Los diodos rápidos, los transistores MOSFET e IGBT y los dispositivos de protección frente a impulsos de tensión permiten diseñar convertidores y sistemas de alimentación con requisitos específicos de eficiencia, conmutación y fiabilidad.

Los circuitos de electrónica de potencia deben gestionar corrientes elevadas y tensiones que pueden alcanzar varios kilovoltios, además de soportar transitorios eléctricos derivados de la conmutación y de las perturbaciones de la red.

En convertidores DC/DC, inversores, fuentes de alimentación conmutadas y sistemas de accionamiento, la selección de los semiconductores influye directamente en las pérdidas de potencia, la disipación térmica y el comportamiento dinámico del sistema.

La gama de componentes de Littelfuse comercializada por TME incluye semiconductores de potencia de la familia IXYS, como diodos rápidos, transistores MOSFET e IGBT, junto con dispositivos de protección contra sobretensiones, entre ellos varistores de óxido metálico y descargadores de gas (GDT).

Diodos rápidos IXYS para convertidores de alta frecuencia

En los circuitos rectificadores y convertidores conmutados, el comportamiento dinámico de los diodos resulta tan importante como sus valores nominales de tensión y corriente.

Durante la transición del estado de conducción al de bloqueo, la carga almacenada en la unión debe eliminarse, un proceso que puede generar pérdidas de recuperación y afectar a las condiciones eléctricas del circuito.

Los módulos IXYS DSEI2X61-04C, DSEI2X61-10B y DSEI2X61-12B pertenecen a la familia FRED (Fast Recovery Epitaxial Diode), caracterizada por su recuperación inversa rápida.

Esta propiedad permite reducir las pérdidas asociadas a la conmutación y limitar la generación de calor en aplicaciones de frecuencia elevada.

La selección debe considerar la tensión inversa máxima, la corriente directa, el tiempo de recuperación inversa y las condiciones térmicas de funcionamiento.

También conviene evaluar la interacción del diodo con el interruptor principal, ya que las características de recuperación pueden influir en las pérdidas y en los transitorios de tensión del conjunto.

Transistores MOSFET: pérdidas de conducción y conmutación

Los MOSFET de potencia se utilizan como interruptores electrónicos en convertidores DC/DC, fuentes de alimentación conmutadas, sistemas UPS y accionamientos eléctricos.

Su elección requiere analizar tanto las pérdidas durante la conducción como las producidas en las transiciones entre los estados de encendido y apagado.

Entre los dispositivos IXYS distribuidos por TME figuran los módulos IXFN100N50P, IXFN132N50P3, IXFN210N20P, IXFN360N10T e IXFN420N10T.

La oferta también incluye transistores discretos como IXFH170N25X3, IXFR48N60P, IXFX210N30X3, IXFX27N80Q e IXTK120N25P.

Los principales parámetros que deben compararse son la tensión máxima drenador-fuente, la corriente admisible, la resistencia en conducción RDS(on), la carga de puerta, las características de conmutación y la resistencia térmica del dispositivo y de su montaje.

Una resistencia RDS(on) reducida ayuda a disminuir las pérdidas de conducción, que aumentan con el cuadrado de la corriente. Sin embargo, al elevar la frecuencia de conmutación, las pérdidas dinámicas pueden adquirir mayor relevancia.

La carga de puerta, las capacidades parásitas, los tiempos de transición y la energía disipada durante cada ciclo condicionan el rendimiento global.

La temperatura de unión también establece un límite fundamental. Por ello, el cálculo térmico debe incluir las pérdidas eléctricas, la resistencia térmica entre la unión y el ambiente y la capacidad de refrigeración del sistema.

Tecnologías MOSFET para distintas condiciones de funcionamiento

La familia IXYS incluye dispositivos basados en distintas tecnologías, como Polar, Polar3, X3-Class, Q-Class y Trench Gate. Estas denominaciones identifican diferentes soluciones de diseño, cuyas características deben evaluarse mediante las hojas de datos correspondientes.

Dos MOSFET con tensiones nominales y corrientes similares pueden presentar diferencias importantes en resistencia de conducción, carga de puerta, velocidad de conmutación y comportamiento térmico. Por tanto, la corriente máxima especificada no basta para determinar la idoneidad de un dispositivo.

Transistores IGBT para aplicaciones de alta tensión

Los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) constituyen otra opción para la conmutación de potencia, especialmente en aplicaciones donde deben combinarse tensiones elevadas y corrientes significativas.

Su selección depende de la tensión colector-emisor, la corriente de colector, las pérdidas de conducción y conmutación y las condiciones térmicas.

Como ejemplos de la gama IXYS figuran el IXYK120N120C3, con una tensión colector-emisor nominal de hasta 1,2 kV y una corriente de colector de 120 A, y el IXGH2N250, especificado para una tensión de hasta 2,5 kV y una corriente de colector de 2 A a una temperatura de carcasa de 110 °C.

Estas cifras representan límites de funcionamiento bajo condiciones de ensayo determinadas y no garantizan que ambos valores máximos puedan utilizarse simultáneamente en cualquier aplicación.

La frecuencia de conmutación también condiciona la elección entre MOSFET e IGBT. Además de las pérdidas en conducción, deben calcularse las energías de encendido y apagado y su contribución a la potencia disipada.

La decisión final depende de la tensión del bus, el perfil de corriente, la frecuencia de trabajo y la arquitectura del convertidor.

Origen de las sobretensiones en los circuitos electrónicos

Incluso cuando los semiconductores trabajan dentro de sus condiciones nominales, pueden aparecer sobretensiones capaces de superar sus límites de bloqueo.

