modern üretim sistemleri için uygundurlar.

 

Havai Hatların Yerine Yeraltı Kabloları Kullanan Çok Yüksek Gerilim Şebekeleri

Mannheim Elektrik Sistemleri ve Elektrik Ekonomisi Araştırma Derneği'nin CableCop projesinde görevli araştırma ekibi, alternatif gerilim altında işletilen iletim hatlarının bazı kısımlarının yeraltına döşenmesinin çok yüksek gerilim şebekesi üzerindeki etkilerini araştırdı. Dört Alman iletim sistemi operatörü de proje ortağı olarak projede yer aldı. Uzmanlar şebeke planlaması için bulgularını bir kılavuzda özetlediler.

CableCop projesinin arka planında, enerji dönüşümünün yol açtığı şebeke genişlemesi bağlamında pek çok vatandaşın yeraltı kablolarını yerüstü elektrik hatlarına tercih etmesi yatıyor. Bir çok kişi bu hatların çevremizi ve genel peyzajı oılumsuz etkilediğini düşünmektedir.

Çok yüksek gerilim hatları şimdiye kadar çoğunlukla havai hatlar olarak inşa edildiğinden kablo teknolojisine yönelik araştırmalara büyük ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum özellikle alternatif gerilimle çalışan yeraltı kabloları için geçerlidir zira bugüne kadar çoğunlukla doğru gerilim altında çalıştırılmışlardır. Böylesi elektriğin düşük kayıplarla uzun mesafelere taşınması için çok uygun olsa da, güç temininde standart olarak kendini kabul ettiren alternatif gerilim olmuştur. Alternatif akım/gerilim sayesinde elektriğin üretim tesisinden evlere kadar farklı gerilim seviyelerine dönüştürülmek suretiyle nispeten kolay bir şekilde getirilebileceği anlamına gelmektedir.

Çok yüksek gerilim seviyesindeki alternatif akım şebekesinde, yeraltı elektrik hatları dengeleyici akımlar nedeniyle oluşan ve rezonans olarak bilinen salınımlar üretir. Bunlar alternatif akım şebekesindeki olası kablolama mesafe ve kapsamını sınırladığından ve hatta şebeke kararlılığını tehlikeye atabileceğinden, uzmanlar rezonansların nasıl oluştuğunu, aşırı gerilimlerin hatlar boyunca nasıl yayıldığını ve bu olayların şebeke empedansını, yani alternatif akıma gösterdiği direncin seyrini nasıl etkilediğini araştırmaya odaklandılar.

Karmaşık Yapıdaki Yeraltı Kablo Şebekeleri Hassas Bir Şekilde Planlanmalıdır

Alternatif akım yeraltı kablo teknolojisinin karmaşık doğası, uzmanların şebekeleri ayrıntılı biçimde planlarken ayrıca kapsamlı analizler yapmasını gerektirmektedir. Bu nedenle projenin amacı, çok yüksek gerilim kablolarının yeraltına döşenmesinde sistemle ilgili risklerin daha iyi değerlendirilebilmesi ve bu risklerin en iyi şekilde nasıl önlenebileceğiydi. Şebeke planlaması ancak bu bilgiyle hızlı bir şekilde ilerleyebilirdi.

Araştırma ekibi, yeraltı kabloları tarafından rezonansların nasıl meydana geldiğini kaydetmek üzere şebekede ilgili tüm işletme araçlarını bir simülasyon yazılımı kullanabilmek için yapay olarak oluşturulmuş verilerle ortaya konulan modellerde kullanılabilecek şekilde tanımlayarak işe giriştiler.

Bu yaklaşımı temel alan bilim insanları, tekil şebeke bölümleri oluşturmalarına olanak tanıyan yeni bir yöntem geliştirdiler. Daha sonra duyarlılık testleri yardımıyla söz konusu bölümlerdeki yeraltı kablo sistemlerini analiz ettiler. Şebekede yer alan çok sayıda unsur nedeniyle, bilim insanlarının bu hesaplama ve simülasyonları için mümkün olan en küçük fakat model için hala temsil gücüne sahip olan şebeke bölümlerini seçmeleri zor oldu. Bu aynı zamanda bunun için henüz yerleşik bir yöntem bulunmaması nedeniyle de zorluklar içeriyordu.

Ayrıca, çok yüksek gerilim şebekeleri kritik altyapının bir parçasıdır. Bu nedenle araştırmacılar, laboratuvar çalışmalarının ardından gerçek çok yüksek gerilim şebekesinde yaptıkları metrolojik incelemeler sırasında, teknik riskleri en aza indirmek için şebekeye müdahale etmemeye dikkat etmek zorunda kaldılar.

 Kablolamayı İlgilendiren Özel Durumlar Gelecekte Daha Gerçekçi Şekilde Dikkate Alınabilecekler

Bir Kablo Serme Makinesi 380 kV Yeraltı Kablosu Seriyor

Hassasiyet analizleri şebeke empedansını hangi faktörlerin etkilediğini göstermiştir: Bunlar arasında kısmi toprakaltı kablolarının doğru şekilde tanımlanmış konfigürasyonu, toprağın daha alt derin kısmında tesis edilmiş olası yüksek gerilim şebekelerinin yapısı ve farklı çalışma ve anahtarlama durumları yer almaktadır. Ekip ayrıca, ilgili frekans aralığında rezonansları olmayan, doğrusal transfer davranışına sahip ölçüm transduserlerinin kullanmanın çok önemli olduğunu keşfetti. Şebeke frekansının hem büyük hem de küçük sinyal bileşenlerini güvenilir bir şekilde kaydedebilmek için, ara ölçüm transduserlerinin ve gerçek ölçüm sisteminin optimum ölçüm aralığı seçilmelidir.

Proje paydaşları, model ve yöntemleri gelecekte gerçek çok yüksek gerilim şebekelerinde kullanılabilecek şekilde geliştirmiştir. Burada, kullanılan yazılımın halihazırda denenmiş ve yaygın olması oldukça önem arz etmektedir. Ekip, projenin bulgularından faydalanabilmeleri için bu bulguları diğer kullanıcıların kullanımına sunmayı planlıyor. Özellikle şebeke kesitlerinin oluşturulmasına yönelik yeni yöntem, gerekli simülasyonların hızlandırılmasına yardımcı olabilir. Buna ek olarak, şebeke empedansını belirlemek için test edilen ölçüm yöntemi diğer gerilim seviyelerinde de kullanılabilir. Elde edilen ölçüm verileri ayrıca simülasyon modellerini doğrulamak ve geliştirmek için de kullanılabilir.

Genel olarak sonuçlar, araştırmacıların gelecekte yeni enerji hatlarının kısmi alternatif akım kablolama altyapısının kullanışlılığını daha iyi değerlendirmelerini sağlayacaktır. Aynı zamanda konunun uzmanları, ilgili risklere karşı olası önlemleri almak için bu kılavuzdan faydalanabileceklerdir.

Silisyum Karbür'ün Gelecek Nesil Elektrikli Araçlarda Kullanımı

Tesla tarafından kısa bir süre önce ucuz maliyetli yeni nesil araçlarda Silisyum Karbür (SiC) kullanımının %75 oranında azaltılacağı duyurulduğunda SiC'nin EV pazarındaki geleceği sorgulanır hale gelmiştir. SiC, yüksek güç verimliliği, voltaj ve akım kayıplarını azaltma yeteneği ve termal verimliliği artırırken motor boyutunu ve ağırlığını azaltma kapasitesi nedeniyle EV'ler için pratik bir alternatif sunmaktadır.

