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mundo Nº 414 • DICIEMBRE 09 España: 19 - Extranjero: 27 - CETISA EDITORES ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Circuitos para gestión de alimentación: consideraciones térmicas Fuentes conmutadas aisladas y de muy bajo consumo en vacío OPTRÓNICA. Al rescate de la ley de Moore / Características de un medidor de longitud de onda OPINIÓN. Uso de SVHC en componentes y conectores pasivos Dossier. Semiconductores de potencia

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Mundo Electronico - 414

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Nº 414 • DICIEMBRENº 414 • DICIEMBRENº 414 • DICIEMBRENº 414 • DICIEMBRENº 414 • DICIEMBRENº 414 • DICIEMBRE 09 09 España: 19España: 19España: 19España: 19€ - Extranjero: 27 - Extranjero: 27 - Extranjero: 27€ € - CETISA EDITORES- CETISA EDITORES- CETISA EDITORES- CETISA EDITORES

ELECTRÓNICADE POTENCIA.Circuitos para gestión de alimentación: consideraciones térmicas

Fuentes conmutadas aisladas y de muy bajo consumo en vacío

OPTRÓNICA.Al rescate de la ley de Moore / Características de un medidor de longitud de onda

OPINIÓN.Uso de SVHCen componentesy conectores pasivos

Dossier.Semiconductoresde potencia

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Sin inversión no hay desarrolloa importancia de la inversión en I+D+i no es ningún tópico. El mundo no avanza sin nuevos desarrollos y éstos no son viables sin destinar recursos económicos a su investigación. Los semiconductores de potencia son un magnífi co ejemplo. Aunque su historia comienza unos años antes, su despegue se fecha en la década de los 70 del siglo pasado. Su continuo avance dio respuesta a la necesidad de dar soluciones a los nuevos retos y oportunidades que se abrían en distintos frentes: industrial, militar, transporte, etc. Como consecuen-cia lógica la disposición de medios humanos y de capital fue esencial para lograr el nivel de perfeccionamiento y utilización que se registra en la actualidad.

Aunque los sectores tradicionales de uso de los semiconductores de potencia como los variadores de velocidad para accionamientos eléc-tricos, las fuentes de alimentación o el control de proceso industrial siguen manteniendo su relevancia, las perspectivas más prometedo-ras para este campo parecen encontrarse en el mundo de las ener-gías renovables y la búsqueda de una mayor efi ciencia energética. Si bien todas requieren de esta tecnología, las que registran un mayor incremento de la demanda son la eólica y la solar. Por el momento las energías renovables y en particular la eólica sólo representan un 5% del total del mercado, pero es el sector que más crece con un aumento anual del 25%.

Con los datos actuales otro de los campos que dará más frutos es el de las aplicaciones de automoción. Aunque representa tan sólo un 4% del mercado, está creciendo a un ritmo anual cercano al 20%. Según los expertos, los coches eléctricos están a la ‘vuelta de la es-quina’ y este despertar puede signifi car una de las grandes cuentas de negocio que conviene atender con esmero.

Contar con novedades de productos garantiza el liderazgo de las em-presas que los abanderan. Hasta hace no muchos años las grandes compañías eran prácticamente los únicos referentes del mercado es-pañol. Ahora cada vez hay más diversifi cación y han debutado varias ‘start-ups’ y corporaciones de tamaño medio auspiciadas principal-mente por el liderazgo de España en las energías renovables.

La colaboración entre industria, universidad y centros de investiga-ción se sitúa en el centro del futuro del sector. Se ha avanzado mucho en este sentido, pero es necesario profundizar más y que la coopera-ción sea más fl uida. El porvenir del mercado de los semiconductores de potencia está ligado a su capacidad de innovación y ésta, cuanto más respaldada se encuentre desde los diferentes agentes, más versátil y pujante será.

mundo

Premio Excelencia ala Comunicación 2006

Col.legi d’EnginyersTècnics deTelecomunicacions

(COETTC)

L

EDITORIAL

Mundo Electrónico | DIC 09

www.mundo-electronico.com

EDITOR ÁREA ELECTRÓNICA: Eugenio Rey [[email protected]] DIRECTOR: Sergio Lorenzi [[email protected]]

COLABORADORES: Juan José Salgado y Nuria Calle

MAQUETACIÓN: Rafael Cardona [[email protected]]

PUBLICIDADEnric Carbó [[email protected]]Miquel Cabo [[email protected]]

Publicidad InternacionalSergio Lorenzi [[email protected]]

MódulosSusana Al Bitar [[email protected]]

Coordinadora PublicidadIsabel Palomar [[email protected]]

SUSCRIPCIONESIngrid Torné e Elisabeth Díez[[email protected]]

CONSEJO ASESOR JOSÉ LUIS ADANERO, JOSÉ CABALLERO ARTIGAS, ANDRÉS CAMPOS, ERNESTO CRUSELLES, EDMUNDO FERNÁNDEZ, PERE FITER, JESÚS GARCÍA TOMÁS, FRANCISCO J. HERRERA GÁLVEZ, GABRIEL JUNYENT, EMILIO LERA, FRANCISCO J.LÓPEZ HERRERO, MANUEL LÓPEZ-AMO SAINZ, JOSE MIGUEL LÓPEZ-HIGUERA, EDELMIRO LÓPEZ PÉREZ, CARLES MARTÍN BADELL, SALVADOR MARTÍNEZ, JOSÉ A. MARTÍN-PEREDA, MIGUEL DE OYARZÁBAL, RAMÓN PALLÀS, JUAN JOSÉ PERÉZ, RAFAEL PINDADO, JAVIER DE PRADA, VALENTÍN RODRÍGUEZ, SERGIO RUIZ-MORENO, JOSÉ M.SÁNCHEZ PENA, FRANCISCO SERRA, JOSÉ LUIS TEJERINA, PEDRO VICENTE DEL FRAILE, CARLOS VIVAS, JOSEBA ZUBIA.

Edita:

Director General: Antonio Piqué MoratóDirectora Delegación de Cataluña: María Cruz ÁlvarezEditora Jefe: Patricia Rial

OFICINAS:Administración: Avda Manoteras, 44 - 28050 MADRID Tel 91 297 20 00 - Fax 91 297 21 52Redacción: Enric Granados, 7 - 08007 BARCELONA Tel 93 243 10 40 - Fax 93 349 23 50

CORRESPONSALESValencia: J. ESPÍ, [José[email protected]] Dpto. Ingeniería Electrónica. - Escuela Técnica Superior de Ingenieria. - Universitat de Valencia, Campus de Burjassot. - C/ Dr. Moliner, 50. - 46100 BurjassotArgentina: ERNESTO FEDERICO TREO [[email protected]] NATALIA M. LÓPEZ CELANI [[email protected]]

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© Grupo Tecnipublicaciones, S.L.

Impresión: Gama Color. Printed in Spain.

Dep. Legal: B. 24928-71 - ISSN-0300-3787

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DICI

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03 EditorialSin inversión no hay desarrollo

06 Actualidad Mercado. Diez tecnologías en las que invertir - Arrow renueva su estructura

directiva en España - Acal crece al comprar BFi Optilas Tecnología. National Semiconductor anuncia un avanzado receptor de FI -

Procesador de 6 núcleos de Texas Instruments - SLLM aumenta la efi cienciaen los reguladores POL de Rohm

14 OpiniónUso de SVHC (sustancias altamente preocupantes) en componentesy conectores pasivospor Gary Nevison

16 Dossier: Semiconductores de PotenciaDispositivos clave para aumentar la efi ciencia energéticapor Nuria Calle

20 Tendencias

Electrónica de Potencia. Circuitos para gestión de alimentación: consideraciones térmicas por Travis Eichhorn

Electrónica de Potencia. Fuentes de alimentación conmutadas aisladas y de muy bajo consumo en vacío (y II) por J.M. de Diego, J.I. Gárate y J. Monsalve

Telecomunicaciones. Opciones inalámbricas para aplicaciones industriales por Alistair Winning

40 Optrónica Al rescate de la Ley de Moore Características de un medidor de longitud de onda

44 Productos y serviciosLa solución: Tektronix actualiza su serie DPO7000

48 AgendaLas tecnologías como clave para el respeto del medio ambiente

50 Índices y avance

FADISELhttp://fadisel.es

La portada

Mundo Electrónico | DIC 09

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MERCADO

actualidad6

DIC 09 | Mundo Electrónico

El 85% de las tecnologías desarrolladas jamás ven la luz

Diez tecnologías en las que invertirE. Rey

Tras constatar que sólo el 15% de las tecnologías desarrolladas en todo el mundo llegan a su etapa comercial, y con el objetivo de ayudar en la toma de decisiones a la hora de invertir, la consultora Frost & Sullivan acaba de compilar una lista de las diez primeras tecnologías que considera lo suficien-temente asentadas para influenciar a los diversos sectores y de esta forma ofrecer indicaciones con fundamento a la hora de obtener mayores retor-nos a la inversión.Bajo el título “Global Top 10 Hot Te-chnologies to Invest” y presentado por Beatrice Shepherd, Director para CEE, Rusia y CIS de dicha consulto-ra, las tecnologías a considerar son: nanomateriales, electrónica flexible, baterías avanzadas y sistemas de al-macenamiento de energía, materia-les inteligentes, tecnologías de la in-formación “verdes”, tecnología solar basada en CISS, integración micro-electrónica tridimensional, sistemas autónomos, la biotecnología blanca y los láseres.