Entre las fuentes más habituales se encuentran las descargas atmosféricas acopladas a las líneas, las perturbaciones de la red y los transitorios generados al conmutar cargas inductivas, como motores, transformadores y bobinas de contactores.

Los cambios rápidos de corriente también pueden provocar sobretensiones en las inductancias parásitas del circuito. Su magnitud depende, entre otros factores, de la inductancia y de la velocidad de variación de la corriente.

La protección debe dimensionarse según la forma de onda del impulso, su amplitud, la energía asociada y la tensión que puede soportar el circuito protegido.

En sistemas de potencia, además, es importante coordinar los dispositivos de protección con los elementos de conmutación y con las medidas de limitación de transitorios integradas en el diseño.

Descargadores GDT y varistores MOV de Littelfuse

Los descargadores de gas GDT de la serie CG presentan una impedancia elevada en condiciones normales.

Cuando la tensión alcanza el umbral de cebado, el gas se ioniza y el dispositivo conduce la corriente del impulso.

Su baja capacitancia resulta ventajosa en determinadas líneas de señal y comunicaciones, donde una capacitancia excesiva podría alterar la transmisión.

Estos dispositivos se utilizan en sistemas de telecomunicaciones, transmisión de datos y protección de entradas y salidas de equipos electrónicos. Su selección debe tener en cuenta la tensión de cebado, la capacidad de conducción del impulso y las condiciones de extinción posteriores a la descarga.

Los varistores de óxido metálico (MOV) actúan mediante una reducción pronunciada de su resistencia al aumentar la tensión aplicada. De este modo, desvían parte de la corriente transitoria y limitan la tensión que alcanza el circuito protegido.

Las series LA y TMOV de Littelfuse incluyen soluciones para distintas condiciones de protección. En la selección de un MOV deben comprobarse la tensión máxima de funcionamiento continuo, la tensión de varistor, la tensión de limitación, la corriente de impulso y la energía admisible.

Los dispositivos TMOV incorporan protección térmica para desconectar el varistor cuando se alcanza una condición de sobretemperatura. Esta función aporta una medida adicional frente al deterioro térmico, aunque no sustituye al dimensionamiento correcto ni a las protecciones complementarias que requiera el equipo.

Coordinación entre semiconductores y protección eléctrica

El diseño de un sistema de electrónica de potencia exige evaluar conjuntamente los componentes de conmutación, la distribución térmica y los dispositivos de protección.

Los MOSFET e IGBT deben seleccionarse según las tensiones, corrientes, frecuencias y pérdidas previstas, mientras que los diodos deben cumplir los requisitos de recuperación y rectificación del circuito.

Por su parte, los GDT y los MOV responden a mecanismos de protección diferentes y no son intercambiables en todas las aplicaciones. La coordinación depende de la naturaleza del transitorio, de la impedancia de la fuente, de la tensión residual admisible y de las características del equipo protegido.

La gama IXYS y los dispositivos de protección de Littelfuse disponibles en TME permiten abordar estas funciones mediante componentes diferenciados.

Por lo tanto, tien es la información en esta página web del distribuidor internacional TME.

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EIRE600 es una fuente de alimentación AC-DC open frame de 600 W diseñada para integración electrónica con refrigeración por conducción, aire forzado o convección.

El nuevo EIRE600 de Vox Power es una fuente de alimentación de corriente alterna a corriente continua, AC-DC, en formato open frame para aplicaciones electrónicas industriales, médicas y de equipos de tecnología de la información, conocidas como ITE.

Con un formato de 3 x 5 pulgadas y un perfil de 1,1 pulgadas, el diseño alcanza una densidad de potencia de 36,36 W por pulgada cúbica, por lo que facilita la integración en equipos compactos con restricciones térmicas y mecánicas.

Además, la unidad entrega 600 W continuos con refrigeración por conducción o aire forzado, mientras que puede proporcionar un pico de 750 W durante 3 segundos para cargas transitorias de mayor demanda.

Arquitectura electrónica del EIRE600 para alta densidad de potencia

La plataforma EIRE600 incorpora una eficiencia de hasta 96,2 por ciento, en consecuencia reduce pérdidas internas y limita la generación de calor en diseños donde la disipación condiciona la fiabilidad del sistema.

Para cubrir distintas arquitecturas de alimentación, la familia ofrece tensiones principales de salida de 12, 24, 36 y 48 V, con margen de ajuste para adaptarse a requisitos estándar y no estándar de diseño electrónico.

También integra funciones de sistema como remote sensing, señal AC_OK, salida auxiliar de 5 V bias, control remoto ON/OFF y alimentación dedicada para ventilador.

Por otro lado, el consumo en espera se mantiene por debajo de 0,25 W, o por debajo de 1 W con la unidad habilitada, lo que resulta relevante en equipos con objetivos estrictos de eficiencia energética.

Refrigeración, aislamiento y seguridad en sistemas médicos e ITE

En modo de convección, la fuente alcanza una potencia nominal de 450 W a 115 V de corriente alterna, aunque la refrigeración por conducción permite reducir el calentamiento interno en diseños cerrados o con flujo de aire limitado.

El rango operativo se extiende de -40 a 85 grados Celsius, con límite de 70 grados Celsius para funcionamiento por convección, por tanto cubre condiciones ambientales exigentes en electrónica profesional.

En seguridad eléctrica, el equipo admite instalaciones de Clase I y Clase II, además de incorporar aislamiento 2 x MOPP, es decir, dos medios de protección del paciente para aplicaciones médicas.

La baja corriente de fuga y la clasificación BF permiten su uso en dispositivos médicos con contacto directo con el paciente, incluyendo instrumentación quirúrgica y equipos de cuidados críticos.