 SiC'nin hızlı büyümesi, bu geniş bant aralıklı malzemenin potansiyelini göstermiş olup  SiC pazarının hızla büyümesi için yeni fırsatlar yaratmaya devam etmektedir. Sonuç olarak, yarı iletken üreticileri, beklenen talep artışını karşılamak için kapasite artırımına yönelik önemli yatırımlar yaptılar.

Silikon Karbür Yonga Plakası (Kaynak : İnfineon)

 SiC, tipik silikon teknolojisine göre yaklaşık 5 kat daha fazla termal iletkenliği, 10 kat daha fazla arıza (breakdown ) voltajı ve 3 kat daha yüksek bant aralığı nedeniyle mühendislere birçok fırsatlar sunar. Fiziksel ve elektriksel özellikleri nedeniyle SiC cihazları, yüksek voltaj, yüksek güç uygulamaları için mükemmel seçimlerdir. Ek olarak, SiC daha yüksek anahtarlama frekanslarında çalışmak için daha uygundur, bu da indüktörler gibi pasiflerin boyutunu düşürmeye yardımcı olur ve güç dönüştürücü (konvertörler) tarzı cihazların ağırlığını büyük ölçüde azaltır. Şekil 1'de bir silisyum karbür levhası (wafer) gösterilmektedir.

  STMikroelektronics

ST, Tesla veya diğer otomobil üreticilerinin duyurularına işaret etmekten kaçınmaya dikkat ederken, silisyum karbürün kapasite ve teknoloji geliştirmesine önemli yatırımların yapmış bir firma olarak büyüme beklentilerinde veya geniş bant aralığı stratejisinde herhangi bir değişiklik yapmadığı bilgisini kamuoyuyla paylaşmıştır.

 STMicroelectronics (ST) Güç Transistörü Makro Bölümü stratejik pazarlama müdürü Filippo Di Giovanni’nin ifadesiyle : "Birçok otomobil üreticisi ile, kısıtlanmış güç kapasitesi ve azaltılmış performansa sahip pazara dönük yeni nesil bir elektrikli aracın geleceği tartışıldı. Belki de bu, daha yüksek üretim hacimleri ile daha düşük maliyetli pazar segmentlerine hitap etme çabası olarak görülmelidir. Normalde  bu araçlar silikon IGBT'lerle çalışır, bu nedenle kısmi bir çözüm olarak bile olsa bu araçlarda SiC kullanma olasılığı, SiC MOSFET'leri üreten ve satan şirketler için iyi bir haber olma özelliği taşıyor çünkü bu tür bir hareket toplam SiC pazarını daha da genişletecektir”  

 IGBT'ler, şehir arabaları gibi sınırlı menzilli araçlar için envertörlerde iyi performans gösterebilen yaygın güç yarı iletkenleridir. Bununla birlikte, IGBT'ler entegre bir anti-paralel diyottan yoksundur ve bu nedenle ek bir diyot çipi gerektirir. Buna karşılık SiC MOSFET'ler, ek bir doğrultucuya ihtiyaç duymaksızın dahili bir gövde diyotu ile üretilirler.

 “"ST'de, hazırlık aşamasında olan yüzden fazla SiC ile ilgili projemiz var ve teknik, satış ve kapasite projeksiyonlarımızla ilgili olarak herhangi bir endişemiz bulunmuyor.  Hibrit araçların bile şarj istasyonlarına ve enerji depolama sistemlerine ihtiyaç duyduğunu da belirtmekte fayda var. SiC MOSFET'ler verimlilik açısından bu uygulamalar için hala en iyi seçimdir," diye ekliyor  DiGiovanni.

 Gelecekte güç elektroniği pazarında SiC'nin hakimiyetine meydan okuyabilecek diğer gelişmekte olan malzemelerle ilgili olarak ST, GaN'yi SiC'nin tamamlayıcısı olarak görüyor. Kart alanını en aza indirmek için indüktörlerin ve kapasitörlerin boyutunu azaltmak maksadıyla daha yüksek frekanslarda anahtarlama yapabilen DC-DC dönüştürücüler ve yerleşik şarj cihazları gibi uygulamalarda kullanılması  ciddi ölçüde verimli olabilir.

  "800V'a doğru evrilen bara gerilimleri için otomobil üreticilerinin 1200V anahtarlama cihazlarına ihtiyacı var. Bununla birlikte, GaN hala 650V ile sınırlıdır, bu nedenle bu eviricilerde GaN kullanmak yeni çok-seviyeli topolojiler gerektirecektir. Öte yandan, dikey GaN hâlâ gelişmiş Ar-Ge laboratuvarlarıyla sınırlıdır ve  halen bu teknolojinin sanayide yaygına hale gelmesinde hâlâ çok uzağız” diyor Di Giovanni.

 ONSEMİ        

Tesla'nın SiC'yi benimsemesi, söz konusu teknoloji için yüksek düzeyde endüstriyel doğrulama sağlamış oldu . SiC'nin sağladığı performans avantajlarını pekiştirirken aynı zamanda otomotiv uygulamaları için sağlamlık ve güvenilirliğin yeterince iyi olduğunu doğruladı.

 Onsemi and Power Solutions Group Otomotiv Cer Çözümleri Başkan Yardımcısı ve Genel Müdürü Bret Zahn,  " Onsemi'nin görüşü, silisyum karbürün önümüzdeki yıllarda hızla artmaya devam edeceği yönünde. "Müşterinin belirli bir uygulama için ihtiyaç duyduğu performansa bağlı olarak, SiC veya Si kullanımına duyulan ihtiyaç değişebilmekte.  Bu nedenle her iki teknolojiyi de en uygun fiyat noktasında desteklemek önemlidir. Söylemeye gerek bile duymuyorum ama  SiC'nin hacmi önümüzdeki yıllarda hızla artmaya devam edecek ve gelecekteki hacimlerin kabaca %75'i otomotiv cer uygulamaları için olacak. Bununla birlikte, IGBT  gibi silikon tabanlı güç elektroniği öğelerinin bazı sınırlamaları vardır. IGBT'nin en büyük dezavantajı, ileri yönde iletime geçtiği gerilim (knee-voltage ) nin, ki bu değerin altında cihazın akıttığı akım değeri oldukça düşüktür, yük akım miktarlarının nispeten düşük olduğu hafif yükler altında düşük verimlere sebep olmasıdır. Elektrikli araçlar tipik olarak bu hafif yük koşullarında uzun süre çalışmakta olup, IGBT tabanlı envertörlerle sürülürken standart sürüş profillerinde yüksek kayıplara ve düşük menzile maruz kalmaktadır. Öte yandan SiC MOSFET'ler, düşük akımlarda bile aynı direnç değerine sahip saf dirençler olarak çalışır. Hafif yükler için cihaz verimliliği SiC MOSFET'lerde önemli ölçüde daha yüksektir ve bu da Dünya Uyumlaştırılmış Hafif Araçlar Test Prosedüründe (WLTP) yaklaşık %10 menzil artışı sağlar.  IGBT'nin ikincil bir dezavantajı, anahtarlama verimliliğinin daha yüksek pil gerilimlerinde çok daha fazla düşüyor olmasıdır. Pi voltajı 400V'tan 800V'a ve daha yükseğe çıkmaktayken bu durum daha belirgin hale gelir.  SiC MOSFET'ler yüksek gerilimlerde verimli anahtarlama sağlamaya devam eder çünkü tek kutuplu  (unipolar ) çalışma korunur. Bu eksikliklere rağmen, IGBT'ler Si'nin bipolar iletim ve cazip fiyatı yönünden verimli tam yük/aşırı yük çalışması kriterini sağlar. Bu durum bu öğeleri SiC MOSFET'lerin genel performans başarısının tam olarak değerlendirilmediği düşük güçlü araçlar ve bu araçlarda bulunan yardımcı dingillere yönelik olarak tercih edilen maliyet duyarlı envertörlerde cazip hale getirmektedir. GaN'ın SiC'den bile daha yüksek verimliliğe sahip olan ve kullanımı her gün daha fazla artan bir malzeme olduğunun farkındadır. Ancak, GaN günümüzde yanaldır ve yaklaşık 650V maksimum voltajlarla sınırlıdır. Otomotiv pazarı hızlı şarjı kolaylaştırmak için 800V sistem gerilimine sahip sistemlere doğru ilerlerken, 1200V SiC güç modülleri ideal bir çözüm sunabilmektedir. Bugünkü GaN teknolojisi ile  gerilim ve yapısal sınırlamaların üstesinden gelmemize daha uzun yıllar olduğunu tahmin ediyoruz. GaN'ın SiC için zorlu bir rakip olacağı bir gün kesinlikle gelecek," dedi.