INVESTIGACIÓN MADURASegún el documento, los nanomate-riales, incluidos los nanotubos y na-nopartículas en matrices poliméri-cas, han gozado de muchos años de investigación y desarrollo en todo el mundo, razón por la cual se espera un floreciente mercado a lo largo de la próxima década. De forma similar, la electrónica flexible, en forma de plásticos inteligentes, se utilizará en cápsulas ultradelgadas y en baterías flexibles impresas tendrán aplica-ción en múltiples sectores que abar-can desde los dispositivos médicos, a los de electrónica de consumo, pa-sando por el envasado de alimentos y la industria militar. La electrónica flexible, según Frost & Sullivan, está llamada a experimentar un crecimien-to acumulativo medio anual del 19% entre 2009 y 2014, con un desglose geográfico aproximado del 32% para Europa, del 29% para Norteamérica, Asia-Pacífico tendría un 36% y el res-to del mundo el 4% restante.Las pilas de película delgada, las ba-terías avanzadas y los mercados de almacenamiento de energía conti-nuarán beneficiándose del I+D, con-tinúa el documento, razón por la cual se anticipa su aplicación en aplicacio-nes militares, especialmente en la

modernización del equipamiento de tropa, el almacenamiento energéti-co creado por el ejercicio humano, en tanto que en el ámbito de los produc-tos de consumo se señalan los equi-pos portátiles, los vehículos eléctri-cos y los vehículos de vuelo no tripu-lados. Las cifras relativas al mercado total señalan para 2010 un volumen de 79,60 M$ en microcélulas de fuel, del que el 23,9% estará destinado a teléfonos móviles, el 29,5% para los PC de pequeño formato, el 14,8% para las PDA, el 5,3% para los equi-pos de audio/vídeo portátiles, el 4,3% para los equipos para tratamiento de imágenes y el 1,9% a otros.Por lo que respecta a los denomina-dos materiales “inteligentes”, entre los que se incluyen los materiales au-tonómicos, los plásticos que se auto-rreparan y los polímeros inteligentes para aplicaciones biomédicas, que pueden detectar cambios en el entor-no que los rodea, son considerados en el documento como de enorme potencial, aunque elude dar cifras. Otro tanto sucede con los materiales piezoeléctricos, considerados útiles en la producción y detección de soni-do, la generación de altas tensiones y de frecuencia y los sistemas de en-foque ultrafino de subconjuntos ópti-cos, los autores consideran serán las áreas de un crecimiento más rápido y que coparán una mayor parcela de mercado.Las consideradas tecnologías de TI verde se incluyen en el ránking habi-da cuenta el fuerte crecimiento de los centros de datos que sean eficientes

desde el punto de vista energético, aspecto en el que los autores atribu-yen el 18% del consumo mundial a los sistemas que conforman el mega-sector de las Tecnologías de la Infor-mación.La tecnología CIGC, acrónimo inglés que denota seleniuro de galio, cobre e indio se considera un eslabón de primer orden para favorecer la pe-netración de la energía solar habida cuenta sus ventajas de bajo coste de fabricación y elevados rendimientos productivos, razón por la cual los au-tores esperan una reducción de los costes de los módulos hasta el 45% en los próximos años, lo que per-mite albergar esperanzas que esto conduzca a instalaciones masivas y oportunidades de crecimiento a las empresas implicadas. Los mercados considerados claves son EE.UU., Francia, Portugal, España, Italia, Gre-cia, Alemania, China, Corea del Sur y Japón.

SISTEMAS AUTÓNOMOSF&S contempla a los sistemas autó-nomos como la tecnología próxima de mayor importancia, los cuales, si bien comienzan a gozar de cierto pre-dicamento en aplicaciones y proyec-tos militares, en el ámbito civil se re-gistra un ritmo similar especialmente en los ámbitos de la seguridad. Los programas de desarrollo de sistemas autónomos en todo el mundo que se están llevando a cabo suman un im-porte de 11.000 M$.La biotecnología blanca implica la uti-lización de microorganismos y catali-zadores biológicos como los enzimas en la producción de productos bioquí-micos, materiales y combustibles, un ámbito al que Frost & Sullivan asigna un mercado total de 72.000 M$ en 2014.Por lo que respecta a los dispositivos fotónicos, y de ellos los láseres de es-tado sólido, de fibra, de Ti:zafiro, de diodo de CO2 y de HeNe, tienen asig-nado un crecimiento anual compues-to del 8,2% entre 2008 y 2014, fecha en la que se espera alcance un máxi-mo de 9.100 M$. Por la naturaleza de estos láseres, su campo de aplicación está localizado en múltiples sectores que abarcan desde la industria meta-lúrgica en sistemas de corte y solda-dura, hasta las médicas, pasando por las militares y la fabricación de semi-conductores.

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La nueva estructura de Arrow Elec-tronics en Europa ha conllevado el nombramiento de Jordi Tarrida co-mo Business Leader para la región de Francia, España, Portugal y Norte de África. Desde su nuevo puesto, Tarri-da asume la responsabilidad total para el desarrollo de la compañía y la pues-ta en práctica de la estrategia europea de ventas de Arrow en esta región.Tarrida ocupará el puesto de mayor responsabilidad para el mercado es-pañol tras la salida de la empresa de Manuel García, que ocupaba la direc-ción general en nuestro país. Jordi Ta-rrida ha trabajado en EBV Elektronik de 1993 a 2009, donde llegó a la vice-presidencia para el Sur de Europa en 2006.Asimismo Arrow Iberia Electrónica ha nombrado General Sales Manager a Germán Cuello, quien asume la res-

ponsabilidad de las ventas en España y Portugal. Cuello procede de Avnet Memec, donde desempeñaba la fun-ción de Country Director.

Según un informe realizado por la consultora iSuppli, el mercado chino de semiconductores experimenta-rá un rebote importante después de un año 2009 de transición debido a la crisis económica global. Durante es-te año la previsión es que el mercado chino se quede en 68.000 M$, casi un 7% por debajo de 2008, lo cual supo-ne un importante cambio para un mer-cado que llevaba 10 años experimen-tando crecimientos de dos dígitos.Las previsiones para el año 2010 muestran un crecimiento que po-dría permitirle situar el mercado por

encima de los 80.000 M$, es decir, una progresión de casi un 18% con respecto a 2009.

EL AUTOMÓVIL SIGUE AL ALZACuriosamente, pese a la gran crisis del sector de automoción, el sec-tor de semiconductores para auto-moción chino es el único segmen-to que ha mostrado una evolución positiva para alcanzar los 2.000 M$. Los avances en 2010 serán del 16% para la electrónica de consumo y del 24% para las comunicaciones ina-lámbricas.

El mercado chino espera un buen año 2010

El distribuidor de componentes y sistemas Acal ha anunciado la adqui-sición de todo el capital de BFi Optilas France por 10 M€ en efectivo y 2 M€ adicionales en acciones. La adquisi-ción de BFi Optilas habría de permitir a Acal mejorar sus cifras de negocio en su próximo año fiscal y crear una empresa de mayor valor añadido para sus accionistas.Además, esta adquisición permite a Acal dotarle de una mayor dimensión

que le permite competir en toda Eu-ropa.BFi Optilas tuvo unas ventas de 105 M€ en los doce meses finalizados en junio pasado, con un beneficio opera-tivo de 48.000 euros. La empresa tie-ne cinco unidades de negocio: com-ponentes, comunicaciones, fotónica, productos de imagen y una quinta que engloban a materiales, instrumentos analíticos y seguridad, entre otros segmentos.

Acal crece al comprar BFi Optilas

Dentro de una profunda reorganización a escala europe

Arrow renueva su estructura directiva en España

La previsión apunta un crecimiento anual medio del 10% en los próximos cinco años para el mercado mundial de CI Tras unas previsiones de un de-cremento superior al 14% para el presente año, el mercado mundial para los CI de gestión de consumo y de gobierno se espera registre un fuerte crecimiento en 2010 para si-tuarse en una media del 10% a lo largo del próximo quinquenio según un estudio de mercado realizado por la consultora IMS Research.Los mercados de mayor crecimien-to entre los quince analizados en el estudio “The World Market for Power Management & Driver ICs-200)” son los circuitos para aplica-ciones de potencia sobre Internet (PoE), las etapas de potencia inte-gradas, y los circuitos integrados de corrección del factor de potencia. Las razones de este crecimiento se atribuyen a la demanda de equipos más eficientes desde el punto de vista de ahorro energético, un he-cho que con frecuencia y cada vez más frecuente, requiere circuitos más complejos, y por tanto más ca-ros, especialmente para su uso en equipos portátiles alimentados por pilas.El estudio señala además que diez fabricantes acaparan más de la mi-tad del mercado y entre ellos el líder es Texas Instruments.

Mercado MEMS al alza en los próximos ejercicios

Yole Développement ha publica-do la sexta edición de su informe sobre el sector de los MEMS, que estima un crecimiento del 25% pa-ra la fabricación de estos dispositi-vos en los próximos cuatro años.El mercado MEMS ha permaneci-do más o menos plano desde el año 2007, con una cifra de negocios de 7.100 M$ en dicho año, que bajó hasta los 6.800 M$ al año siguien-te y, acabará en 6.900 M$ durante este año según las últimas estima-ciones.Según el citado informe, a lo lar-go del próximo ejercicio se podrá comprobar claramente el cambio de tendencia que permitirá alcanzar crecimientos de hasta el 12% en los próximos cuatro años.

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Compatible con varias redes inalámbricas

National Semiconductor anuncia un avanzado receptor de frecuencia intermedia El receptor de frecuencia inter-media de National Semiconductor incorpora un diseño multiportadora y multiestándar que le permite tra-bajar en diferentes redes inalámbri-cas como GSM/EDGE, WCDMA, LTE y WiMAX. El kit de diseño de referencia proporciona el material técnico necesario a los ingenieros para realizar su diseño, incluyendo placa, software, esquemáticos y fi-cheros Gerber para acelerar sus de-sarrollos.La placa de diseño de referencia modelo SP16160CH1RB facilita la evaluación del camino de señal de recepción bajo gran variedad de condiciones de entrada. Cuando se combina con un frontal de RF de alta linealidad y bajo ruido y con el su-ficiente filtrado de FI, el diseño de referencia permite conseguir recep-tores de alta sensibilidad que supe-ran los requisitos de multiportadora GSM tanto en comunicaciones nor-males como por bloques.