Protecciones y compatibilidad electromagnética para diseño de equipos

Para mejorar la robustez del sistema, el EIRE600 incorpora protecciones frente a cortocircuito, sobrecarga, sobretensión y sobretemperatura, así como condensadores electrolíticos de larga vida útil.

Asimismo, el recubrimiento conformal de serie ayuda a proteger la electrónica frente a entornos más severos, una característica útil en fuentes destinadas a plataformas industriales o equipos instalados fuera de laboratorio.

La conformidad con EN, IEC y UL 62368-1 y con EN, IEC y ES 60601-1 facilita su integración en productos ITE y médicos sujetos a certificaciones internacionales.

En compatibilidad electromagnética, conocida como EMC, la familia cumple Clase B para emisiones conducidas y radiadas, por lo que simplifica el diseño de equipos electrónicos sensibles al ruido eléctrico.

Para ampliar información sobre este tipo de dispositivos, puedes acceder al monográfico Especial Fuentes de alimentación, donde se analizan distintas alternativas.

Si necesitas más información técnica sobre la nueva fuente de alimentación EIRE600 AC-DC de 600 W, puedes escribir a su distribuidor oficial Digikey o mediante un COMENTARIO.

O bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

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El CUR 3020 es un circuito integrado sensor de corriente Hall programable para medida precisa en convertidores de alta potencia con concentrador C-core.

El nuevo CUR 3020 de TDK Corporation es un circuito integrado sensor de corriente Hall lineal orientado a la medida de corriente en sistemas de conversión de alta potencia, con salida analógica proporcional al campo magnético aplicado.

Diseñado para trabajar con un concentrador C-core, es decir, un núcleo magnético que guía el flujo desde el conductor de corriente hasta el elemento Hall, el dispositivo permite desarrollar módulos de medida compactos para electrónica de potencia.

Su arquitectura programable facilita la adaptación del rango de sensibilidad a distintos niveles máximos de corriente, por tanto, resulta adecuada para inversores de tracción xEV, vehículos electrificados híbridos o de batería, sistemas de gestión de baterías y módulos industriales de sensor de corriente.

CUR 3020 con ancho de banda seleccionable para electrónica de potencia

El CUR 3020 ofrece dos opciones de ancho de banda, 250 kHz y 500 kHz, que permiten ajustar la respuesta dinámica según las necesidades del lazo de control o de monitorización de corriente.

Además, la sensibilidad de salida puede programarse entre 4,2 y 67,4 mV/mT, lo que proporciona margen de diseño para diferentes geometrías de conductor, niveles de corriente y configuraciones de concentrador magnético.

La salida de tensión en reposo, denominada QVO o tensión de salida sin campo magnético, queda centrada en 2,5 V para aplicaciones bidireccionales y admite ajuste por el usuario.

Para optimizar el comportamiento del circuito, el sensor utiliza una memoria EEPROM, memoria programable y borrable eléctricamente, que almacena parámetros de sensibilidad y QVO ajustados a cada aplicación.

Sensor Hall lineal con baja deriva térmica y encapsulado TO-92

En términos de precisión, el dispositivo limita el error máximo de deriva de sensibilidad a 1 por ciento entre menos 40 y 150 °C, mientras que el error máximo de deriva de offset queda en 5 mV en el mismo intervalo térmico.

Asimismo, el ruido referido a la salida alcanza 0,75 mVRMS a 250 kHz y 1,5 mVRMS a 500 kHz para una sensibilidad de 10 mV/mT a 25 °C.

El encapsulado TO-92 de cuatro pines integra un elemento Hall de alta sensibilidad, en concreto, una solución orientada a diseños donde el posicionamiento respecto al concentrador magnético condiciona la exactitud final.

Para entornos de automoción, la cualificación AEC-Q100 Grade 0, estándar de fiabilidad para componentes electrónicos de vehículo con mayores exigencias térmicas, se combina con funcionamiento ambiental hasta 165 °C durante periodos cortos.

Diagnóstico integrado para módulos de corriente industriales

Por otro lado, las funciones de protección incluyen detección de subtensión, sobretensión, inversión de polaridad, circuito abierto en masa y alimentación, además de diagnóstico programable por sobretemperatura.

Las abrazaderas de tensión de salida pueden activarse o desactivarse de forma independiente, lo que ayuda a definir límites eléctricos compatibles con el convertidor analógico-digital del sistema de control.

En un CSM, siglas de módulo de sensor de corriente, el circuito integrado puede combinarse con concentrador, apantallamiento, electrónica auxiliar, conectores y carcasa para crear un subsistema de medida listo para integración.

La fabricación de las obleas en la planta propia de Freiburg, Alemania, aporta control sobre el proceso semiconductor y, además, contribuye a la estabilidad de suministro a largo plazo indicada por la compañía.

Para ampliar información sobre este tipo de dispositivos, puedes acceder al monográfico Especial Sensores, donde se analizan distintas alternativas.

Finalmente, puedes escribirnos mediante un COMENTARIO, o bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

Si necesitas más información técnica sobre el nuevo sensor de corriente Hall CUR 3020 programable, puedes adquirirlos directamente en Microchip o a través de un representante oficial como Digikey o Mouser Electronics.

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El POL-05-20S-T es un convertidor PoL tolerante a la radiación que suministra hasta 20 A de corriente continua para carriles de alimentación en sistemas espaciales.

El nuevo POL-05-20S-T de Microchip Technology es un convertidor PoL Point-of-Load basado en GaN, nitruro de galio, desarrollado para alimentar cargas digitales de alta corriente en aplicaciones de procesamiento embarcado para el espacio.