Onsemi firmasına göre, piyasaya çok sayıda yeni SiC alt tabaka  (substrate) tedarikçisi girdiği için SiC alt tabaka kalitesi çok önemli hale gelmektedir. Firma yetkilisi şöyle sürdürüyor konuşmasını: 

"Bu tedarikçilerin çoğunda gördüğümüz sorun, alt tabakalarının kalitesinin düşük olması ve çoğunun çip seviyesinde çok düşük verimle sonuçlanacak ciddi kristal kusurluluğuna sahip olmasıdır. Düşük hacimlerdeki düşük verim, yüksek hacimlerde daha da düşük verime yol açıyor, çünkü en deneyimli SiC alt tabaka tedarikçileri bile düzgün bir kaliteyi korurken ölçeklendirmede zorlanmaya devam ediyor.

OEM'ler, yarı iletken tedarikçileriyle daha güçlü bağlantılara ihtiyaç duyduklarını ve bunları Tier-1  satıcılarına bırakamayacaklarının yeni yeni farkına varıyorlar. Yakın dönemde yaşanan otomotiv sektöründeki yarı iletken chip problemi bu tür ilişkilerin önemini artırıyor. ICE otomobillerden  EV'lere geçiş süreci araç yarı iletken donanımında artış gerektiriyor.  OEM'ler yarı iletken uzmanlığından yoksundur. Tier-1 bağımlılığının arttığı uzun yıllar boyunca BMW, Mercedes-Benz, VW, Stellantis, GM, Ford ve diğerleri gibi "geleneksel" OEM'ler, şirket içi mühendislik yetkinliklerini, Tier-1 kontratlarını projelendirerek yöneten teknik program yöneticileriyle değiştirdi.

Geleneksel OEM'ler Tesla, Rivian, NIO gibi gelişmekte olan OEM'lerle rekabet edebilmek için kurum içi mühendislik yeteneklerini geliştirmek üzere daha güçlü yarı iletken tedarikçi ortaklıklarına ihtiyaç duymaktadır. Volkswagen, HKMC ve BMW, onsemi'nin en verimli elektrikli araçları tasarlamalarına ve üretmelerine yardımcı olmak için anlaştığı birkaç geleneksel OEM ortağı arasında yer alıyor"

WOLSPEED

Tesla'nın duyurusuna cevaben Wolfspeed yarı iletken firması, bunu düşük maliyetli bir model sunma ve elektrikli araçları herkes için daha erişilebilir hale getirme çabası olarak olumlu görüyor.

Wolfspeed Otomotiv Satışları Başkan Yardımcısı Frank Ferrante:

 "Geleceğin bu düşük güçlü araç platformunun silisyum karbürün faydalarını an itibarıyle görüyor olması , işimiz için son derece olumlu ve SiC'nin uzun ömürlülüğüne olan güvenimizi güçlendiriyor" diyor. 

IGBT türünde geleneksel silikon tabanlı cihazlar onlarca yıldır güç dönüştürme tarafında yaygın bir biçimde  kullanılmaktadır. IGBT'lerle karşılaştırıldığında SiC güç cihazları %5-15 daha fazla menzil ve buna göre de batarya maliyetlerinde önemli tasarruflar sunar.  Ferrante, otomotiv OEM'lerinin performans ve maliyetleri her zaman dengede tuttuğunu başardığını ve gelecekte de bunu yapmaya devam edeceklerini kabul ediyor.

Güç elektroniği pazarında SiC ile rekabet edebilecek yeni yarı iletken teknolojiler ve malzemelerle ilgili olarak Wolfspeed, "GaN'ı tamamlayıcı bir teknoloji olarak görüyor. GaN, düşük güçlerde  AC'den DC'ye dönüştürmede son derece faydalıdır ve her yerde daha küçük, daha verimli güç kaynaklarına ihtiyaç vardır." diye ekliyor. Kendisi yine: 

"Mesele sadece elektrikli araçlar değil - dünya bugün ürettiğimiz enerjiyi mümkün olduğunca verimli kullanmaya odaklanmış durumda ve Wolfspeed'in ürünlerine ait uygulamaların listesinin her geçen gün daha da büyüdüğünü görüyoruz. Isı pompaları ve servo sürücülerden elektrikli trenlerde görev yapan invertör ve enerji depolama sistemlerine  kadar, silisyum karbürün benimsenmesinde olağanüstü bir artışın devam ettiğini görüyoruz. Silisyum Karbür gibi geniş bant aralıklı yarı iletkenler teknolojisine olan talep, sektörümüz için gerçekten de hayatta bir kez karşılaşılabilecek bir fırsattır." diyerek sonlandırıyor konuşmasını. 

Elektrikli Araçlarda Hibrit Tahrik Sistemlerinin Tanıtımı

 Günümüzde taşımacılıkta kullanılan araçların geliştirilmesi noktasında en önemli hedeflerden biri sera gazı emisyonlarını azaltmaktır. Nihayetinde asıl mesele burada her geçen gün kendini daha fazla gösteren iklim değişikliğini frenlemeye dönük bir gayret içinde olmaktır. Örneğin Avrupa'da, AB devletlerinin aldığı bir karara göre, yeni arabaların 2030'da 2020'ye göre en az yüzde 35 daha az CO₂ salması gerekiyor. Bu denli çabuk erişilmesi arzulanan bir hedefin tutturulması ne az sayıdaki tam elektrikli otomobillerle, ne de optimize edilmiş benzin-dizel motorlarla mümkün olabilir. Çözüm ancak içten yanmalı motor ile elektrikli motoru hibrit tahrikli olarak çalıştırmakta yatar. Elektrikli motor tahrikine dayalı seyahatin menzili ne kadar artarsa bu durum çevre adına o kadar iyi olacaktır.

Farklı Hibrit Konseptler

Ancak, hibrit denildiği zaman tek tip bir hibrit var sanılmasın. Uzmanlar, içten yanmalı motorun, elektrik makinesinin, jeneratörün ve şanzımanın düzenine ve işlev tanımlarına bağlı olarak sistemleri seri, paralel ve güç paylaşımlı (hem seri hem paralel ) hibrit tahrikler olarak ayırır. Bu kategoriler altında yıllar içerisinde farklı hibrit konseptler de ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, şu anda seri hibrit mimarilere bakarsanız, birkaç tane esaslı gelişim trendini hemen fark edeceksiniz.