ALTA SENSIBILIDADDE RECEPCIÓNSuministra una sensibilidad en el re-ceptor de cadena de FI de -105 dBm con una relación portadora/ruido de

9 dB en un canal de 200 kHz a 192 MHz de FI de entrada. Con el ampli-ficador de ganancia variable contro-lado digitalmente ajustado a una ga-nancia máxima de 22 dB, la sensibi-lidad viene limitada principalmente por la contribución al ruido del am-plificador.El receptor trabaja a partir de una fuente de alimentación simple de 5 V e incluye un convertidor A/D dual, bajo la referencia ADC16DV160, de 16 bit con una velocidad de mues-treo de 160 MS/s, un amplifica-

dor de ganancia dual (LMH6517) y un limpiador de jitter de reloj (LMK04031B).El ADC16DV160 proporciona una relación señal/ruido de 76,3 dBFS y una SFDR de 91,2 dBFS con una OIP3 de 45 dBm.

Microchip integra CAN y USB en sus nuevos micros

Las familias PIC32MX5/6/7 de Mi-crochip Technology con CAN y USB se dirigen a aplicaciones que ejecutan varias pilas de software de forma si-multánea y complementaria con las pilas de software gratuitas de Micro-chip, facilitando así a los diseñadores de sistemas embebidos la incorpora-ción de conectividad a sus aplicacio-nes.Las nuevas familias se unen a los PIC32 con hasta 128 KB de RAM y amplias opciones de conectividad, in-cluyendo Ethernet de 10/100 Mbps, dos controladores CAN2.0b, USB Host y Dispositivo y OTG, así como 6 puertos UART, cinco I2C y cuatro SPI. La MAC Ethernet de 100 Mbps integrada utiliza un interfaz estándar RMII/MII a chips de Interface Físico (PHY) y bajo coste, mientras que los módulos CAN y USB incorporan un in-terface DMA.Microchip ofrece pilas de software TCP/IP y USB gratuitas, incluyendo código fuente completo para facilitar aún más el desarrollo de software, acelerar el plazo de comercialización y reducir los costes totales. El soft-ware disponible incluye dos pilas de software TCP/IP así como bibliotecas para USB Host y Dispositivo), cripto-grafiado AES (Advanced Encryption Standard), múltiples sistemas de ar-chivos, gráficos avanzados, audio y otros muchos productos de soft-ware.La adopción del software para toda la oferta de microcontroladores de Microchip PIC 600-plus de 8, 16 y 32 bit resulta sencilla dado que sus he-rramientas de desarrollo, pilas USB y pilas TCP/IP cubren toda la gama de microcontroladores PIC. Además, las nuevas familias PIC32MX5/6/7 tie-nen patillas compatibles con las fami-lias de microcontroladores USB exis-tentes: PIC32 y PIC24F.

El procesador DSP TMS320C6472 de Texas Instruments se caracteriza por un consumo de 3,68 W cuando está trabajando con sus 6 núcleos procesadores a una frecuencia de 500 MHz al 80%. Los núcleos sopor-tan frecuencias de 625 y 700 MHz con un punto de máxima eficiencia de consumo justo en los indicados 500 MHz de frecuencia.El dispositivo también incluye 4,8 MB de memoria de nivel 1 y nivel 2 partida para cada núcleo de forma dedicada, al tiempo que incluye 768 bytes de memoria de programa/da-tos de nivel 2 compartida. El contro-lador de la memoria compartida pro-porciona soporte de coherencia no basado en hardware por lo que las aplicaciones que requieran coheren-

cia necesitan una gestión por soft-ware. Entre los periféricos de conexión se incluyen GbE, Serial RapidIO, DDR2, un puerto de interface serie para co-municación, interface host, Utopia, I2C y GPIO. Este tipo de DSP se des-tina a aplicaciones de alto nivel en la industria, medida, comunicaciones, medicina o vídeo.El modulo TMS320C6472 incluye un procesador C6472 con 256 MB a 533 MHz, 128 MB de memoria flash tipo NAND, 1 Mb de memoria EE-PROM, dos RGMII, puertos Ether-net 10/100/1000 Mbps con MDIO, RS-230. Todo ello en un formato AMC (Advanced Mezzanine Card) de 170 patillas que puede trabajar sobre SRIO, TSIP, EMAC1, I2C y C6455 HPI.

Procesador de 6 núcleosde Texas Instruments

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actualidad Tecnología

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Plataforma multifunción

Aeroflex propone un versátil analizador vectorial hasta 6 GHz Aeroflex (distribuido por Adler Instrumentos) ha presen-tado la serie 7000 de equipos VAG (generadores de análi-sis vectorial), dentro de un sistema autónomo que propor-ciona todos los test paramétricos de RF necesarios para la comprobación de sistemas y subsistemas de componen-tes inalámbricos. Esta serie combina la generación de se-ñal vectorial con el análisis de señal vectorial en un mismo equipo permitiendo todo tipo de medidas a partir de una misma plataforma, incluyendo medidas de LTE.El equipo también incluye funciones para mejorar la interac-ción con el sistema de medida como un interface de pan-talla táctil intuitivo. Además al ser modular y definido por software, permite una gran flexibilidad de funcionamiento, así como posibilidades de escalado hacia comunicaciones como LTE, GSM/GPRS/EDGE, 3G/HSPA y WLAN.

INSTRUMENTO DE DOBLE FUNCIÓNLos dos generadores de señal integrados permiten medi-das simultáneas de intermodulación al tiempo que se rea-lizan análisis de las medidas, es decir, no se requiere un generador y un analizador independientes sino que un solo instrumento realiza las dos funciones. La plataforma tam-bién soporta dos generadores de señal independiente, per-mitiendo el uso del instrumento como receptor de sensibi-lidad y para medidas de bloqueo, simulación MIMO y com-probación de intermodulación de amplificadores, mezcla-dores y cualquier otro tipo de componente inalámbrico.

Soluciones GPS basadas en SiRFstarIV Los primeros módulos de Vincotech basados en la última tecnología SiRFstarIV integran el circuito GSD4e de CSR, que permite incrementar la funcionalidad de los receptores GPS llegando a un nuevo número de aplicaciones, incluyen-do telemática, dispositivos móviles comerciales y de consu-mo, todo ello con unas prestaciones mejoradas.El circuito GSD4e con tecnología SiRFaware proporciona una posición de arranque en pocos segundos, independien-temente del estado de conexión o desconexión del recep-tor antes de la petición de posición. SiRFaware mantiene las condiciones de arranque continuamente y puede proporcio-nar una posición precisa en pocos segundos.Con una sensibilidad de navegación de -160 dBm (calculan-do nuevas posiciones) y -163 dBm de sensibilidad de se-guimiento (siguiendo las señales de los satélites), permite mejorar considerablemente la experiencia de utilizar un sis-tema de posicionamiento global. Además, este circuito per-mite reducir el consumo de energía hasta un nivel entre 50 y 400 µA.Otro de los puntos importantes es la discriminación de las señales de interferencia debido a que los terminales móvi-les actuales no sólo reciben señales GPS, sino que pueden incluir receptores WLAN, Bluetooth o ZigBee que, el GSD4e puede detectar y atenuar para lograr que múltiples señales de radio puedan funcionar en el mismo dispositivo móvil.

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Micro ARM con USB integrado de Atmel

Atmel (firma representada por Ana-tronic) ha anunciado el SAM3U como primer microcontrolador flash ARM Cortex-M3 que integra USB Dispo-sitivo y Transceptor de alta velocidad (480 Mbps), SDIO/SCCard 2.0 de 4 bit y 192 Mbps, Host MMC 4.3 de 8 bit y 384 Mbps e interfaces SPI de 48 Mbps integrado.Esta conectividad, junto con una fre-cuencia operativa de 96 MHz/1,25 DMIPS por MHz, hace que el SAM3U se convierta en un dispositivo Cortex-M3 especialmente indicado para ta-reas con requerimientos de comunica-ciones intensivas, como pasarelas de alta velocidad en aplicaciones indus-triales, sanitarias, de proceso de datos y de consumo. El nuevo dispositivo se basa en una arquitectura de elevado ancho de banda con una matriz de bus de cinco capas, 23 canales DMA y me-moria integrada y distribuida con has-ta 52 KB de RAM dividida en tres blo-ques y hasta 256 KB de flash en dos bancos.

CONSUMO MINIMIZADOEntre sus restantes características se encuentran un convertidor A/D de 8 canales y 10/12 bit, cuatro UART, cin-co SPI, dos I2C, I2S, temporizadores, PWM, ID de 128 bit y gestión de po-tencia y reinicio.El interfaz de bus externo ofrece la posibilidad de elegir entre anchos de bus de datos de 8 y 16 bit para am-pliar las oportunidades de memoria y conexión para FPGA y ASSP exter-nos. Además, el SAM3U posee un margen de tensión de alimentación de 1,62 a 3,6 V, una característica que no se suele encontrar en MCU basados en Cortex-M3. El SAM3U incorpora un avanzado régimen de gestión de potencia que minimiza el consumo de energía ante cualquier condición de uso. El dispositivo pue-de trabajar en modo de salvaguarda con el núcleo y los periféricos apaga-dos, con un consumo de tan sólo 2,5 µA. El modo ‘despertador desde sal-vaguarda' se puede poner en marcha mediante múltiples fuentes y acele-rar a través de un oscilador RC inte-grado de alta velocidad.El núcleo Cortex-M3 tiene una arqui-tectura de instrucción completamen-te nueva, diferente a la de núcleos ARM previos. La migración de códi-go ARM7 a Cortex-M3 requiere una reescritura completa del código de ensamblador.

