Xilinxchefen Victor Peng inledde för drygt två år sedan en stark satsning på FPGA-baserade acceleratorer för högprestandadatorer

 

COM-HPC Server för modulära kantservrar

PICMG kommer inom kort att officiellt fastställa Computer-on-Module-standarden COM-HPC. En del av den nya standarden är specifikationen COM-HPC Server. Denna har utvecklats för avancerade kantservrar (edge servers), som har stort behov av nya höghastighetsgränssnitt som PCI Express 4.0 och 5.0, liksom 25 Gbit Ethernet. Christian Eder, marknadsdirektör på congatec AG och ordförande för PICMG COM-HPC Subcommittee beskriver här standarden och några viktiga användningsområden.
Läs Mer…

Midsummers största solpanelsorder

Antik teknik lever än

Läs krönikan på webben

Nu har jag blivit tillfrågad ett par gånger om transduktorer. En gång är ingen gång men två gånger tyder på en trend – eller? Eftersom jag är stolt och lycklig ägare till ett litet transduktordemoaggregat så kan det vara dags att dela lyckan med andra. Så här gick det till:

”Ska du inte kasta det där akvariet nån gång?” undrade hustrun.

Akvariet? Vad pratade hon om? Jag gick med och tittade på fyndet. Det var den gamla demomodellen från ASEA, numera ABB, som hon hittat. En tung klump med järn, koppar och selen. Allt kapslat i ett plexiglashölje med stomme av grönlackade stålprofiler. Tidstypiskt och ganska vackert. Så här såg det ut sedan ”akvariedelen” avlägsnats:

Bild 1. Transduktordemo – femtiotal.

Vilken flashback! Jag förflyttades till tidigt sextiotal. Till Byrån för Allmänna Industriutrustningar i Västerås och till Sydfrankrike där jag i ungdomligt oförstånd och med bristande språkkunskaper lyckades sälja en pappersmaskinutrustning till en elförman som inte heller pratade franska utan höll sig till katalanska. Detta måste förstås testas. Jag lyfte med möda den tunga klumpen och ställde den på arbetsbänken…

Transduktor? Du menar förstås transducer.
Nej, en transducer är en signalomvandlare – en mikrofon, en tryckgivare eller någon annan signalomvandlare – jag menar transduktor. Bildat i analogi med Transfer Resistor dvs transistor och dessutom några årtionden innan transistorn föddes. Transfer Inductor alltså. Dvs en induktans som kan styras med en extern signal. Och – detta är det fina i kråksången – till skillnad från transistorn, som blir mycket varm i linjära tillämpningar, har transduktorn dessutom ingen egentlig förlusteffekt.

Den utgörs ju av en ren induktans och en sådan har som bekant fasförskjutning 90 grader, vilket innebär att den inte förbrukar någon effekt, dvs W. Däremot förbrukar den reaktiv effekt, var, och framför allt representerar den en impedans. Genom att styra impedansen kunde man styra varvtal hos motorer, ljusstyrka i scenbelysningar (Operan i Stockholm hade transduktorer) eller galvaniska processer.

Men, det måste finnas en hake?
Tidigare hade man använt kvicksilverlikriktare, roterande omformare (Ward-Leonard) eller speciella motorer med komplicerade borstarrangemang (Schrage etc) för att styra effekt och varvtal. När transduktorn blev mera allmän kunde dessa miljöfarliga och underhållskrävande apparater
pensioneras och ersättas med robusta statiska enheter med bra regleregenskaper och lång livslängd. Men det fanns ett problem; likriktarna.

I bild 1 illustreras detta mycket tydligt. Under panelens diodsymboler sitter en massa fyrkantiga plåtbitar uppträdda på en stav. Detta är de likriktare som behövdes för att få transduktorerna att fungera. På femtiotalet fanns inga kraftlikriktare i kisel, inte heller i germanium. Selen var vad man hade.

(OK, det fanns kopparoxidullikriktare också. Men de var ännu sämre och användes mest som likriktare i mätinstrument. Som effektkomponenter var de fullständigt otillräckliga.)

Den visade likriktaren klarar cirka 100 mA kontinuerlig ström och varje likriktarelement hade cirka 30 V spärrspänning. Så den första förbättringen var att koppla bort dessa dinosaurier och ersätta dem med modernare komponenter. Om man tittar noga så ser man att de röda ledarna lossats från anslutningarna i panelen och att det istället sitter svarta 1N007 kiseldioder mellan bultarna. Man får titta noga – dioderna är mindre än den graverade symbolen på panelen…

Det kan vara intressant att jämföra data på selenlikriktare och kiseldioderna. Selenlikriktarna klarar 0,1 A – dioderna klarar 1,0 A. Selenlikriktarna klarar cirka 30 V och dioderna klarar 1000 V. Haken var alltså att det ännu inte fanns likriktare som möjliggjorde transduktorlikriktare för stora effekter. Och när kiseldioder för hundratals och tusentals ampere började bli tillgängliga så försågs de snart med en styrelektrod och därmed var den styrda tyristorlikriktaren ett faktum. Där hade transduktorn inte en chans och tyristorströmriktare dominerade scenen i nästan trettio år innan den i sin tur avlöstes av IGBT och PWM.

Hur fungerade det då?
Bra, kan man nog säga. En registrering från provkörning visas i bild 2:

Bild 2. Transduktor till vänster tyristor till höger. Båda ca 40% utstyrda.

Detta kanske förvånar en del av läsarna. Hittills har vi ju pratat om in induktans. Visserligen variabel, men ändå – vad vi minns från fysiklektionerna är ju att induktans (plus resistans och kapacitans) är linjära komponenter. En induktans som man lägger en sinusspänning på ska leverera en sinusformad ström. Ingen deformerad ström med hög övertonshalt. Vill man ha distorsion och höga övertoner kan man använda tyristorer, som i bilden till höger. Men induktanser är linjära – så är det bara!