Seri Hibrit: İki Motor Tek Tahrik Sistemi

Seri hibrit tahrik sistemi , bir jeneratöre mekanik olarak akuple olan içten yanmalı bir motordan oluşur. İlaveten sistemde tekerlekleri hareket geçirecek bir elektrik motor da bulunmaktadır. İçten yanmalı motor sadece elektrik akımını üreten jeneratörü çalıştırma görevine sahiptir. Bu elektrikle, ya aks diferansiyeline sahip bir elektrik motoru aracı hareket ettirir ya da bu görevi bir diferansiyele sahip olmayan aks başına iki motor yerine getirir.

Seri Hibrit Sistem

[İçten yanmalı motor ve tekerlekler mekanik olarak birbirine bağlanmamıştır. İçten yanmalı motor bir jeneratörü tahrik eder. Geçici olarak bir bataryada depolanmış enerjisi, tekerlekleri hareket ettiren bir elektrik motoruna aktarılır]

Bu konseptin başlıca avantajları şunlardır: 

İçten yanmalı motor, sürüş koşullarından bağımsız olarak çalışabilir ve araç dururken bile aküyü şarj edebilir. Seri hibrit ayrıca, aküde depolanan enerjiyi kullanarak içten yanmalı motor çalışmıyorken bile tamamen elektrikli bir tahrike olanak tanır. Günümüzün elektrik bataryalı araçlarında, içten yanmalı motor aynı zamanda menzil artırıcı olarak da hizmet eder. Aracın bataryalarındaki enerjinin bitmesi nedeniyle yolda kalmamasını sağlar..

Paralel Hibrit: İki Motor , Çift Tahrik Sistemi

Seri hibritten farklı olarak paralel hibrit, içten yanmalı motor ve tekerlek arasında mekanik bir kuplaja sahiptir. Yanmalı motora ait mekanik ile elektrikli güç aktarma organları ihtiyaca göre esnek bir biçimde devreye girerler çıkarlar. Daha açık söylemek gerekirse araç ya tamamen elektrikli, tamamen yanmalı motorla tahrikli ya da her ikisinin belli miktarda işlevsel olmasıyla çalıştırılabilir. içten yanmalı motorla veya aynı anda her iki tahrikle karışık olarak. Paralel hibritte, elektrik motorunun ve içten yanmalı motorun gücü toplam bir güce ulaşmaktadır. İçten yanmalı ve elektrik motorlarına ek olarak, bu tür hibrit sistemler ayrıca bir veya daha fazla dişli, kavrama veya serbest kavrama göbeği vs. gerektirir.

Hafif Hibrit (Paralel)

[Bir marş jeneratörü görevi gören ve içten yanmalı motorun kayış tahrikine entegre edilmiş veya doğrudan krank miline bağlanmış hafif hibrit yapı. Hafif hibrit, 48 voltluk sistem gerilimiyle bile, normalde kullanılmayan frenleme enerjisinin yakıt tasarrufu sağlayacak şekilde geri kazanılmasını mümkün kılar. Ayrıca, gerekmediği hallerde içten yanmalı motoru durdurarak yakıt tasarrufu sağlayan start-stop ve boşta çalışma işlevleri de mümkündür.]

Hizmet ve işlev yelpazesine bağlı olarak uzmanlar, paralel hibrit düzenlemede hafif ve tam hibrit arasında bir ayrıma giderler. Hibritleştirmede en basit ve en ucuz şekli, içten yanmalı motorun kayış tahrikine marş jeneratörü olarak entegre edilen veya doğrudan krank miline bağlanan hafif hibrit isimli tiptir. Hafif hibrit, 48 voltluk nispeten düşük bir sistem voltajıyla bile, normalde israf edilen frenleme enerjisinin yakıt tasarrufu sağlayaracak şekilde geri kazanılmasını sağlar. Buna ek olarak, ihtiyaç olmadığında içten yanmalı motoru her zaman kapatan yakıt tasarrufu sağlayan start-stop ve yavaşlama fonksiyonlarını etkinleştirir. Son olarak hafif hibrit, hızlanma sırasında içten yanmalı motoru destekler.

Tam Hibrit Sistem

[Elektrik motoru, yerden tasarruf etmek için şanzıman mahfazasına oturur. Bu hibrit varyantla araç, yalnızca içten yanmalı motor tahrikiyle veya tamamen elektrikle çalıştırılabilir. Takviye modu (Boost) devredeyken, elektrik motoru hızlanma sırasında içten yanmalı motoru ilave güç üreterek destekler. Fren yaparken, elektrik makinesi , fren enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren ve bu enerjiyi bataryada depolayan bir jeneratöre dönüşür.]

Önemli ölçüde daha yüksek performanslı tam hibrit sistemde, tahrik için elektrik motoru genellikle araç şanzımanına entegre edilir. 600 volta kadar çıkabilen daha yüksek sistem voltajı, SUV gibi ağır araçlarda bile günlük kullanıma uygun sürüş performansıyla ve daha uzun menzille sahip tam elektrikli bir sürüşe olanak tanır.

Hibritleştirme Vasıtasıyla Dört Tekerlek Tahriki

Seri hibritlerle karşılaştırıldığında, paralel tam hibrit sistemler, çalışma durumuna bağlı olarak tahrik motoru veya jeneratör olarak çalışan sadece bir elektrik makinesi gerektirir. İçten yanmalı ile elektrik motorunun performansı birbirinden bağımsız olarak ölçeklendirilebilir ki böylece sistem bileşenlerinin sürüş profiline daha iyi uyarlanması imkan dahilinde olsun.

Günümüzün taşıt konseptleri genellikle maliyet tasarrufu sağlayan modüler bir konsepte dayanmaktadır. Bununla beraber, özel binek otomobilleri ortak bir gövde platformu kullanırlar; farklı tahrik konseptleri farklı modüllerin kullanılmasıyla uygulanabilir. Burada paralel hibrit konsepti, büyük bir esneklik sunmaktadır. Şanzıman tarafında tam hibrit olan sistemlerde, hibrit tahrikini gerçekleştiren aksam tümüyle şanzıman mahfazasına yerleştirilmiştir, böylece yeni teknoloji, klasik arkadan çekişli araçların aktarma organlarına sadece birkaç değişiklikle nispeten kolay bir şekilde entegre edilebilir.

Taşıtın gövde platformuna, mevcut kurulum alanına, maliyetlere ve istenen işlev aralığına bağlı olarak, paralel hibrit mimari kullanılarak başka sistem konfigürasyonları elde etmek de mümkündür. Aracın tahrik edilmeyen normal arka aksı yerine, akstan, tahrik millerinden, elektrik motorundan ve kontrol elektroniğinden oluşan bir ünite kolayca monte edilebilir. Bir katma değer olarak, bu konsept aynı zamanda, sürüş kontrolünün elektrikli arkadan çekişi gerektiğinde yanmalı motorun sağladığı önden çekişe kattığı bir dört tekerlekli tahrik işlevi de sunar.