Sin acuerdo sobre las licencias

UWB, descartada como opciónpara aplicaciones Bluetooth El Bluetooth Special Interest Group ha anunciado su decisión de dejar de lado la tecnología UWB (UltraWide-Band) para utilizar y estudiar la via-bilidad de una tecnología de 60 GHz destinada al transporte de datos con protocolo Bluetooth de muy alta ve-locidad. Esta decisión, además, da otra estocada al estándar inalámbrico UWB que fue visto como una alterna-tiva de futuro pero que por diferentes problemas y falta de acuerdo con res-pecto a la cesión de licencias, puede quedarse en otra alternativa tecnoló-gica fallida.Parte de los problemas tiene su origen entre las desavenencias entre Blue-tooth SIG y los miembros de la alian-za WiMedia (propietarios de UWB), sobre el pago sobre el licenciamiento. WiMedia cuenta con 350 miembros entre los que se encuentran Intel, TI, Philips, Kodak, Nokia o Microsoft, y parece que se resisten a ofrecer licen-cias de la tecnología para aplicaciones Bluetooth sin cargos.En este estado de cosas, Bluetooth SIG está cambiando sus preferencias

de forma que ahora sopesa la tecno-logía de 60 GHz como alternativa. Sin embargo, esta tecnología está dividi-da entre dos estándares emergentes controlados por dos asociaciones dis-tintas, por lo que el enfrentamiento puede volver a estar a la orden del día.El grupo WirelessHD promueve cir-cuitos SiBeam que también se utilizan en TV para el envío de vídeo sin com-presión y se basa en la especificación IEEE-802.15.3c. Frente a este grupo, Wireless Gigabit Alliance, presentó a principios de año una serie de están-dares para WiFi de alta velocidad se-gún las especificaciones IEEE-802.ad, con diferentes aplicaciones que se solapan a las de WirelessHD.En este estado de cosas es difícil pre-decir cuál será el futuro de las comu-nicaciones inalámbricas de alta velo-cidad, ya sean de corto alcance (ca-so Bluetooth) como de largo alcanzo (sistemas WiFi). Los próximos años deberían reorganizar el mercado en función de las demandas reales de los usuarios o del rendimiento de la tec-nología.

NEC presenta microcontroladores flash de 16 bit con IEEE-802.15.4 NEC Electronics ha presentado una gama de microcontroladores flash de 16 bit. Los tres nuevos modelos incluyen un transceptor con homolo-gación IEEE-802.15.4 para trabajar a 2,4 GHz para ZigBee RF4CE destina-do al control remoto de equipamien-to industrial y a electrónica de consu-mo. Los nuevos micros son adecua-dos para control remoto de sistemas y proporcionan un nivel de consumo muy reducido en un encapsulado de 56 patillas dentro de un formato QFN de 8x8 mm. Los tres modelos se di-ferencian en la cantidad de memoria que incluyen: 64, 96 y 128 KB para los modelos µPD78F8056, µPD78F8057 y µPD78F8058.Para el desarrollo de las aplicaciones ZigBee, la compañía japonesa propor-ciona un kit de desarrollo de software que incluye una librería de pila ZigBee RF4CE y comprobador en tiempo real de tres canales capaz de monitorizar simultáneamente los paquetes desde

los tres canales de frecuencia del RF4CE. NEC también cuenta con una placa de evaluación que incluye el mo-delo µPD78F8058.Entre las características más desta-cadas de estos modelos se incluye un bajo consumo de en 18 mA de co-rriente en recepción y 19 mA en trans-misión. La memoria EEPROM que incorpora se puede escribir y borrar a una tensión de 1,8 V que, para que no haya pérdida de datos, también in-cluye diferentes elementos de segu-ridad.

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Para decodificadores de TV digital

STM integra convertidor D/A y control de audio STMicroelectronics integra en un chip un convertidor D/A y un circuito de control de línea que puede suministrar la conexión de salida de línea de audio en decodificadores de TV digital, reproductores de DVD y otros equipos de elec-trónica de consumo.Implantado en un SoC (system-on-chip) con circuito de ges-tión de consumo interno, el TS4657 produce una señal de audio de 2,2 Vrms que elimina la necesidad de utilizar una fuente de alimentación de alta tensión separada para con-trolar la salida de línea, al tiempo que la incorporación de cuatro condensadores que actúan de bombas de carga, jun-to con su capacidad para generar tanto señales positivas co-mo negativas permiten eliminar la referencia a masa de la señal de audio, lo que asimismo elimina la necesidad de un condensador de desacoplo en la línea de señal de audio.Implantado en una cápsula QFN20 de 4x4 mm, el dispo-sitivo puede trabajar a tensiones comprendidas entre 3,0 V y 5,5 V con una corriente operativa de 7,4 mA, hecho que permite afirmar a su fabricante que su producto per-mite reducir el consumo en 2/3 respecto de las soluciones de sus más directos competidores. Otras prestaciones de notoriedad son una dinámica de 93 dB, un rechazo de fuente de alimentación de 80 dB a 217 Hz y una distorsión armónica total más ruido de 81 dB a 0 dBFS.

Basados en A/D delta-sigma dobles

CI de entrada analógica para contadores El modelo AFE MCP3901 desarrollado por Microchip in-corpora convertidores A/D delta-sigma dobles de 16/24 bit de alta velocidad con un máximo de 91dB de relación se-ñal-ruido y distorsión (SINAD), amplificadores de ganancia programable y referencia de tensión integrados; compen-sación de retardo de fase; y un bloque de salida con modu-lador que según el fabricante, permiten realizar medidas más precisas que las soluciones de la competencia. Con su conjunto exclusivo de funciones, muestreo a alta velo-cidad hasta 64 kS/s e interface SPI, el nuevo componente resulta particularmente adecuado para una amplia varie-dad de aplicaciones de contadores monofásicos y trifási-cos, así como en industria y medicina.Los PGA y la referencia de tensión de baja deriva para me-dir señales de muy bajo nivel reducen el número de com-ponentes externos necesarios.

Los STMicroelectronics modelos STGW30N120KD y STGW40N120KD se presentan en cápsulas TO-247 que permiten reducir el número de componentes al tiempo que integran el diodo de rodamiento libre de alta veloci-dad.Caracterizados por soportar cortocircuitos de hasta 10 µs, lo que los hace resistentes a los fallos comunes debido a fallos del motor, como un error en la señal de gobierno de puerta, el cortocircuito y la ruptura del aislamiento entre fases.Diseñados para trabajar con una tensión nominal de 1200 V, lo que permite utilizar mayores tensiones de línea de CA de 440 V o 480 V y pueden soportar intensidades de 20 A y 40 A, respectivamente.

IGBT de 1200 V y bajas pérdidas

AD consigue 400 MHz en sus D/A de 16 bit Analog Devices anuncia un convertidor D/A doble de 16 bit y 1,2 GS/s que soporta tanto la velocidad de transferencia como los complejos esquemas de modulación utilizados en los equipos de comunicaciones de banda ancha e inalámbri-cos multiportadora avanzados.Caracterizado por incorporar un oscilador controlado numé-ricamente de 32 bit que permite un emplazamiento flexible de la frecuencia intermedia para permitir optimizar las pres-taciones de un sistema, el AD9122DAC satisface las espe-cificaciones de las estaciones base celulares multiestándar, así como todas aquellas aplicaciones que utilicen técnicas de predistorsión digital avanzada.

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Nueva técnica de control

SLLM aumenta la eficiencia en los reguladores POL de Rohm Los valores de eficiencia de las fuentes de alimentación con carga máxima no reflejan adecuadamente el consumo de energía bajo las con-diciones reales de funcionamiento. Para prolongar el período de funcio-namiento de los productos portátiles con una sola carga de batería, el con-sumo ha de verse reducido en todos los modos de funcionamiento. La me-jora de la eficiencia debe incluir situa-ciones más habituales como cargas muy pequeñas y ha de formar parte del planteamiento del diseño en los productos “ecológicos” de próxima generación.Los dispositivos que no suelan traba-jar con los elevados niveles de poten-cia en todo momento pueden apro-vechar las ventajas que proporciona el control del punto de carga (point of load, POL) para mejorar la eficiencia en todo el rango de funcionamiento. Esto es válido para una enorme varie-dad de productos, como terminales set-top box, sintonizadores digitales, visualizadores LCD, reproductores di-gitales portátiles, módulos para LAN inalámbrica, PC, fuentes de alimenta-ción para microprocesadores, GPS y teléfonos móviles, por poner algunos ejemplos.Los diseñadores de sistemas utilizan generalmente reguladores conmuta-dos POL de alta eficiencia para con-vertir los 5 V de la fuente a valores de tensión como 3,3 V, 2,0 V, 1,8 V o in-feriores, tal como requieren los micro-procesadores de altas prestaciones y sus periféricos. Muchos reguladores POL emplean el control en modo co-

rriente (CM) para lograr una alta efi-ciencia y una rápida respuesta a las va-riaciones de la carga. El regulador CM combina un lazo de realimentación de corriente y realimentación de tensión para mejorar el control PWM. Frente a un “CI controlador”, estos regula-dores conmutados integran los MOS-FET de potencia y la circuitería de con-trol en un único CI.Con una frecuencia de oscilación PWM fija de 0,5 a 2 MHz, la señal SET de OSC pone en conducción al MOS-FET del lado de alto potencial (high-si-de), desconecta el MOSFET del lado de bajo potencial (low-side) y aumen-ta la corriente del inductor (IL).El comparador de corriente recibe una señal de control de la realimen-tación de corriente (SENSE) que es IL convertida en una tensión y una señal de control de realimentación de tensión (FB). Si ambas señales de entrada son idénticas, el compara-dor genera una señal de RESET, des-conectando el MOSFET del lado de alto potencial y conectando el MOS-FET el lado de bajo potencial duran-te el resto del período fijo. El control PWM repite esta operación. Este proceso mejora el tiempo de res-puesta para variaciones menores de la tensión bajo condiciones cambian-tes de la carga.En el diseño de dispositivos POL, la caída de tensión cuando aumenta la carga en el regulador POL y la rapidez de respuesta del regulador son facto-res clave en un sistema bien diseña-do. De hecho, una estrecha regulación de la carga puede resultar crítica para

evitar problemas de funcionamiento e incluso averías en dispositivos sen-sibles a la tensión, especialmente en circuitos con tensiones de alimenta-ción de 1.8V o menos.