Con una corriente de salida continua de hasta 20 A, el dispositivo aborda las restricciones de tamaño, consumo y disipación que condicionan el diseño electrónico de satélites, plataformas orbitales y cargas útiles con mayores necesidades de cálculo.

Su encapsulado compacto de montaje superficial pesa 25 g y mide 3,84 x 3,84 x 1,14 cm, por lo que facilita la integración en placas de circuito impreso con espacio limitado y elevada densidad funcional.

Arquitectura buck síncrona para carriles digitales

La etapa de conversión utiliza una topología reductora buck síncrona con control en modo de corriente, lo que permite gestionar transitorios rápidos y mantener una regulación estable en cargas dinámicas.

Además, el rango de entrada de 4,75 a 13,2 V y la salida ajustable de 0,7 a 5 V ofrecen flexibilidad para diferentes arquitecturas de distribución de potencia dentro del sistema electrónico.

En concreto, el convertidor puede alimentar carriles principales de FPGA, matriz de puertas programable en campo, microcontroladores, ASIC, circuitos integrados específicos de aplicación, y otros bloques digitales con procesamiento intensivo.

Por otro lado, el uso de dispositivos de potencia de nitruro de galio contribuye a mejorar la eficiencia y la densidad de potencia frente a soluciones convencionales de alimentación en entornos con limitación térmica.

POL-05-20S-T ante radiación espacial y temperatura

El POL-05-20S-T mantiene sus parámetros eléctricos especificados antes y después de irradiación hasta una dosis total de ionización, TID, de 50 krad.

Asimismo, el componente presenta resistencia frente a efectos de evento único, SEE, hasta una transferencia lineal de energía, LET, de 43 MeV·cm²/mg.

El margen térmico de funcionamiento cubre desde −55 hasta +100 °C con la máxima carga, una condición relevante para misiones sometidas a ciclos térmicos amplios y cambios ambientales severos.

Funciones de protección y monitorización de alimentación

Para reforzar la fiabilidad del carril de potencia, el dispositivo integra detección remota, protección frente a subtensión y sobretensión, arranque suave, patilla de habilitación y señal de alimentación correcta.

Estas funciones permiten adaptar la regulación a cargas de alta corriente que requieren precisión de tensión, respuesta rápida ante variaciones de demanda y monitorización del estado de alimentación desde la lógica de control.

En diseños electrónicos espaciales nuevos o tradicionales, la combinación de formato compacto, salida ajustable y tolerancia a radiación simplifica la implementación de carriles PoL cercanos a los circuitos de procesamiento.

Para conocer más propuestas relacionadas, puedes consultar nuestro monográfico Especial Fuentes de alimentación, donde recopilamos diferentes alternativas disponibles.

Si necesitas más información técnica sobre el nuevo convertidor PoL POL-05-20S-T de GaN radiotolerante, puedes adquirirlos directamente en Microchip o a través de un representante oficial como Digikey o Mouser Electronics.

O, escribirnos mediante un COMENTARIO o nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

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El procesamiento de materiales flexibles exige cada vez más precisión, velocidad y estabilidad durante las operaciones de corte y rebobinado.

En sectores como el envasado, la fabricación de films y la producción de embalajes industriales, mantener una tensión adecuada a lo largo de todo el proceso resulta fundamental para evitar defectos, aprovechar mejor las materias primas y garantizar la uniformidad de las bobinas finales.

En este contexto, JUSA Converting, fabricante e integrador de maquinaria para el procesamiento de materiales flexibles, desarrolla soluciones adaptadas a las necesidades de producción de diferentes industrias.

Su actividad incluye maquinaria de converting, equipos diseñados para automatizar operaciones de corte, rebobinado y manipulación de materiales, con especial atención a la precisión mecánica y al control del proceso.

La incorporación de electrónica avanzada en estas máquinas permite responder a las exigencias actuales del converting industrial, donde los incrementos de velocidad deben ir acompañados de un control preciso de la tensión para evitar desperdicios y mantener la calidad del producto.

Sensores y variadores para controlar la tensión en tiempo real

Durante el rebobinado, la tensión aplicada al material debe mantenerse dentro de unos márgenes adecuados.

Una tensión excesiva puede provocar estiramientos, deformaciones, roturas o problemas de registro, mientras que una tensión insuficiente puede generar arrugas, bobinas flojas y defectos en la geometría del rollo.

Los sistemas electrónicos de control dinámico de tensión combinan diferentes elementos para mantener la estabilidad del proceso.

Los sensores miden variables como la fuerza aplicada al material o la posición de los rodillos, mientras que los variadores regulan la velocidad y el par de los motores que accionan los ejes de desenrollado y rebobinado.

El sistema de control procesa estas señales y ajusta el funcionamiento de los accionamientos en función de las condiciones reales de trabajo. De esta manera, puede compensar cambios relacionados con el diámetro de las bobinas, las aceleraciones, las deceleraciones o las variaciones en las características del material.

Este control adquiere especial importancia cuando se trabaja con films plásticos finos, papeles ligeros o laminados multicapa, materiales que pueden deformarse o dañarse si la tensión no se adapta correctamente a sus propiedades.

La integración de estos elementos permite reducir la dependencia de ajustes manuales y facilita la repetibilidad de los parámetros de producción entre diferentes lotes y formatos.

Cortadoras rebobinadoras para reducir mermas

Las cortadoras rebobinadoras concentran varias operaciones críticas: desenrollar el material, realizar cortes longitudinales y formar nuevas bobinas con las dimensiones requeridas.

En estas aplicaciones, el control de tensión debe coordinarse con la velocidad de corte y las características del producto para evitar defectos durante todo el ciclo.