İçten Yanmalı Motorsa Sahip Araçların Elektrifikasyonu

Plug-in Hibrit: Priz Bağlantılı Paralel Hibrit

Hibrit sistemin izah edilen tüm varyantları, plug-in hibrit olarak konfigüre edilebilir. Bu halde, Plug-in hibrit, daha büyük kapasiteli bir batarya ile karakterize edilmektedir. Daha uzun mesafelerde tamamen elektrikli sürüş sağlar. Plug-in hybrid'in özelliği, sadece geri kazanımın - örneğin frenleme sırasında - aküleri doldurması değil, aynı zamanda bu araçların harici elektrik şebekesi üzerinden bir fişle şarj edilebilmesidir. Pil ne kadar büyük olursa, elektrikli tahrik üzerinden katedilecek menzil o kadar büyük olur. Plug-in hibrit, bir yandan tamamen akülü elektrikli bir aracın üstünlüğüne bir kapı aralarken diğer yandan ise içten yanmalı motor sayesinde sınırsız uzun mesafeli ulaşım avantajı sunmaktadır.

Güç Paylaşımlı ( Seri -Paralel ) Hibrit Sistem : Bir Araçta Üç Motor

Güç paylaşımlı hibrit, seri ve paralel hibritlerin bir kombinasyonudur.Burada, içten yanmalı motorun gücü, mekanik ve elektrik olmak üzere iki bileşene bölünür. Günümüzün standart seri hibrit sistemlerinin kalbi, içten yanmalı motor ve iki elektrikli makineye ilaveten bir planet dişlidir. Elektrik makinelerinden biri motor, diğeri ise jeneratör görevi görür. Bu sistemde içten yanmalı motor gücünün bir kısmını doğrudan tekerleklere aktarırken jeneratör de aynı anda gücün geri kalanını elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Bir batarya bu enerjiyi depolar ve onu gerektiğinde tekerleklerin güç akışına entegre edilmiş olan elektrik motoruna aktarır. Böylelikle, bir yandan tamamen elektrikli bir sürüş mümkün olurken, diğer yandan da tahrik için gerekli olmayan enerji geçici olarak depolandığı için içten yanmalı motorun optimum tüketim hız ve yük aralıklarında çalıştırılabileceği anlamına gelir. Bununla birlikte, bir planet dişlinin kendine özgü özelliklerinden dolayı, bu hibrit konfigürasyonda içten yanmalı motor ve elektrik motorunun performansı çok hassas bir şekilde birbiriyle uyumlulu hale getirilmelidir.

Bir Standart Olarak İçten Yanmalı Motorların Elektrifikasyonu

İçten yanmalı motor tahrikinin elektrifikasyonunun öncelikle 48 voltluk hafif hibrit sisteme sahip orta sınıf ve daha altı araçlarda olması , tam hibrit sistemlerin ise başlangıçta daha büyük araçlarda yaygınlaşması beklenmektedir. Plug-in hibrit, elektrikli tahrik ve içten yanmalı motorun avantajlarını en iyi şekilde birleştirir ve araç kullanıcısına mümkün olan en büyük esnekliği sunar.

Tüm Yönleriyle 5G Teknolojisi

Mobil iletişimin en son gelişim aşaması 5G'dir. Bu yeni teknoloji, çok daha yüksek veri kapasitesi ve son derece kısa yanıt süreleri sağlar. Bu, tamamıyla ağ üzerinden bağlantılı bir toplum için yeni uygulama olanaklarının kapılarını açar. İnternet of Things olarak bilinen Nesnelerin İnterneti teknolojisinin hayata geçirilmesi için çok önemli bir atlama taşı olan 5G günümüzde  çok yüksek hızlı internet olarak bilinir.  Bilhassa Bilkent Üniversitesinde görev yapan profesör Erdal Arıkan'ın bu sahadaki çalışmalarının Huawei firmasının literatür taramalarında sergilediği dikkat neticesinde farkedilmesiyle 5G teknolojisi büyük bir hızla küresel teknolojilerde öncü konuma yükselmiştir.  Arıkan polar kodlarla güvenilir veri aktarımının nasıl yapılabileceğini son derece nefis bir şekilde göstererek bu teknolojinin deyim yerindeyse babası olmuştur.  Bu çalışmaların neticesinde Huawei firmasının kendisine duyduğu saygı ve hayranlığın nişanesi olarak tertip ettiği etkinliğin bir videosunu veriyorum:

Süper hızlı 5G mobil iletişim standardı, ağ üzerinden bağlantılı gigabit toplumunun temelidir. Yüksek veri alışverişi gereksinimleri olan uygulamalara özel bir ivme kazandıracaktır. Akıllı bir şehir'de 5G sayesinde trafik sıkışıklığı ve kaza uyarıları ile boş park yerleri gerçek zamanlı olarak sürücülere bildirilebilir. Araçlar birbirleriyle ve mevcut altyapı ile iletişim kurabilir - hızlı ve güvenli veri iletimi, yüksek düzeyde otonom özellikli bir sürüş için itici güçtür. Otomobil için yeni işlevler içeren yazılım güncellemeleri bile mobil iletişim arabirimi aracılığıyla saniyeler içinde gerçekleştirilebilir.

5G Teknolojisinin Gelişim Çizgisi

Bir diğer önemli 5G uygulama alanı da Endüstri 4.0'dır. Ağ bağlantılı değer ve tedarik zincirleri, üretim tesislerinin kapsamlı şekilde sensörler üzerinden izlenmesi ve birbiriyle etkileşime giren robotları ile endüstri 4.0 yüksek performanslı iletişime ciddi ölçekte bağlıdır.

Süper hızlı mobil iletişim sayesinde medya kullanımı da gelecekte daha bireysel, esnek ve çeşitli hale gelecek. Bir konser veya futbol maçında aynı anda birkaç bin kişi mobil internete erişebilir olacak. Etkinliği 4K/8K Super HD kalitesinde ve interaktif olarak farklı açılardan akıllı telefonunuzdan zaman gecikmesi yaşamadan takip edebiliceksiniz. LTE ile karşılaştırıldığında 5G, 100 kat daha fazla veri kapasitesine ve 1000 kattan daha hızlı veri iletimine sahiptir. Neredeyse fark edilmecek kadar ufak gecikme süreleri sayesinde mobil iletişim standardı, ağda ışık hızında tepki oluştururken çok daha az elektrik tüketecektir. Bu etkileyici başarıların temelinde dört yenilik yatıyor.

Şimdiye kadar akıllı telefonlar ve diğer elektronik cihazlar 3 KHz ile 3 GHz arasında dar bir frekans aralığı kullandı. Ancak, hızla artan sayıda mobil ve ağa bağlı aygıtlar bu frekans alanını paylaşıyor - bunun sonucunda veri iletimi giderek yavaşlarken mevcut bağlantılar giderek daha çok arızaya meyilli hale geliyor. Çözüm, 6 GHz'in altındaki frekansları ancak özellikle milimetre dalga aralığına karşılık gelen ve mobil cihazların henüz veri iletmediği 30 ila 300 GHz arasındaki frekansları kullanmaktır. Burada Nesnelerin İnterneti için yeterli bant genişliği mevcuttur. Bununla birlikte, milimetre dalgaların zayıf bir yönleri vardır: taştan yapılmış ev duvarlarına nüfuz etmezler ve ağaçlar veya şiddetli yağmur tarafından emilebilirler.

Mimo Teknolojisi

Milimetre dalga aralığında veri iletiminde ölü noktalardan kaçınmak için, birçok küçük verici istasyon katılımcıların yakınına getirilir. Önceki mobil ağın bir uzantısı olarak hizmet veren küçük bir hücre ağı oluştururlar. Mevcut ağın bu şekilde genişletilmesi, sadece düşük bir iletim gücüne ihtiyaç duyularak yakındaki kullanıcılara ulaşılmasını sağlar. İstasyonlar arasındaki daha kısa mesafeler nedeniyle, cep telefonu veya IoT cihazı her zaman bir sonraki istasyona iyi bir bağlantı kurabilmektedir. Monolitik Mikrodalga Entegre Devreler (MMIC), verilerin 90 GHz'e kadar olan frekanslarda iletilmesine izin verir; pazar şu anda 40 GHz'e kadar olan frekanslara odaklanmaktadır.