FUNDAMENTOS DE SLLMPara mejorar la eficiencia de produc-tos en los modos de funcionamien-to de bajo consumo ignorados hasta ahora, los ingenieros de Rohm Semi-conductor han desarrollado una téc-nica denominada Simple Light Load Mode Control (SLLM, figura 1).Con cargas elevadas se utiliza el ha-bitual control PWM en modo corri-ente. Cuando se detecta una carga pequeña el pulso de conmutación (SW) desconecta el lazo de control PWM, permitiendo así un funcionami-ento lineal sin una excesiva caída de tensión ni un deterioro de la respuesta a transitorios durante la conmutación de una carga pequeña a grande o vice-versa.La técnica SLLM permite que los reg-uladores activen o desactiven el con-trol PWM dependiendo de las condi-ciones de la carga. Este modo de fun-cionamiento dual mejora la eficiencia entre un 100% y un 200% respecto a los controladores PWM estándar que ignoran el régimen de funcionamien-to de bajo consumo. Además, la reali-mentación en modo corriente asegura una rápida respuesta a las variaciones de la carga y evita problemas de fun-cionamiento en dispositivos sensibles a la tensión, especialmente en circui-tos con una tensión de alimentación de 1,8V o menos.

Figura 1. Comparación entre SLLM y el tradicional control PWM.

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SOLUCIONES CON MAYORES NIVELES DE EFICIENCIA Y PRESTACIONESRohm Semiconductor ha incorporado SLLM junto a la rec-tificación síncrona avanzada y otras técnicas para el ahorro de energía en sus reguladores reductores conmutados de la serie BD91x. Si bien resulta sencillo describir su funcion-amiento, la circuitería de SLLM requiere un elevado nivel de complejidad para evitar problemas durante la transición entre SLLM y el control PWM estándar. Este método de control para pequeñas cargas garantiza un bajo consumo y una alta eficiencia con cargas variables, incluso en modo “no conmutado” o en suspensión.Además de la rectificación síncrona, la baja resistencia en conducción de los MOSFET de potencia integrados y su capacidad de conmutación a alta velocidad hace que los dispositivos de la serie BD91x logren una mayor eficien-cia en todos los rangos de funcionamiento. La eficiencia puede ser superior tanto en modo de baja como de alta corriente si se compara con otros diseños de regulador conmutado basado en MOSFET.La tecnología SLLM reduce la disipación en la conmutación y en la carga/descarga de puerta, la disipación provocada por la ESR de los condensadores de salida y la disipación de la resistencia en conducción para aumentar la eficiencia para cargas pequeñas. Por otro lado, la rápida respuesta del lazo de detección/realimentación de corriente en la se-rie BD91x a cualquier cambio en la corriente de carga re-duce la variación de la tensión hasta un 50%. La variación de la salida utilizando diferentes métodos puede ser fácil-mente hasta un 20 mV mayor.Junto con la circuitería de protección habitual, como el blo-queo por subtensión, apagado térmico, protección frente a sobrecorrientes y cortocircuitos, la serie BD91x incluye una función de espera (stand-by) con una corriente cerca-na a cero en este modo, función de arranque suave y una precisión de la tensión de salida del ±1,5%/±2,0%.Otro aspecto destacable es que los dispositivos de la serie BD91x requieren menos de diez componentes pa-sivos para realizar una conversión de alta eficiencia. El tamaño del inductor también puede verse reducido, lo cual resulta ventajoso en aplicaciones con poco espacio disponible.Para finalizar, por lo que respecta al encapsulado la serie BD91x es del tipo SO (small outline) y a nivel de oblea (wa-fer-level), una vez más para facilitar su introducción en apli-caciones con restricciones de espacio. El fabricante tiene previsto recurrir en un futuro a otros encapsulados de huella reducida como CSP (chip-scale-package) para apli-caciones móviles.

Basados en dos MOSFET

Optoacoplador de NEC para control de potencia Para mejorar las funciones de gobierno de los circuitos de potencia tipo IGBT o MOSFET, NEC Electronics ha decidido sustituir la forma de salida bipolar-MOSFET tradicional en los optoacopladores de gobierno de puerta por una versión MOSFET-MOSFET, que según el fabricante mejora la velo-cidad de conmutación, reduce la caída de tensión y permite obtener un gobierno de los IGBT más eficiente.Diseñados para entregar una corriente de salida de pico máxima de 2,5 A, se suministran en dos versiones de en-capsulado; de los que el modelo PS9505 lo hace en formato convencional DIP de 8 terminales, mientras que su homóni-mo PS9305 lo hace en un DIP reducido (SDIP) con 8 patillas de conexión y una distancia entre terminales de 1,27 mm, lo que reduce a la mitad el espacio ocupado frente a un DIP 8 convencional.Ambos componentes contienen un diodo LED de AlGaAs en la entrada y un fotodiodo con funciones de tratamiento de señal y una etapa de potencia a la salida.Entre sus parámetros eléctricos destacan un tiempo de con-mutación máximo de 0,25 µs con una distorsión de impulso de 0,1 µs como máximo; una tensión de salida mínima de –3,0 VCC a una intensidad de salida de 100 mA, limitación de corriente máxima de entrada a 2 mA, circuito de elevada inmunidad frente a transitorios de modo común, a un máxi-mo de 25 kV/µs y circuito de protección de bloqueo.

Figura 2. La técnica SLLM mejora el funcionamiento para cargas pequeñas.

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NORMATIVA 1907/2006: LA REGULACIÓN, EVALUACIÓN, AUTORIZACIÓN -Y RESTRICCIÓN- DE SUSTANCIAS QUÍMICAS (REACH por sus siglas en inglés) entró en vigor el 1 de junio de 2007 después de casi 8 años de debate, y abarca unas 849 páginas de directivas.

El único censo realizado de sustancias químicas, fechado en 1981, ponía de relieve la existencia de 100.106 sustancias de este tipo en el mercado. De aquellas que se utilizaban, fabricaban o importaban a niveles de 1.000 toneladas o más, el 21% no disponía de ningún dato sobre seguridad y el 65% proporcionaba información insuficiente. Sólo el 3% había pasado todas las pruebas pertinentes.

Al mismo tiempo, se experimentó un alarmante aumento en Europa de casos de alergia, asma y determinados tipos de cáncer y trastornos reproductivos. Sólo las enfermedades de la piel provocaron una pérdida de 3 millones de días laborables al año.

Impulsada por el flujo obligatorio de datos de seguridad que debe existir en una cadena de suministros, REACH intenta proporcionar la protección adecuada en temas de salud y medio ambiente.

RECOGIDA DE DATOS

El principal desafío del sector hasta la fecha lo ha constituido la recogida de datos de asesoramiento para casos de presencia de las denominadas Sustancias Altamente Preocupantes (SVHC) a un nivel del 0,1% del peso total de un producto que se considere "artículo" según las normativas. Como obligación mínima, se debe lograr que, tanto el nombre de la sustancia como los datos de seguridad de uso de la sustancia se distribuyan a lo largo de toda la cadena de suministro correspondiente.

Las sustancias clasificadas como SVHC incluyen aquéllas que se consideran cancerígenas, mutagénicas o tóxicas para fines reproductivos. Asimismo, se consideran SVHC las sustancias resistentes, no biodegradables y tóxicas, y también ‘otras’ sustancias como los alteradores endocrinos, que pueden afectar negativamente a la vida acuática.

En octubre de 2008, la Agencia Europea de Sustancias Químicas publicó el primer lote de 15 sustancias altamente preocupantes y en enero de 2009 se seleccionaron siete de ellas para una evaluación que determinaría si su uso debía conllevar una costosa ‘autorización para su uso’. Las siete sustancias recibieron

Gary NevisonFarnell

Uso de SVHC (sustancias altamente preocupantes) en componentes y conectores pasivos

« El principal desafío del sector hasta la

fecha lo ha constituido la recogida de datos

de asesoramiento para casos de presencia

de las denominadas Sustancias Altamente

Preocupantes a un nivel del 0,1% del peso total de un producto que se

considere ‘artículo’ según las normativas »

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OPINIÓN

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la aprobación pertinente y será la Comisión Europea la que establezca la fecha en la que se añadirán al Anexo XIV. Estas obligaciones entrarán en vigor entre 42 y 48 meses más tarde, una fecha que se conoce como "crepuscular". Cuando se aprueba una autorización de este tipo, los futuros usuarios sólo pueden utilizar estas sustancias para el uso para el que se ha establecido la autorización y adquirirlas únicamente de la empresa a la que se ha otorgado dicha autorización.

La recogida de datos realizada por REACH ha tenido como resultado la circulación de cientos de ‘cartas estándar’ en distintos formatos. Muchos fabricantes se han negado a contestar a las solicitudes específicas que han recibido y han preferido promover el uso de sitios web o bases de datos centrales (que han tardado bastante en desarrollarse). Las directrices de ayuda sobre la normativa aconsejan establecer un enfoque de colaboración informativa más que el suministro de un enlace a un sitio web. De la misma forma, también se han dado multitud de solicitudes aleatorias de información no obligatoria, como datos previos sobre registro y certificados de cumplimiento de tipo RoHS.

PRÓXIMAS PUBLICACIONES

Los próximos lotes de SVHC se irán publicando de forma regular; el próximo lote se espera para principios de 2010, por lo que REACH no será una asignatura que se pueda considerar completamente aprobada hasta dentro de varios años.