Así, el faricante desarrolla cortadoras rebobinadoras para procesar materiales como films plásticos, papel y laminados. La combinación de precisión mecánica, automatización y regulación de tensión permite adaptar el proceso a diferentes formatos y requisitos de producción.

Un control estable contribuye a obtener bobinas con una geometría uniforme, reducir las arrugas y limitar las roturas del material. También ayuda a disminuir los desperdicios generados durante los arranques, los cambios de formato y los ajustes de máquina.

La reducción de mermas no depende únicamente de la tensión. La calidad del material, el estado de las cuchillas, la alineación de los rodillos y la configuración de los parámetros de corte también influyen en el resultado.

Por ello, la integración de estos sistemas debe abordarse como parte de una estrategia global de optimización de la línea.

Automatización adaptada a cada proceso industrial

Cada planta presenta necesidades diferentes en función del material procesado, la anchura de las bobinas, la velocidad de trabajo y las condiciones de manipulación.

Además de las cortadoras rebobinadoras, la oferta de converting incluye rebobinadoras industriales, cortadoras de mandriles y encarretadoras. Estos equipos permiten automatizar distintas fases del procesamiento y preparación de bobinas, desde el acondicionamiento de los mandriles hasta la manipulación y el embalaje final.

El diseño personalizado también facilita la integración de accionamientos, sensores y sistemas de supervisión en función de los requisitos técnicos de cada cliente. La coordinación entre los elementos mecánicos, eléctricos y electrónicos ayuda a establecer parámetros de trabajo reproducibles y a simplificar las operaciones de cambio de producto.

Aplicaciones en packaging y sectores industriales

El control electrónico de tensión tiene aplicaciones en numerosas industrias que trabajan con materiales flexibles. En el sector alimentario, contribuye a procesar films y materiales de envasado con precisión. Mientras, en la industria química, permite adaptar el tratamiento de materiales técnicos y compuestos a sus características específicas.

En el ámbito farmacéutico, donde la uniformidad del material y la trazabilidad del proceso pueden ser especialmente importantes, la automatización facilita la repetibilidad de las operaciones.

También resulta relevante para fabricantes de envases y films industriales que necesitan optimizar el corte, el rebobinado y la preparación de bobinas para procesos posteriores.

La mejora del control de tensión puede traducirse en menos material descartado, menor necesidad de ajustes manuales y una utilización más eficiente de los recursos de producción.

No obstante, los resultados concretos dependen de las características de cada línea, de los materiales utilizados y de la configuración de los sistemas de control.

En definitiva, la integración de sensores, variadores y regulación dinámica de tensión está transformando el rebobinado industrial al permitir procesos más estables, repetibles y adaptables.

Si necesitas más información técnica sobre cómo el control electrónico de tensión está transformando el rebobinado industrial, puedes escribirnos mediante un COMENTARIO. O bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

El VCND2040X02 es un sensor óptico con salida de fotodiodo para enlaces de datos sin contacto en sistemas de baterías, almacenamiento energético y automatización industrial.

Los nuevos VCND2040X02, VCND2040SLX02, VCND2045X02 y VCND2045SLX02 de Vishay Intertechnology son sensores ópticos de grado automoción con emisor de infrarrojos, IR por sus siglas en inglés, y fotodiodo PIN integrados en encapsulados de montaje superficial.

La familia combina comunicación óptica sin desgaste mecánico con transmisión de datos de hasta 6 Mbit/s, por lo que facilita enlaces entre nodos de sistema en arquitecturas distribuidas.

En concreto, los dispositivos se orientan a sistemas de gestión de baterías, almacenamiento de energía, automatización industrial, conmutación óptica, codificadores ópticos y detección de posición.

Comunicación óptica con VCND2040X02 para sistemas BMS

Dentro de un sistema BMS, Battery Management System o sistema de gestión de baterías, estos sensores permiten comunicación descentralizada para monitorización y equilibrado de celdas.

Además, el enlace óptico evita el contacto físico y no depende de tecnologías de radiofrecuencia, lo que reduce la exposición a interferencias electromagnéticas, EMI, radiofrecuencia, RFI, y compatibilidad electromagnética, EMC.

La cualificación AEC-Q102, estándar del Automotive Electronics Council para componentes optoelectrónicos de automoción, refuerza su uso en diseños electrónicos sometidos a requisitos de fiabilidad elevados.

Por otro lado, la comunicación óptica aporta una capa física menos expuesta a ataques remotos que ciertos enlaces inalámbricos, algo relevante en módulos de batería conectados y nodos industriales.

Encapsulado SMD, doble lente y barrera contra crosstalk

Cada dispositivo integra dos lentes independientes y una barrera interna contra crosstalk, o acoplamiento óptico no deseado, entre el emisor IR y el detector.

Gracias a esta arquitectura, la familia admite comunicación óptica en aire libre a corta distancia, aunque puede ampliarse mediante ópticas secundarias externas.

Asimismo, el acoplamiento con fibra óptica permite transportar datos varios metros a través de rutas complejas, curvas y espacios confinados con pérdidas energéticas reducidas.

El encapsulado de 4,4 mm x 2,25 mm x 1,9 mm favorece la integración en placas de circuito impreso, PCB, donde el espacio disponible condiciona el diseño electrónico.

Un marco de terminales con flancos mojables permite montaje en orientación side-view o top-view, de modo que el diseñador puede adaptar la posición del sensor al trayecto óptico previsto.

Respuesta rápida y variantes con emisor IR simple o doble

Las versiones VCND2040X02 y VCND2040SLX02 incorporan un emisor IR de pila simple con tiempos típicos de subida y bajada de 18 ns.