MIMO teknolojisine (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) sahip bir iletim sisteminde, veri akışı birkaç verici ve alıcı anten aracılığıyla aktarılır. Bu sinyal alımını iyileştirir, menzili ve genel veri performansını artırır. LTE genellikle en çok sekiz anten öğesini bir araya getirirken, 5G önemli ölçüde daha büyük güç gerektirir: Milimetre dalga teknolojisinde , bir verici veya alıcı istasyonda genellikle birkaç yüz anten kullanılır. Masif MIMO olarak adlandırılan bu optimize edilmiş çoklu anten teknolojisi, mobil ağın kapasitesini kat kat artırır. Bununla birlikte, Tabii ki , Masif MIMO, milimetre dalgaların avantajlarını kullanmak için başka bir teknolojiye ihtiyaç duyar: Sinyaller yalnızca hüzmeleme (beamforming) tekniği ile güvenilir bir şekilde odaklanabilir ve iletilebilir.

Geleneksel antenlerden çıkan sinyaller her yöne düzgün ve aynı şekilde yayılırlar. Sinyaller diğer istasyonlarınkilerle çakışırsa, parazit meydana gelebilir ve sinyal iletimi ciddi şekilde bozulur. Massive MIMO'nun çoklu anten teknolojisi, hüzme oluşturma ile birlikte bu sorunu çözer: Aynı sinyali farklı zamanlarda birden fazla antenle göndererek, verici, istemcinin yaklaşık konumunu tespit eder ve iletim gücünü buna göre ayarlar - İngilizcede beamforming adı verilen hüzmeleme sinyal formu bu şekilde şekillendirilmiş olur. Bir hüzmeleme vericisi böylece farklı yönlerdeki bireysel alıcılara bireysel sinyaller gönderebilmektedir. Bu, menzili artırır, daha istikrarlı bir bağlantı ve daha yüksek iletim hızları sağlar ve radyo parazitlerini azaltır.

Hüzmeleme (Beamforming) Tekniği 

Giderek daha da artan ağa bağlanabilirlikle beraber, veri güvenliğine olan ihtiyaç da artmaktadır. Akıllı evler, ağa bağlı arabalar ve Endüstri 4.0, yetkisiz erişime karşı koruma ve veriler ve süreçlerin güvenliğini gerektirir. Yenilikçi yarı iletken tabanlı güvenlik çözümleriyle, geleceğin 5G mobil ağ yapısını artan sayıda güvenlik tehdidine karşı korumak önem teşkil eder.

5G Teknolojisinin Uygulama Örneklerinden Kesitler

1.

Satış sektöründeki meslektaşlarımızla bir toplantı yapıyoruz ve yine bu durum akşam geç saatlere kadar sürdü diyelim. Firdevs hanım evine giderken gece şehir merkezinden arabasıyla geçiyor olsun. "Neyse ki, bu saatlerde genellikle trafiğin yoğun olduğu saatlerde olduğu gibi ciddi ölçekte bir trafik sıkışıklığı yok," diye düşünüyor kendisi. Akşamın erken saatlerinde şehrin kuzeyinden güney bölgesindeki dairesine gitmek hızlıca bir saatten fazla sürebilir.

Akşam geç saatlerde eve dönmenin dezavantajı: Sokaklarda neredeyse hiç boş park yeri bulunmamaktadır . Ama Firdevs hanım bunun için endişelenmiyor. Yaşadığı muhit bir pilot projenin parçasıdır. Sokak lambaları radar sensörleri ve kablosuz haberleşme çipleri ile donatılmıştır. Yakındaki park yerlerinin boş olup olmadığını tanırlar ve bu bilgiyi mobil ağ üzerinden merkezi bir sunucuya iletirler.

İlgili uygulama Firdevs hanımın aracında da yüklenmiş durumdadır. Bu uygulama hangi park aydınlatma direklerinin altında ücretsiz park yeri olduğu bilgisini navigasyon sistemi aracılığıyla gösterebilir. Firdevs hanımın gerçekten uzun uzun park yeri araması gerekmiyor : Dairesinden sadece 150 metre uzağa park etme imkanına sahip oluyor. "Gerçek bir rahatlık” diye geçiyor Firdevs hanımın aklından kendisi otomobilini park ederken. "Bu teknoloji zamandan ve yakıttan tasarruf sağlıyor. Ve üçüncü kez sokaktan geçtiğinizde komşuları rahatsız etmiyorsunuz.”

2.

Tahsin bey de arabasını bir park yerine doğru sürüyor olsun. Aracını daha birkaç ay önce kiralamıştır ve sürüş alanında yakası açılmamış fırsatları konusunda hevesli bir ruh hali içerisinde. Araç trafik sıkışıklığı durumunda tamamen otonom sürüş yapabilmektedir. "Tekerlekleri üzerinde ilerleyen bir bilgisayar," diye geçiriyor aklından otomobili kiralayan kişi aracın tüm işlevlerini kendisine açıkladıktan sonra.

Aracın motorunu durdurduğunda ekranda bir mesaj beliriyor : Araç üreticisi ona, sürüşü daha güvenli ve daha konforlu hale getiren bir dizi yeni fonksiyon içeren yeni bir yazılım güncellemesi sunuyor. Bunun için arabasının artık servise gitmesine bile gerek yok. Cep telefonuna benzer şekilde, söz konusu güncellemeyi araçtaki bir cep telefonu arabirimi -Telematik Ünitesi ismi verilen donanım-aracılığıyla başlatabiliyor. Güvenlik çipleri, araca yalnızca yetkili servis sağlayıcının erişebilmesini sağlamakta.

Hızlı 5G ağı sayesinde, yeni yazılım sürümlerinin yüklenmesi ve kurulumu 20 dakikadan fazla süre almayacaktır. Tahsin bey’in ertesi sabaha kadar arabaya ihtiyacı olmayacağı için güncellemeyi onaylıyor. Güncelleme o anda yüklenirken kendisi inip aracının kapılarını kilitliyor. Güncel kullanım kılavuzu birkaç saniye içinde otomatik olarak doğrudan akıllı telefonuna yüklendi. Bu, ona yeni işlevler hakkında hemen bilgi edinme fırsatı sunuyor. Yarın sabah arabasının genişletilmiş işlevselliğini kullanabilir.

Pas, serbest durumdaki santrfora tam zamanında ulaşıyor. Santrafor topu alıyor ve direk şutunu çekiyor. Gol!!! 70.000'den fazla seyirci sevinç içinde. Mücahit Saran ve oğlu Türkay tribünde oturuyorlar. Her zamanki gibi, Türkay akıllı telefonunu elinde tutuyor. Sahada olup biteni takip ederken bir yandan da ekrana bakmaya devam ediyor. Büyük bir ulusal TV kanalı, maçı internetten canlı yayınlıyor.

3.

Türkay oyunu hem sahada izleyerek hem de mücadeleyi farklı kamera açılarından gösteren cep telefonu vasıtasıyla deneyimliyor. Üstelik neredeyse hiç zaman gecikmesi olmadan. Hızlı 5G ağı bunu mümkün kılar. Türkay'ın kulağında küçük bir kablosuz hoparlör bile var ve aynı anda yayıncının yorumlarını duyabiliyor.