De las 15 SVHC, tres son ftalatos que se utilizan para goma, PVC, adhesivos, tintas, lacas y selladores para aportar flexibilidad. Otra de las sustancias es una ‘parafina clorada de cadena corta’ (PCCC) que también se utiliza como plastificante y como material ignífugo, y puede aplicarse a goma y a PVC. Por su parte, el hexabromociclododecano (HBCDD), también ignífugo, se usa en poliestireno de alto impacto. Es poco probable que la mayoría de componentes pasivos incluyan SVHC, ya que la mayor parte de dispositivos no contienen piezas de goma o PVC, y el poliestireno se suele utilizar para carcasas de equipo y no para los componentes. Sin embargo, existen algunos elementos que contienen piezas de goma, como los condensadores electrolíticos. Estos objetos suelen tener una junta o ‘cubierta’ hecha de un tipo de goma que puede contener uno de los ptalatos o SCCP.

Los condensadores electrolíticos tienen también una etiqueta de plástico hecha de PVC plastificado que puede contener ftalatos. Algunos componentes pasivos pueden contener también aislamiento de cables de PVC, juntas de goma o tener relleno de materiales flexibles de encapsulado que pueden contener uno de los tres ptalatos, SVHC o PCCC.

Por su parte, algunos conectores están hechos de un PVC que puede estar plastificado, y algunos de ellos cuentan también con juntas de goma o adhesivos flexibles que incluyen ftalatos. Los filtros metálicos de los equipos pueden incluir arandelas o juntas que contengan SVHC. Asimismo, los inductores y las bobinas de choque están fabricados con cable de cobre que, a su vez, contiene revestimientos de laca. Estas lacas se han diseñado para aportar flexibilidad de forma que las bobinas no se rompan al enroscarse; por tanto, es posible que puedan contener un tipo de ftalato que actúe como plastificante. Los potenciómetros están fabricados con distintos diseños por lo que, en algunos casos, pueden incluir juntas de goma.

Como norma general, los ingenieros de diseño electrónico deben tener en cuenta que, si una pieza contiene goma o un material plástico flexible como PVC, puede que se haya agregado un ftalato o una PCCC a la goma, el plástico o el material de encapsulado, o también a la tinta utilizada para las marcas.

(*) Parte de la información de este artículo es cortesía de ERA Technology Limited, que opera como Cobham Technical Services.

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«Los próximos lotes de SVHC se irán publicando

de forma regular; el próximo lote se espera

para principios de 2010, por lo que REACH no

será una asignatura que se pueda considerar

completamente aprobada hasta dentro de varios

años»

« Algunos componentes pasivos pueden contener

también aislamiento de cables de PVC, juntas de

goma o tener relleno de materiales flexibles de

encapsulado que pueden contener uno de los tres ftalatos, SVHC o PCCC »

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esde su despegue en la década de los 70 del si-glo pasado, los semi-conductores de poten-

cia han experimentado una evolución firme y cons-

tante. Gracias a su perfeccionamiento se han logrado dispositivos de menor tamaño y más eficientes que han lle-vado a su predominio frente a las so-luciones electromecánicas. Como ar-gumenta y resume Manuel Sánchez, Director General de Epcos, que co-mercializa los productos de Epcos e Infineon para España y Portugal, tan-to en el ámbito de las energías renova-bles como de la industria, el transpor-te, la transmisión y la distribución de energía, estos dispositivos han asumi-do un papel clave. Por eso las compa-ñías líderes del sector, como Infineon, están centrando su negocio en dispo-ner de una amplia gama de productos dirigidos especialmente a estas áreas, a las que, debido a su potencial, hay que sumar con especial interés, como destaca Manuel Sánchez, la del auto-móvil eléctrico.Desde un punto de vista tecnológico la tendencia se ha centrado en fabricar dispositivos con mayores velocidades de conmutación así como con capaci-dad para bloquear elevadas tensiones y permitir el paso de grandes corrien-tes. También se ha insistido mucho en facilitar su control y en reducir su con-sumo de energía.A lo largo de su historia, las aplicacio-nes de los semiconductores de poten-cia han resultado imprescindibles pa-ra el progreso del mundo actual. Así, se puede destacar la utilización de ti-ristores en centrales de alta potencia; los GTO (Gate Turn-off Thyristors) en aplicaciones ferroviarias; módulos de transistores, módulos de MOSFET,

IGBT y GTO en SAI (sistemas de ali-mentación ininterrumpida), control de motores y robótica; MOSFET pa-ra automoción, fuentes conmutadas, electrónica de consumo y hornos mi-croondas; y módulos de transistores para electrodomésticos y aire acondi-cionado. Son tan sólo algunos ejem-plos de la amplia utilización de los se-miconductores de potencia.

La importancia de las renovables“Las aplicaciones más tradicionales de los semiconductores de potencia han sido los variadores de velocidad para accionamientos eléctricos y los sistemas de alimentación (cargadores de batería, SAI, etc.). Otro sector fuer-te históricamente es el de vehículos eléctricos, principalmente industria-les, tales como carretillas elevadoras, etc. Áreas como el control de proce-so industrial también son relevantes”, explica Carlos Oliver, Stack Manager de Semikron. Oliver destaca asimis-mo que, frente a estas áreas de nego-cio, en los últimos años las energías renovables, principalmente la eólica y la solar, han supuesto un importan-te incremento de la demanda de semi-conductores de potencia.“Las nuevas políticas centradas en el cuidado del medio ambiente y en el apoyo a la generación de energía a partir de fuentes renovables tienen un profundo impacto en el sector ya que estos componentes tienen que satis-facer unos requisitos importantes en relación a la eficiencia, vida del produc-to, etc.”. Oliver matiza que aunque actualmente sólo representa un 5% del total del mercado, las energías re-novables y en particular la eólica, es el sector que más crece con un aumento anual del 25%. Asimismo resalta que las aplicaciones de automoción, aun

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dossierSemiconductores de potencia

Nuria Calle

Dispositivos clave para aumentar la eficiencia energéticaEl desarrollo de los semiconductores de potencia ha impulsado su uso en una enorme variedad de aplicaciones. La apuesta generalizada por las energías renovables y el papel que juegan estos dispositivos en la búsqueda de una mayor eficiencia energética augura a estos dispositivos un porvenir notable.

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representando sólo un 4% del merca-do, están creciendo a ritmos cercanos al 20% anual. La oferta de productos de Semikron en electrónica de potencia consiste en diodos y tiristores integrados y dis-cretos, módulos de potencia (IGBT, MOSFET, diodo, tiristor, CIB e IPM), controladores de IGBT, así como mon-tajes integrados de potencia y solucio-nes a medida, para aplicaciones desde 1 kW hasta varios megavatios de po-tencia. En 2009 la compañía introdujo en el mercado la nueva generación de SKiiP, su producto estrella para aplica-ciones de generación eólica y solar. A través de la utilización de la tecnología SKINTER permite eliminar el 100% de las soldaduras entre el chip y el sustra-to cerámico. “Si a esto unimos el uso de nuevas tecnologías en los CI IGBT, se consigue un aumento del 33% en la densidad de potencia. Está previsto disponer de módulos SKiiP de hasta 3600 A de corriente en el colector (IC), lo que permitirá su empleo en aplica-ciones de hasta 1,8 MW”, subraya Oli-ver. Entre las próximas novedades se encuentra una actualización de módu-los de diodos y tiristores, SEMIPACK 1.6. “Con esta generación, la sexta desde que inventamos el producto hace más de 30 años, se aumenta la fi abilidad debido a la introducción de la tecnología de contacto por presión en las conexiones auxiliares. Asimismo, se respeta el diseño mecánico de las versiones anteriores para facilitar su sustitución sin realizar cambio mecáni-co alguno”. Por último, Oliver adelanta que en 2010 tienen la intención de in-troducir un nuevo módulo integrado para automoción que se unirá al SKiM, primer módulo totalmente exento de soldadura.

Sin investigación no hay progresoSegún anuncia la propia compañía, Se-mikron es líder del mercado mundial

en módulos de diodos y tiristores (SE-MIPACK) con un 37% del mercado. Además, resaltan que los componen-tes de la familia SKiiP, IPM se utilizan en casi el 50% de los convertidores electrónicos de todas las instalaciones eólicas. El motivo de este éxito es, en opinión de su Stack Manager, que la compañía desarrolla tecnologías no-vedosas y pioneras en la industria que

luego se convierten en estándares.Una vez más, la inversión en I+D+i pa-rece ser la llave que abre la puerta de las perspectivas del negocio. Segis Peláez, Director de Producto de la Di-visión de Potencia de Venco Electróni-ca, augura que en lo que se refi ere a la evolución de dispositivos en sí, las líneas de investigación básica son las que más pueden infl uir en el futuro ya

Semiconductores de potencia digitalesLos DCP, motores de crecimientoLos fabricantes de semiconductores de potencia digitales están destinados a experimentar una facturación que se multiplicará por siete en 2013 según la fi rma especialista en estudios de mercado iSuppli, para la cual las ventas totales de estos dispositivos pasarán de los 127 M$ de 2008 a 821 M$ en 2013.Para los autores del documento, el mercado de los semiconductores de potencia digitales consiste en dos tipos de productos: los gestores de potencia digital (DPM en su acrónimo inglés) y los controladores de potencia digitales (DCP). Si bien los primeros son actualmente el producto dominante, los segundos están llamados a experimentar un crecimiento aún mayor en los próximos años, para los que se pronostican unas ventas que pasarían de los escasos 16 M$ en 2008 a los 236 M$ en 2013.Las aplicaciones que tirarán del mercado serán, según los autores del documento, los servidores de gama alta y los equipos de telecomunicaciones y de comunicaciones de datos. Para 2011 el crecimiento podría llegar a los mercados informáticos de gama baja como los PC portátiles y las placas gráfi cas.Desde el punto de vista de la evolución tecnológica, los autores subrayan aspectos como la integración de la etapa de potencia, la generación de señales mixtas (analógicas y digitales) y la llegada de los buses de comunicación especialmente en las modalidades PMBus e I2C.Los DPM son componentes que utilizan la información digital para gestionar el funcionamiento global del sistema de potencia, así como la fuente de alimentación interna. Y con ellos las señales digitales se utilizan para gobernar una serie de tareas como el arranque, el establecimiento de secuencias, la compartición de carga y el equilibrio de la misma, así como las condiciones de fallos, entre otras.Por su parte, los DCP están defi nidos como controladores que utilizan técnicas digitales para controlar funciones de conmutación en una fuente de alimentación, equivalente en su forma más teórica, realizar la conversión A/D lo más pronto posible de forma que toda la realimentación y las funciones de control en la fuente están procesadas en el dominio digital.iSuppli señala que ciertos fabricantes de semiconductores están tratando de ganar posiciones en el mercado de DCP mediante la adquisición y compra de activos. Entre los que cita la compra de Primarion por Infi neon en 2008, la adquisición de Fyrestorm por Exar y la de Zilker Labs por Intersil también en dicho año. En 2009, Texas Instruments compró Ciclon Semiconductor Device, lo que le ha permitido ofrecer una línea de MOSFET susceptible de ser integrados en la familia CDP de este fabricante.