En cambio, los VCND2045X02 y VCND2045SLX02 utilizan un emisor IR de doble pila y alcanzan tiempos típicos de subida y bajada de 9 ns.

La intensidad radiante típica alcanza 35 mW/sr en la serie VCND2040 y 65 mW/sr en la serie VCND2045, mientras que la potencia radiante típica se sitúa en 8 mW y 12 mW, respectivamente.

Además, la tensión directa especificada a 24 mA es de 1,5 V en los modelos VCND2040 y de 2,5 V en los VCND2045, un dato clave para el dimensionamiento del circuito de excitación.

La conformidad RoHS, Restriction of Hazardous Substances, la ausencia de halógenos y el nivel MSL 3, Moisture Sensitivity Level o nivel de sensibilidad a la humedad, completan las características relevantes para fabricación electrónica.

Para ampliar información sobre este tipo de dispositivos, puedes acceder al monográfico Especial Sensores, donde se analizan distintas alternativas.

Si necesitas más información técnica sobre los nuevos sensores ópticos VCND2040X02 con comunicación a 6 Mbit/s, puedes escribirnos mediante un COMENTARIO. O bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

Por otro lado, se pueden adquirir directamente a Microchip o a través de un representante oficial como Digikey o Mouser Electronics.

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El HAR 3025 es un sensor de posición angular de motor con doble die, salidas seno/coseno y arquitectura redundante para aplicaciones ASIL D fail-operational.

El nuevo HAR 3025 de TDK Corporation es un sensor de posición angular de motor basado en efecto Hall, definido como Safety Element out of Context o SEooC y preparado para Automotive Safety Integrity Level D o ASIL D según la norma ISO 26262:2018.

Orientado a diseño electrónico de seguridad funcional, el dispositivo amplía la familia de sensores angulares rápidos de la compañía con una arquitectura redundante en un encapsulado compacto para sistemas de dirección eléctrica, control x-by-wire y conmutación de motores de tracción de alta tensión.

Además, la integración de dos dies independientes dentro del mismo componente permite reducir el espacio ocupado frente a soluciones multipaquete, sin renunciar a la comparación de plausibilidad a nivel de sistema.

Arquitectura redundante del HAR 3025 para señal angular

La arquitectura del HAR 3025 emplea dos dies apilados en un encapsulado QFN24 de 4 x 4 mm2, con centros de sensibilidad coincidentes para que ambos elementos midan el mismo campo magnético.

Por ello, cada die genera señales síncronas de posición que el microcontrolador o la unidad de control electrónico, conocida como ECU, puede comparar para detectar desviaciones en aplicaciones fail-operational.

En concreto, cada die incorpora una matriz de seis placas Hall y procesamiento interno de señal para suprimir campos magnéticos parásitos conforme a ISO 11452-8:2015.

Gracias a esta compensación, el sensor permite medidas angulares fiables sin blindaje magnético adicional ni imanes objetivo sobredimensionados, un aspecto relevante en entornos próximos a motores eléctricos y líneas de potencia.

Salidas seno/coseno y calibración de final de línea

El componente proporciona salidas analógicas seno/coseno redundantes, configurables como diferenciales o single-ended, para que el cálculo externo del ángulo absoluto lo realice el microcontrolador del sistema.

Asimismo, la ruta de señal permite programar parámetros como ganancia seno/coseno, offset, ángulo cero, ortogonalidad y ancho de banda magnético mediante el pin de salida del sensor.

Al eliminar un pin específico de programación, el diseño simplifica la calibración de final de línea y favorece la integración en placas electrónicas con alta densidad de componentes.

Cuatro anchos de banda de amplificador seleccionables, desde 4,6 hasta 70,5 kHz, permiten ajustar el equilibrio entre retardo temporal y ruido angular según la dinámica del motor.

Para aplicaciones de alta velocidad, el sensor admite medida angular sin contacto de 360 grados en conmutación de motor hasta 60.000 rpm.

Diagnóstico integrado para seguridad funcional

La monitorización integrada supervisa funciones internas y externas clave, incluyendo tensión de alimentación, reloj, temperatura, procesado de señal Hall, memoria EEPROM y registros de configuración.

Si aparece un fallo, las salidas del die afectado pasan a alta impedancia, de modo que la ECU puede identificar la condición mediante resistencias externas pull-up o pull-down.

No obstante, el segundo die mantiene su funcionamiento independiente y conforme a métricas ASIL D, lo que resulta esencial en actuadores steer-by-wire, motores brake-by-wire y sistemas de dirección asistida eléctrica.

El rango de alimentación va de 3,0 a 5,5 V, mientras que la unión trabaja entre -40 y 170 grados Celsius con temperatura ambiente máxima de 150 grados Celsius.

La especificación de error angular total es igual o inferior a 0,6 grados con calibración estática de final de línea y puede reducirse hasta 0,1 grados mediante compensación dinámica externa.

También se incluyen protección frente a sobretensión e inversión de polaridad, salidas ratiométricas referenciadas a la alimentación y flancos mojables para inspección óptica automatizada, conocida como AOI.

En nuestro monográfico Especial Sensores encontrarás una selección de productos similares y sus principales características técnicas.

Para resolver cualquier duda técnica sobre el nuevo sensor de posición HAR 3025 con doble die redundante, puedes participar con un COMENTARIO. También tienes disponible nuestro SERVICIO AL LECTOR.

Y, por otra parte, se pueden adquirir a través de un representante oficial como Digikey o Mouser Electronics.

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La firma adapta su cadena de suministro e impulsa materiales de banda ancha para centros de datos y aplicaciones de automoción.