Mücahit bey stadyumdaki atmosferin tadını çıkarmayı tercih ediyor. Etrafına bakınıyor. Birçok izleyici akıllı telefonlarının yardımıyla futbol maçını iki kez izliyor adeta. Bu uygulama artık büyük çaplı etkinliklerde gerçek bir trend haline dönüşüyor . Mücahit bey "Birkaç bin kişi burada aynı anda veri trafiğinde bir darboğaz olmadan mobil internete erişebiliyor." olması olağanüstü bir durum..

 

 

Cer Motorlarında Kullanılan Temel Güç Kontrol Yöntemleri

Temel olarak, kollektörlü doğru akım motorunun kontrolü için gerilim ve manyetik alanlar kullanılır. Gerilimin değiştirilerek kontrol sağlanmasında, cer motorunun terminal gerilimi kontrol edilmektedir

Cer  (Demiryolu elektrikli tahrik )teknolojisinde bu amaçla aşağıdaki araçlar kullanılabilir:

-Değişken gerilimli cer motorlarına güç sağlamak için gerilim kademeli transformatör. Bu ekonomik yöntem, bugün hala faaliyette olan hemen hemen tüm eski AC demiryollarında bulunabilir.

-Cer motoruna ait çok kademeli devreye seri ön dirençler.  D.C gerilimle çalışan eski raylı sistemlerin tümünde, gerilim değiştirmek amacıyla bir trafo bulunmadığından, yüksek kayıplar nedeniyle bu ekonomik olmayan yöntemin kullanılması gerekiyordu.

-Cer motorlarının yeniden gruplandırılması. Cer motorlarının - hıza bağlı olarak - seri veya paralel bağlanması, DC demiryollarının devreye seri ön dirençlerindeki kayıpları azaltmak için yararlı, yaygın olarak kullanılan ek bir önlemdir.

-Hassas ayarlanabilir motor gerilimi üretmede görev ve cer sisteminde görev yapan taşıtının üzerinde yer alan döner konvertör grupları. Düşük verimlilik ve yüksek ağırlığı nedeniyle (lokomotifte üç kez elektrik/mekanik enerji dönüşümü) kontrol tekniği yönünden çok faydalı olan besleme şekli giderek daha az kullanılır hale gelmiştir. Bugün artık hemen hemen hiç kullanılmaktadır.

- Güç elektroniği öğeleri içeren faz açısı kontrollü akım konvertörü. Alternatif akımla çalışan cer sistemlerinde kademesiz kontrole imkan sağlar. Eskiden bunların yerine civa buharlı doğrultucular kullanılırdı.

-Tristörlerle yapılmış DC kıyıcı. Davranışı, doğru akım gerilim seviyesini değiştirme işi üstlenmeye yarayan bir transformatörünkine karşılık gelir ve doğru akım demiryollarının kademesiz, ekonomik kontrolünü sağlar.

- Kademesiz kontrol için manyetik amplifikatör (transdüktör). Geçmişte, cer motoru beslemesinden ziyade yardımcı yardımcı ekipmanı kontrol etmek için kullanılıyordu. Artık günümüzde aktüatör göreviyle karşımıza çıkmamaktadır.

- Kaymalı Fırça Ayarı  ve konvertör görevi gören metadin gibi bazıları özel tasarım makinelere sahip diğer çeşitli seçenekler artık günümüzde geçerli değildir.

Komütatör motorun hızı, sabit akımda (ve dolayısıyla değişmeyen ikaz altında ve yine sabit torkta) motor gerilimi (terminal gerilimi ile kabaca orantılı olduğundan, cer motoru sıfır hız noktasına kadar tüm hız aralığında gerilim ile kontrol edilebilir.

İkaz alan kontrolünde ikaz akımı belli sınırlarda ayarlanabilir. Bu, sabit motor geriliminde kısıtlı bir alan içerisinde devir sayısının kontrolünde ayrıca bir imkan sağlar. Kural olarak, ikaz alanının zayıflatılmasıyla hızın yükseltilmesi prensibinden faydalanılır.

Alternatif akım asenkron motor, sadece besleme frekansının değiştirilmesi ile de uygun biçimde kontrol edilebilir. Alternatif akım senkron motor için ise bu tek seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Kimi zaman kullanılan döner frekans konvertörlerinin yerine bugün statik konvertörler almıştır. Lineer motorlar da aynı şekilde kontrol edilmektedir. Konvertör yüksek kalitede ve pahalı güç elektroniği bilgisi ve malzemesi gerektirir. Bu cihazlar cer sistemlerinde yer alan tüm kuvvetli akım sistemlerinde, ve yine dizel-elektrikli cer taşıtlarında kullanılırlar.

Raylı Taşımada Cer Sistemi

Endüstride Kablosuz Teknolojiler

Her ne kadar kablolu iletişim standart olsa da endüstride standart olarak, kablolu  bağlantıların  engel olduğu veya nispeten yüksek maliyet gerektirdiği ya da hiç mümkün olmadığı çok farklı uygulamalar vardır. Bu durumlarda, hava yoluyla yani kablosuz iletişim bir alternatiftir.

Bu teknik dokümanda, "kablolu mu yoksa kablosuz mu?" sorusunun ciddi şekilde sorulduğu tipik uygulama halleri detaylı şekilde anlatılacaktır. Ayrıca uygulamalar için geliştirilmiş olan  kablosuz sistemlerden bahsedilecektir.

 Özel Konutlarda ve Sanayide Kablosuz Haberleşme :

Tüketici elektroniği pazarında, yerel kablosuz uygulamalarının kullanımı yaygınlaşmıştır. Çok sayıda uygulama arasında şunlar sayılabilir: TV uzaktan kumandası, WLAN,  otomobil anahtarları, garaj kapıları, temassız ödeme.... Bu alanda çeşitli standartlar mevcuttur: WLAN, Bluetooth, RFID, NFC ve diğerleri.

Anlaşılabilir nedenlerden ötürü, sanayide kullanılabilirlik konusunda özel konutlara kıyasla daha yüksek beklentiler söz konusudur. Ayrıca, burada parazit frekanslarının oluşması daha muhtemel, ve daha uzun menziller gerekli olup,  farklı  kablosuz sistemlerinin bir arada var olması gerekliliği söz konusudur.

Buna ek olarak, kısa tepki süreleri ve düşük enerji tüketimi gibi sektöre özgü diğer gereklilikler de vardır. Uygulama profiline bağlı olarak, patlayıcı alanlarda çalışmaya ve yüksek emniyet gerektiren uygulamalara  uygunluk da gerekli olabilmektedir.

 Noktadan Noktaya Bağlantı mı yoksa Kablosuz Ağ mı?

Sanayide kablosuz teknolojinin kullanımında ortaya çıkan temel mesele, kontrol edilebilir sayıda son kullanıcıya sahip bir noktadan noktaya bağlantının mı yoksa çok sayıda katılımcıya sahip olan bir kablosuz ağın mı kurulması gerektiğidir. Elinizdeki bu teknik makale noktadan noktaya bağlantı şeklinde gerçekleştirilen kablosuz ağ anahtarlama cihazları konusuna değinmektedir. 