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“El mercado evoluciona hacia un mayor uso de los IGBT”

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Dispositivos clave para aumentar la efi ciencia energéticaEl desarrollo de los semiconductores de potencia ha impulsado su uso en una enorme variedad de aplicaciones. La apuesta generalizada por las energías renovables y el papel que juegan estos dispositivos en la búsqueda de una mayor efi ciencia energética augura a estos dispositivos un porvenir notable.

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dossier Semiconductores de potencia

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que éstas son las que a largo plazo ga-rantizan el liderazgo tecnológico.En cuanto a desarrollo tecnológico que afiance la competitividad del sec-tor, Peláez afirma que la colaboración entre la industria y los centros de in-vestigación afines a la universidad es también de gran importancia y advier-te que, si bien se ha avanzado mucho en este sentido, todavía queda un largo camino por delante. Por otro lado, hace notar que es un mercado que se está diversificando de manera notable. “La alta potencia en el pasado parecía re-servada a unos pocos ‘genios’ en gran-

des compañías. En la actualidad cada vez aparecen más empresas de tama-ño medio y ‘start-ups’ que debutan en el sector. Con España como líder en energías renovables la motivación para invertir en este campo es alta”.Entrando más en concreto en las líneas de investigación que se siguen actual-mente, Antonio Fernández, responsa-ble europeo de Energías Renovables y Director Técnico de EBV Elektronik, comenta que se está trabajando fun-damentalmente en el desarrollo de chips más eficientes y pequeños, en técnicas de soldadura por ultrasonidos para aumentar la fiabilidad, en sustra-tos con mejor transferencia y estabili-dad térmica, en interconexiones inter-nas con la menor inductancia posible y encapsulados cómodos de emplear. En cuanto a las aplicaciones que más fuerza están registrando en estos mo-mentos apunta las fuentes de alimen-tación de mínimo consumo en reposo, los convertidores a tres niveles NPC (Neutral Point Clamped converter) pa-ra generación y conversión de energía, las pilas de combustible y los converti-dores regenerativos.Carlos Oliver, de Semikron, corrobora esta opinión con la experiencia de su compañía. “Las conexiones soldadas, al igual que el aumento de la tempera-tura admisible en el chip, acentúan los problemas de fatiga térmica. Nosotros trabajamos en tecnologías de contacto por presión y de sinterizado que permi-ten eliminar el 100% de las soldaduras del módulo, aumentado así su fiabili-dad y tiempo de vida, especialmente en módulos de gran potencia. En estos módulos de gran potencia es necesa-ria una configuración en paralelo de los semiconductores para alcanzar el nivel de corriente deseado. En estos casos, las tecnologías de contacto por presión nos permiten optimizar la colocación de los chips en el interior del módulo mini-mizando las inductancias parásitas”.

Tendencias y mejorasPor otro lado, Oliver precisa que el mercado está evolucionando hacía un

mayor uso de los IGBT frente a diodos y tiristores. Este responsable vaticina que sólo aquellos módulos que ofrez-can ventajas al usuario y sean capa-ces de cumplir los requisitos técnicos a un bajo coste tendrán éxito, ya que actualmente se hace el máximo hinca-pié en la eficiencia y la mayor densidad de potencia del módulo, sobre todo en aplicaciones de energías renovables y de automoción. Asegura que esto se puede conseguir aumentado el nivel de integración. “Los módulos integra-dos inteligentes, como SKiiP, y los sis-temas integrados donde el fabricante incorpora, además del semiconductor, otros elementos como sensores, ele-mentos de disipación de calor, contro-lador, etc., permiten que el usuario fi-nal disponga de equipos más compac-tos y eficientes”.La tecnología de los semiconducto-res de potencia ha explorado prácti-camente todo el potencial del silicio, por lo que según los expertos ya no se esperan grandes progresos con este material. Por eso, aunque el silicio tie-ne una vida larga por delante, la inves-tigación en este frente se dirige a en-contrar nuevos materiales con mejo-res propiedades. El mejor situado es el carburo de silicio (SiC), que empieza a tener repercusión en la industria, espe-cialmente entre los módulos MOSFET y en los diodos que integran los módu-los de IGBT, además de aplicaciones como fuentes conmutadas. Presenta una mejora de la eficiencia y permite trabajar a temperaturas más elevadas, pero todavía es muy caro y necesita más desarrollo antes de que se traspa-se su uso a otras aplicaciones.Antonio Fernández, de EBV Elektro-nik, matiza que los diodos de SiC están bajando de precio y ya empiezan a ser habituales en el control del factor de potencia para fuentes de alimentación y en el ámbito de las energías renova-bles. “En cuanto a los transistores, es-tán apareciendo los primeros elabora-

Tres décadas de continua evolución tecnológicaDurante los años setenta, los tiristores (SCR), los tiristores bloqueables por puerta (GTO); y los transistores bipolares (BJT) constituían los dispositivos de potencia primordiales, mientras que los transistores MOSFET eran todavía demasiado recientes para participar en las aplicaciones de potencia. Los SCR y los BJT de aquella época podían conmutar a frecuencias entre 1 y 2 kHz.En la década de los ochenta se consiguieron bastantes avances, tales como reducción de la resistencia en conmutación de los transistores MOSFET, aumento de la tensión y la corriente permitida en los GTO, desarrollo de los dispositivos híbridos MOS-bipolar tales como los IGBT, así como el incremento de las prestaciones de los circuitos integrados de potencia y sus aplicaciones. Los dispositivos MOSFET se imponen ya que poseen una mayor velocidad de conmutación, un área de operación segura más grande y un funcionamiento más sencillo, en aplicaciones de reguladores de alta frecuencia y precisión para el control de motores. Los GTO se emplean con asiduidad en convertidores de alta potencia, debido a las mejoras en los procesos de diseño y fabricación que reducen su tamaño y mejoran su eficiencia. Aparecen los IGBT, elementos formados por dispositivos bipolares y dispositivos MOS, estos dispositivos se ajustan mucho mejor a los altas tensiones y a las grandes corrientes que los MOSFET y son capaces de conmutar a velocidades más altas que los BJT.Los IGBT pueden operar por encima de la banda de frecuencia audible, lo cual facilita la reducción de ruidos y ofrece mejoras en el control de convertidores de potencia. Mediados los años ochenta aparecen los dispositivos MCT que están constituidos por la unión de SCR y MOSFET.A partir de los años noventa los SCR van quedando relegados a un segundo plano y son sustituidos por los GTO. Se incrementa la frecuencia de conmutación en dispositivos MOSFET e IGBT, mientras que los BJT son gradualmente reemplazados por los dispositivos de potencia anteriores. Los CI de potencia tienen una gran influencia en varias áreas de la electrónica de potencia.Fuente: Prof. J.D. Aguilar Peña; Departamento de Electrónica; Universidad de Jaén.

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dos con carburo de silicio y con nitruro de galio con excelentes prestaciones. El verdadero reto tecnológico es fabri-car masivamente estos dispositivos a un precio comparable al silicio que jus-tifi que su incorporación en sistemas industrializables”.Otro aspecto que infl uyendo en gran medida en la evolución del mundo de los semiconductores de potencia es el encapsulado, ya que su capacidad de disipación térmica condiciona el dise-ño de las conexiones eléctricas y las prestaciones del sistema. Como indi-ca Antonio Fernández, de EBV Elek-tronik, “algunos de estos encapsula-dos, como Econo, 62 mm, IHM, Pri-mePack, se han estandarizado y están disponibles en varios fabricantes con las ventajas logísticas que ello supone para el cliente”.Por su parte, Segis Peláez de Venco Electrónica alude a la principal restric-ción que impone un encapsulado cuan-do hay que disipar mucho calor es de ti-

po térmico. “En este sentido, se utiliza una cara del encapsulado para disipar calor, pero las líneas de trabajo van ha-cia cápsulas que disipen por ambas ca-ras, materiales que mejoren la resisten-cia térmica desde el lado de silicio hasta el disipador y cada vez en cápsulas más pequeñas para una potencia dada”.Carlos Oliver, de Semikron, hace no-tar que el diseño y la construcción del encapsulado son básicos porque la mayoría de aplicaciones necesitan módulos de potencia de una alta fi a-bilidad, una alta robustez mecánica, eléctrica y térmica y que ofrezcan una alta densidad de potencia, ade-más de un bajo coste. “Las nuevas tecnologías como los módulos de IGBT de contacto por presión, las lá-minas fl exibles en sustitución de las conexiones cableadas o "bond wires" y los sistemas embebidos, podrían ser capaces de dar respuesta a to-dos estos requerimientos”, asegura. Semikron ha desarrollado y patenta-

do numerosas tecnologías de encap-sulado desde hace más de 30 años, cuando presentó el primer encapsu-lado aislado de un semiconductor. “Actualmente, las tecnologías en las que trabajamos se orientan hacía la eliminación del proceso de soldadu-ra en la fabricación del módulo. Por un lado, la tecnología de contacto por presión y por otro, la tecnología de sinterizado SKiNTER, nos permi-ten ser los pioneros en la puesta en el mercado del primer módulo 100% sin soldaduras. Pensamos que en el futuro, el mercado tenderá hacía es-te tipo de módulos debido a las ven-tajas que ofrece”. Oliver considera que el siguiente paso debe ser eli-minar las limitaciones que presen-tan los materiales de encapsulado -la carcasa, los terminales, la suela de cobre…-. “Esto sería posible simple-mente no utilizándolos e integrando el sistema de potencia en la parte mecánica.