Originada como una escisión de NXP y, por tanto, descendiente directa del negocio de semiconductores de la neerlandesa Philips, Nexperia representa actualmente un volumen de envíos equivalente a aproximadamente una décima parte del total mundial del sector de los semiconductores.

Con fábricas en las ciudades europeas de Hamburgo y Manchester, así como centros de ensamblaje en Asia, la compañía ha experimentado durante la última década una expansión sostenida en diferentes áreas, entre ellas la automoción.

Durante el evento Pretzl Connect, en el que varios periodistas tuvimos la oportunidad de hablar con representantes de la firma, estos abordaron los problemas surgidos en sus operaciones en China, relacionados concretamente con Wingtech, compañía vinculada a Nexperia que se encuentra bajo administración fiduciaria debido a procesos legales en curso.

Esta situación provocó una pérdida de control administrativo sobre las filiales ubicadas en el país asiático, lo que derivó en una separación estructural entre las operaciones occidentales y orientales. La resolución judicial de este escenario legal está prevista para el próximo semestre.

Para mitigar las alteraciones derivadas de esta coyuntura, la dirección puso en marcha un plan de recuperación orientado a incrementar sustancialmente la capacidad de producción fuera de China. En este contexto, los centros de producción de Filipinas y Malasia están aumentando su actividad con el objetivo de establecer una cadena de suministro alternativa.

Este ajuste estructural responde a las demandas de los mercados occidentales, que buscan infraestructuras logísticas diferenciadas y resistentes frente a los condicionantes geopolíticos actuales.

Evolución técnica y nuevos materiales semiconductores

En paralelo a la reorganización corporativa, la estrategia productiva se centra en el desarrollo de semiconductores de banda ancha basados en carburo de silicio y nitruro de galio. Estos materiales complementan al silicio tradicional y permiten adaptar las características de los dispositivos a los requisitos específicos de cada aplicación.

El procedimiento de desarrollo consiste en analizar las necesidades de diseño de los dispositivos y seleccionar el material más adecuado para equilibrar el rendimiento térmico, la eficiencia energética y la densidad de potencia.

Esta evolución resulta fundamental para satisfacer las exigencias de infraestructuras de alta complejidad, como los centros de datos destinados a aplicaciones de inteligencia artificial, unas instalaciones que necesitan gestionar niveles de potencia superiores a los 250 kW y evolucionan hacia arquitecturas trifásicas de alta tensión.

Asimismo, los nuevos semiconductores facilitan la transferencia bidireccional de energía en vehículos eléctricos, posibilitando que las baterías devuelvan electricidad a la red general o a la infraestructura doméstica cuando el sistema lo permite.

El concepto de transferencia energética bidireccional se extiende también a la gestión energética urbana y a las instalaciones de energías renovables. Los sistemas fotovoltaicos y las soluciones de almacenamiento emplean semiconductores de potencia para gestionar la energía acumulada y facilitar su distribución, permitiendo que los usuarios puedan convertirse en proveedores ocasionales de electricidad.

En todas estas aplicaciones, los responsables de ingeniería destacan la necesidad de comprobar el comportamiento de los componentes mediante pruebas reales en condiciones de funcionamiento, ya que los valores teóricos documentados en las hojas de características pueden diferir de los obtenidos bajo condiciones de trabajo intensivo.

Lanzamientos previstos y nuevos componentes de Nexperia

Para responder a estas necesidades, el desarrollo de nuevos productos incluye modificaciones en el encapsulado y la gestión térmica, con soluciones que incorporan sistemas de refrigeración en la parte superior de los dispositivos. Estas mejoras permiten reducir el tamaño físico de los componentes sin comprometer la disipación del calor, un factor esencial cuando trabajan con corrientes elevadas.

La miniaturización facilita la integración de la electrónica de potencia en espacios reducidos, una característica de interés para los sistemas de control de equipos robóticos, actuadores y articulaciones electromecánicas.

De cara a la feria Electronica, Nexperia presentará una ampliación de su catálogo de componentes discretos. Entre los lanzamientos anunciados figuran nuevas familias de transistores basados en carburo de silicio, diseñados para distintos rangos de tensión y orientados a los mercados industrial y de automoción.

Complementariamente, la compañía introducirá nuevos diodos que ampliarán las opciones disponibles para gestionar la conversión de energía en aplicaciones con elevadas exigencias eléctricas.

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AQ4315-01ETG y SP4315-01WTG son matrices bidireccionales de diodos TVS con capacitancias de 0,25 pF y 0,17 pF para proteger interfaces de datos de alta velocidad frente a descargas electrostáticas.

Los nuevos AQ4315-01ETG y SP4315-01WTG de Littelfuse son matrices bidireccionales de diodos TVS (Transient Voltage Suppressor) orientadas a la protección contra descargas electrostáticas (ESD) en líneas de datos rápidas.

En diseños electrónicos con tensiones de línea inferiores a 1 V, la protección ESD exige una capacitancia muy reducida para no degradar la integridad de señal ni aumentar las pérdidas de inserción.

Además, los dispositivos combinan una tensión de enclavamiento típica de 4,5 V a 6,5 V con una capacidad de supresión de transitorios ESD de 8.000 V a 20.000 V hasta menos de 10 V en el punto protegido.

Por tanto, el circuito integrado conectado recibe una tensión y una corriente muy inferiores durante el evento transitorio, lo que ayuda a mantenerlo dentro de su área de operación segura (SOA).

Protección ESD para interfaces USB4, DisplayPort y automoción

Las interfaces de alta velocidad como USB4, Thunderbolt 5.0, DisplayPort y Ethernet de 2,5G, 5G o 10G requieren componentes de protección con baja carga capacitiva en cada pista diferencial.