Kablosuz  Ağ  Anahtarlama Cihazlarının tipik uygulamaları

"Kablosuz" teknolojilere ait saha deneyimi, sanayide kablosuz anahtarlama cihazlarının uygulama yelpazesinin son derece geniş olduğununu  ancak yine de "kümeleşme” ye yani farklı uygulama profilleri şeklinde gruplaşmaya doğru bir yönelimin olduğunu göstermektedir. Bu uygulama profillerine bakalım: 

Döner Elemanlar

Takım tezgahlarının döner tablalarındaki kenetleme elemanları ve iş parçaları, doğru kenetleme işlevi yönünden izlenmelidir. Kablosuz anahtarlama cihazlarının kullanımı (örn. bir kenetleme elemanının son konumu bilgisi için), yoğun aşınmaya maruz kalan sürtünme halkalarının kullanımını gereksiz kılabilir. Kablosuz sistemler, döner tablalar üzerindeki taşıyıcı kayış konumunu veya döner tablanın kendi konumunu sorgularken benzer görevleri yerine getirir.

Çok Boyutlu Hareketli Elemanlar

Robot kollar ve diğer üç boyutta hareket edebilen ünitelerde  kavrayıcıya, alete veya yük taşıma sistemini besleyen kabloların reglajı özellikle karmaşıktır.  Burada 3 boyutlu zincir kılavuzlarına sahip olan  harici (ve aşınmaya müsait ) kablo paketlerine veya  kablosuz bağlantıya ihtiyacınız olacaktır.

Bu durumda kablosuz anahtarlama cihazlarına ve sensörlerini tercih eden işletmeler genellikle yükleme sistemleri ve mobil vinçlerin yanı sıra montaj ve ürün işleme ve sevk sistemleri üreticileridir. 

"İç mekanda" Yüksek Tesisat  Maliyetleri

Kurulumu anahtarın kendisinden çok daha pahalı olan endüstriyel anahtarlama cihazları vardır. Basit bir örnek, forklift sürücüleri de dahil,  çalışanların bir hol kapısını açmak ve kapatmak için kullandığı tavana monteli bir çekme anahtarıdır. Ayrıca montaj hatlarında da bu tür durumlar yaygındır. Bir kablosuz anahtar buraya kolayca ve esnek bir şekilde kurulabilir.

Büyük "Dış Mekan" Mesafeleri

Kurulum maliyeti  ile cihaz maliyetleri arasındaki fark, akaryakıt depolarındaki alarmlar veya açık hava tesislerindeki erişim kontrolleri gibi dış mekan uygulamalarında daha da büyük olabilir. Bu tür yerlerde kablosuz çözümlere yer verilmelidir. 

   

Hareketli /Mobil Uygulamalar

Kablosuz işletim cihazları öncelikle intralojistikte kullanılmaktadır. Operatör, örneğin sipariş toplama işlemini onaylamak için bunları yanında taşır. Ya da kapıları açmak veya siparişleri kabul etmek için forkliftlere monte edilirler. Diğer uygulama örnekleri, kamyonları rampada durdurmaya yarar tekerlek takozları ve intralojistiğin ötesinde, makinelerde esnek kurulum modlarında çalışmada iş gören hareketli işletme cihazlarıdır.

 

 Esnek /Modüler Sistemler:

 Makineler giderek artan bir şekilde modüler tasarıma sahip olmaktadır. Bir örnek: önde gelen bir üreticinin bükme makineleri isteğe bağlı olarak bir iş takım şarjörü ve ilaveten iş cihazı (robot) ile çalıştırılabilir ve daha sonra bir vardiya boyunca operatör olmadan çalışabilir. Şarjör sadece mekanik olarak kilitlenir, ilgili makine ile iletişim radyo ile sağlanır.

Kablolarda Hasar Oluşma Riski

Dökümhaneler gibi yüksek sıcaklıkta çalışan işletmeler ve yine kaynak istasyonlarında, ayak şalterlerinin kabloları kaynak ve döküm sıçramalarından zarar görebilir - bu, uygulamada sıklıkla karşılaşılan bir sorundur. Sac metal işlemede, düşen saclar nedeniyle kablo kopması riski vardır. Her durumda, kablosuz ayak şalterleri, arızalı ayak şalteri kablolarından kaynaklanan üretim kesintisi riskini en aza indirir.

Ergonomi ve Güvenlik

 Ayak şalterleri geniş çalışma alanına sahip ekipmanlarda (örn. abkant preslerde) kumanda elemanı olarak kullanıldığında, kablosuz şalterler ergonomiyi ve iş güvenliğini artırır. Bunlarla çalışma durumunda, operatörün  kumanda hattı iletkenine takılma riski yoktur ve ayrıca her seferinde en uygun yere yerleştirilmeleri daha kolaydır.

Değişken Konumlarda Sayma/Sorgulama

 Üretim hatları genellikle üretilen veya hatta verilen bileşenlerin sayısını sürekli olarak sayan sayaçlarla donatılmıştır. Dokunmatik yaylı veya radyo sensörlü radyo konum anahtarları bu amaç için idealdir. Herhangi bir yere çok kolay bir şekilde monte edilebilirler. 

 Binaların Erişilmesi Zor Alanları

 Endüstriyel ve idari binalarda kablosuz şalt cihazları için çok sayıda uygulama vardır - örneğin, havalandırma kapaklarının izlenmesi, acil çıkışların konumunun izlenmesi veya tavan pencerelerinin konumunun sorgulanması. Kablosuz iletişimin avantajı, kablo tesisatı gerekmediği için anahtarların veya sensörlerin basit ve esnek kurulumudur.

Güç/sinyal Bağlantısı Olmayan Uygulamalar

Kimyasal üretim tesislerindeki veya enerji üretiminde (petrol ve gaz) vanaların izlenmesi, yakınlarda elektrik bağlantısı olmaması nedeniyle genellikle zorluk arzeder.  Aynı durum yakıt depolarındali denetim şaftları ve limanlardaki "demirleme" sistemleri (demirleme halatları) için de geçerlidir. Her durumda, olumsuz çevresel koşullar nedeniyle genellikle "ekstrem" tasarımlı kablosuz şalt sistemi, kablolu varyantlara göre açık avantajlar sunar.

Sistem Tanımı: 

Kablosuz Anahtarlama Cihazları ve Kablosuz Alıcılar

Tüm bu uygulamalarda sistem kabaca üç öğe takımından oluşmaktadır:

• Kablosuz Anahtarlama Cihazı
• Anahtarlama Dolabında Yeralan Kablosuz Alıcı
• Anten

Kablosuz Anahtarlama Cihazı esasen kablolu özellikteki bir cihaztan türetmedir ve radyo iletişim modülü ile birleştirilir. Bu cihazlar farklı tasarımlarda olabilir ve endüstride sıklıkla kullanılan cihazların hepsini içerir: Konum şalteri, kablolu aç kapa anahtarı, ayakşalteri, sensörler, komut cihazları vs..

Sayısal değerlendirme birimleri, diğer şeylerin yanı sıra,  merkezi kontrol ünitesine bağlanabilen kablosuz  anahtarlama cihazı sayısı bakımından farklılık gösterirler. 

 Kablosuz Haberleşme Modülü : Entegre mi yoksa Ayrı mı?

Modern kablosuz anahtarlama cihazlarında, kablosuz modülü anahtar muhafazasına entegre edilmiştir. Kablo girişlerinden vazgeçilerek anten için gerekli alan bırakılmış olmaktadır. Buna ek olarak örneğin geleneksel konum anahtarlarının kablosuz özellikli hale getirilebildiği kompakt üniversal kablosuz anahtarlama cihazları da piyasada çokça bulunmaktadır. Bunlarda gönderici birim, harici bir gerilimsiz kontak aracılığıyla alıcı üniteyle bağlantı kurmaktadır.