Computer-on-Modules erobern zusehends den Embedded-Markt. Das flexible, platz- und kostensparende Konzept, das die CPU mit Basisfunktionen als Modul abtrennt und die gewünschten Steckverbinder sowie Spezialfunktionen auf eine Trägerkarte auslagert, ist so einfach wie genial.
Doch um Komponenten auszutauschen, braucht man ein standardisiertes Konzept, das zu den Anforderungen des Kunden passt und zukunftssicher ist.
Der COM-Express-Standard der PICMG ist etabliert und bietet Kunden große Unabhängigkeit von einzelnen Anbietern. Hauptsächlich für unkritische Industrie-Anwendungen konzipiert, stößt COM Express allerdings schnell an seine Grenzen, sobald eine Anwendung der Elektronik robuste Eigenschaften wie einen erweiterten Temperaturbereich, hohe Vibrations- und Stoßfestigkeit oder den Schutz vor Staub und Feuchte und 100%ige EMV-Dichtigkeit abverlangt. Diese Anforderungen wurden bisher meist durch kostspielige kundenspezifische Designs oder nur begrenzt realisiert.
Basierend auf dem Pin-Out und den Formfaktoren von COM Express macht Rugged COM Express (VITA 59 RCE) die Elektronik nun robust genug für anspruchsvolle mobile Anwendungen.
Im RCE-Standard besitzen die Module zusätzliche Seitenflügel zur Einbettung in einen konduktionsgekühlten Aluminiumrahmen (CCA), der die mechanischen Teile thermisch optimal verbindet. Der Rahmen leitet die Abwärme von CPU und Träger direkt zum umgebenden Gehäuse. Zugleich sind die Bauteile innerhalb des massiven und fest verschraubten Rahmens perfekt geschützt, auch hinsichtlich EMV. In Verbindung mit Conformal Coating bietet der Rahmen außerdem sicheren Schutz gegen Umwelteinflüsse wie Staub, Feuchtigkeit oder auch Chemikalien.
Die CCA-Technologie erlaubt zusammen mit passiver Kühlung den Betrieb in hohen Temperaturen ohne wartungsintensive Lüfter. So können beispielsweise Steuerungen im Bahnbereich, die einen erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +85°C und volle EN 50155-Konformität erfordern, einfach umgesetzt werden.
Fahrzeuge und Maschinen im Bergbau müssen hinsichtlich Schock und Vibration extrem hohen Belastungen trotzen – so auch eine Steuerung für Bergbaumaschinen, die innerhalb eines feuerfesten IP67-geschützen Gehäuses Vibrationen bis zu 5G und Stößen bis zu 50G ausgesetzt ist – RCE bietet hier die perfekte Plattform für robuste und platzsparende Designs.
Anwendungen im Medizinbereich dagegen erfordern oftmals eine sehr hohe EMV-Festigkeit. Auch hier überzeugt das mechanische Konzept von Rugged COM Express, da der zu allen Seiten abgedichtete Metallrahmen 100% EMV-Schutz gewährleistet. So sind auch in der Medizintechnik Systeme mit mehreren CPUs – beispielsweise eine CPU zur Steuerung des HMI-Interfaces, eine weitere zur Datenverarbeitung – denkbar und können dank RCE ungestört kommunizieren.
MEN Mikro Elektronik bietet derzeit die ersten beiden RCE-basierenden Module gesteuert von einem Intel Core i7 oder einem ARM® i.MX 6 an.
www.men.de/rce
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