En concreto, el AQ4315-01ETG ofrece una capacitancia de 0,25 pF, mientras que el SP4315-01WTG reduce este parámetro hasta 0,17 pF.

Asimismo, ambos modelos resultan adecuados para enlaces de vídeo y datos en automoción, incluidos sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS), Gigabit Multimedia Serial Link (GMSL), Gigabit Video Interface (GVIF) y señalización diferencial de baja tensión (LVDS).

La compatibilidad con ensayos de ±15 kV por contacto y ±20 kV por aire según IEC 61000-4-2 facilita su uso en etapas de entrada expuestas a manipulación, conexión externa o descargas indirectas.

AQ4315-01ETG y SP4315-01WTG con baja fuga y encapsulados compactos

Desde el punto de vista de integración en PCB, los encapsulados SOD-882/DFN1006 para el AQ4315-01ETG y 0201 WLCSP flip-chip para el SP4315-01WTG permiten ubicar la protección cerca del conector o del circuito integrado receptor.

Por otro lado, la corriente de fuga máxima de 50 nA contribuye a limitar el consumo en dispositivos alimentados por batería o en equipos con líneas siempre activas.

El AQ4315-01ETG añade cualificación AEC-Q101 y capacidad PPAP, además de un rango operativo de -40 a 150 °C para entornos electrónicos de automoción.

Sin embargo, el SP4315-01WTG prioriza una huella extremadamente reducida para electrónica portátil, wearables y equipos de consumo con alta densidad de interconexión.

La combinación de baja capacitancia, baja tensión de enclavamiento y encapsulado compacto permite abordar la protección de buses rápidos sin recurrir a soluciones que penalicen el margen de señal.

Para explorar más opciones similares, accede a nuestra categoría diodos.

Si necesitas más información técnica sobre los nuevos diodos TVS AQ4315-01ETG y SP4315-01WTG de 0,17 pF, puedes escribirnos mediante un COMENTARIO. O bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

Se pueden adquirir a través de un representante oficial como Digikey o Mouser Electronics.

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La Ara240 es una unidad de procesamiento neuronal discreta orientada a ejecutar modelos de IA generativa y cargas multimodales en sistemas embebidos de borde.

La nueva Ara240 de NXP Semiconductors es una unidad de procesamiento neuronal discreta, o NPU por sus siglas en inglés, desarrollada para aplicaciones de inteligencia artificial en el borde dentro de automatización industrial, robótica autónoma, infraestructura inteligente y plataformas embebidas.

Disponible a través de Mouser Electronics, el dispositivo combina capacidad de cómputo equilibrada y elevado ancho de banda externo para procesar modelos de lenguaje extensos, o LLM, y modelos visión-lenguaje, o VLM, directamente en equipos edge sin depender de recursos de nube.

En concreto, la arquitectura de la Ara240 alcanza hasta 40 eTOPS, equivalentes a teraoperaciones por segundo, y admite hasta 16 GB de memoria LPDDR4, una combinación pensada para ejecutar modelos complejos con baja latencia en entornos embebidos.

Ara240 para inferencia local en sistemas embebidos

La ejecución local de cargas de IA permite reducir la exposición de datos sensibles y, por tanto, resulta especialmente adecuada para robots autónomos, servidores edge, plataformas de monitorización industrial e interfaces hombre-máquina avanzadas, conocidas como HMI.

Además, el soporte para cargas multimodales y modelos basados en transformadores facilita el despliegue de funciones de percepción, interpretación contextual y asistencia inteligente en equipos compactos instalados cerca de la fuente de datos.

Desde el punto de vista de integración, la unidad ofrece interfaces host PCIe Gen4, o Peripheral Component Interconnect Express de cuarta generación, y USB 3.2, lo que simplifica su incorporación en plataformas de cómputo edge, ordenadores industriales, portátiles técnicos y sistemas embebidos con aceleración de IA.

Seguridad hardware e interfaces para edge AI industrial

Para despliegues en entornos industriales y empresariales, la Ara240 incorpora arranque seguro y un procesador de raíz de confianza hardware, elementos que refuerzan la protección durante el inicio del sistema y la ejecución de cargas críticas.

Por otro lado, el módulo ARA2-M2-16G-GT utiliza la NPU Ara240 y adopta el formato M.2 M-Key conforme a las especificaciones NGFF 2280, donde NGFF hace referencia a Next Generation Form Factor.

Gracias al soporte de hasta cuatro líneas PCI Express 4.0 en configuración x4, el módulo puede actuar como unidad de procesamiento complementaria en placas de desarrollo FRDM i.MX 95 y FRDM i.MX95 Pro con capacidad PCI Express M.2 M-Key.

Ara SDK para desarrollo de aplicaciones de IA embebida

El ecosistema se completa con Ara SDK, un kit de desarrollo de software diseñado para acelerar la creación y el despliegue de aplicaciones de IA sobre unidades y módulos basados en Ara240.

Asimismo, el compilador de IA extensible del SDK soporta redes neuronales convolucionales, o CNN, redes completamente conectadas, transformadores de visión, o ViT, y modelos complejos de lenguaje y visión-lenguaje.

La optimización de flujo de datos, los métodos flexibles de cuantización y el soporte de múltiples tipos de datos ayudan a ajustar rendimiento y latencia en aplicaciones edge AI con restricciones de espacio, consumo y disponibilidad de recursos.

Para explorar más opciones similares, accede a nuestra categoría procesadores.

Si necesitas más información técnica sobre la nueva Unidad NPU Ara240 para IA generativa en edge, puedes escribirnos mediante un COMENTARIO. O bien utiliza nuestro SERVICIO AL LECTOR gratuito.

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