Para EBV Elektronik, la demanda de semiconductores de potencia se concentra principalmente en dispositivos como estos: Módulos de IGBT de potencias medias (200A a 400A, 1200 y

1700 V); por su versatilidad en el campo de las renovables y el control de motores.

Módulos PrimePack de Infi neon de alta potencia, por su extrema fi abilidad, elevadas prestaciones y coste razonable.

MOSFET de alta tensión (600 V) y bajas pérdidas. Imprescindibles para cumplir con las normativas de bajo consumo energético.

MOSFET de baja tensión con normativa de automoción AEC-Q101 por su alta fi abilidad en aplicaciones extremas.

Por su carácter innovador, EBV destaca: Circuito IGBT4 de Infi neon, que permite elevar la temperatura de

la unión de trabajo hasta 150ºC con un excelente equilibrio entre pérdidas de conducción y conmutación.

MOSFET de alta tensión (600 V) CoolMOS C6 y CP de Infi neon, MDmesh V de STMicroelectronics y SupreMOS de Fairchild, que ofrecen pérdidas de potencia mínimas en aplicaciones de red.

Controlador de PFC con entrelazado FAN9612 de Fairchild, que permite conseguir efi ciencias del 96% en fuentes de alimentación de 100 W a 1 kW incluso con poca carga.

Módulos MIPAQ Serve de Infi neon, que integran un inversor trifásico de hasta 200 A/ 1200 V con sus controladores en un encapsulado muy compacto y fi able.

Módulos SmartPACK de Infi neon, que no requieren soldadura y se fi jan con un solo tornillo. Ideales para control de motores y convertidores pequeños.

Finalmente, por su potencial de crecimiento en los próximos años, EBV apuesta por: Módulos de IGBT de alta potencia, por su demanda en el sector

de la generación de energía y en el sector de la tracción eléctrica. Tiristores de alta tensión; por su demanda en las redes de

distribución de energía. MOSFET de alta tensión, por su demanda para fuentes de

alimentación de bajo consumo y convertidores en renovables.

Los CI de potencia de mayor demanda, más novedosos y con mayor potencial de crecimiento

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tendencias Electrónica de Potencia

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Consideraciones térmicas Este artículo describe una fuente de alimentación conmutada y un inductor de potencia típico y sus prestaciones bajo altas temperaturas. Se estudian asimismo los métodos para medir la resistencia térmica y la capacidad térmica respecto al ambiente. Algunos ejemplos mostrados son un elevador inductivo con una fuente de corriente para LED blanco de alta corriente y un inductor de potencia típico.

Circuitos para gestión de alimentación

L

Travis Eichhorn [[email protected]]National Semiconductor

a circuitería de gestión de la alimenta-ción de alta eficiencia no sólo mejora la vida de la batería y reduce la ener-gía total necesaria, sino que también asegura que la potencia disipada en la propia circuitería no genere un au-mento excesivo de la temperatura y en última instancia el fallo del dispo-sitivo. Sin embargo, la eficiencia tiene sus límites y, en consecuencia, cuan-to mayor es la potencia de salida re-querida más potencia se disipa en la fuente de alimentación y los compo-nentes externos asociados. Como re-sultado de ello, incluso con dispositi-vos de alta eficiencia la selección del componente adecuado y el diseño de la placa de circuito impreso (PCB) son factores críticos para asegurar que las temperaturas de unión y las tempera-turas de los componentes no supe-ren sus límites máximos.Antes de analizar las consideraciones de tipo térmico al diseñar circuitería para la gestión de la alimentación re-sulta valioso conocer los fundamen-tos de la transferencia de calor. En pri-mer lugar, el calor es la energía trans-ferida entre dos sistemas debido a la diferencia de temperatura existente entre ellos. La transferencia de calor tiene lugar mediante tres mecanis-mos: conducción, convección y radia-ción.La conducción se produce cuando un dispositivo con una alta temperatura entra en contacto con un dispositivo de baja temperatura. Las grandes am-plitudes de vibración de los átomos de alta temperatura chocan con áto-mos del material de baja temperatura e incrementan la energía cinética del material de baja temperatura. Este in-cremento de la energía cinética pro-

voca un aumento de la temperatura del material de alta temperatura y un descenso de la temperatura en el ma-terial de baja temperatura.En la convección, la transferencia de calor se produce a partir del aire que rodea el dispositivo. En la con-vección natural un objeto calienta el aire circundante, que se expande al calentarse, creando así un vacío que provoca a su vez que al aire frío sus-tituya al aire caliente. Esto genera un flujo cíclico de aire que transfiere con-tinuamente el calor del dispositivo a la temperatura ambiente. Por otro lado, la convección forzada podría ser, por ejemplo, un ventilador que impulsara de forma intencionada aire frío a lo lar-go del dispositivo, forzando así el des-plazamiento del aire caliente.La radiación tiene lugar cuando se emiten ondas electromagnéticas (ra-diación térmica) desde un objeto al entorno que lo rodea. El calor radiado no necesita un medio (el calor puede radiarse a través de espacio vacío). En las PCB, el principal método de trans-ferencia de calor es la conducción y en menos grado la convección.

El modelo matemático para la transfe-rencia de calor conducido viene dado por la ecuación (1):

(donde H es la velocidad de transfe-rencia del calor en J/s), K es la con-ductividad térmica del material, A es el área (TH – TL) es la diferencia de temperatura, y d es la distancia. El calor se conduce a mayor velocidad a medida que aumenta el área de con-tacto entre superficies, aumenta la di-ferencia de temperatura o disminuye la longitud entre superficies en con-tacto. La transferencia de calor pue-de describirse de forma análoga a un circuito eléctrico identificando la po-tencia (fuente de calor o término H en la ecuación anterior) a una fuente de corriente, la diferencia de temperatu-ra entre los dispositivos de alta tem-peratura y de baja temperatura, una caída de tensión y el término (K×A/d) como una conductividad térmica, o el inverso (d/K x A) como una resistencia térmica en °C/W). A menudo se asig-na a la resistencia térmica el símbolo θ o Rθ, o simplemente RA-B cuando A y B son los dos dispositivos a partir de los cuales tiene lugar la transferencia de calor. Al reescribir la ecuación de la velocidad de transferencia del calor empleando la analogía eléctrica en re-sultado es:

Esta analogía puede llevarse un paso Figura 1. Modelo simplificado de la impedancia térmica.

HK A T T

dH L=

´ ´ -( )

PT TRDH L

H L=

-( )-

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más allá para describir otro atributo de tipo térmico de un dispositivo, la ca-pacidad térmica. Si la resistencia tér-mica se puede identificar con la resis-tencia eléctrica, la capacidad térmica (CT con unidades en J/°C) es análoga a la capacidad eléctrica. La analogía eléctrica de la transferencia de calor empleando la capacidad térmica en paralelo con la resistencia térmica proporciona una impedancia térmi-ca (ZT). La figura 1 muestra el mode-lo RC simplificado de la transferencia de calor por conducción. La fuente de alimentación se modela como una fuente de corriente y la impedancia térmica es CT en paralelo con RT.En los circuitos eléctricos cada super-ficie térmica tiene una impedancia térmica. La impedancia térmica varía con el material, su geometría, tamaño y orientación. La impedancia térmica de un sistema (o circuito) tiene una impedancia térmica total respecto a la temperatura ambiente, que puede descomponerse en combinaciones en paralelo y en serie de las impedan-cias térmicas para cada componente del circuito. Por ejemplo, en un dispo-

sitivo semiconductor, la impedancia térmica total entre la pastilla del se-miconductor (también denominada unión) al aire circundante (llamada im-pedancia térmica), de la unión al am-biente (ZJ-A), sería igual a la suma de las impedancias térmicas individua-les de cada material por separado en la estructura.Pensemos en un MOSFET discreto montado sobre una PCB. La impe-dancia térmica en estado estaciona-rio (o resistencia térmica RJ-A) es la suma de las resistencias térmicas en-tre la unión y la cápsula del dispositivo (RJ-C), entre la cápsula y el disipador (RC-S) y entre el disipador y el aire (RS-A). (RJ-A = RJ-C + RC-S + RS-A). Ade-más, puede existir una ruta paralela del calor de la unión MOSFET a través de la cápsula y hacia la PCB, y luego de la PCB a la temperatura ambiente.El valor entre unión y cápsula debería proporcionarlo normalmente el fabri-cante del semiconductor. Los valores de RC-S y RS-A, por otro lado, dependen principalmente de las propiedades del disipador y de la PCB. Existen mu-

chos factores que influyen sobre las resistencias térmicas RC-A o RC-S, entre ellos el número de capas de la PCB, el número de conexiones a planos se-cundarios, la proximidad a otros dis-positivos y la velocidad del flujo de aire. A menudo el valor de RJ-A apare-ce indicado en las hojas de datos del dispositivo, pero este número corres-ponde a unas condiciones determina-das de la placa de test y sólo serían aplicables por comparación entre dis-positivos medidos bajo las mismas condiciones.La resistencia térmica (RJA) es un im-portante parámetro para los compo-nentes electrónicos dado que es una medida del calor que puede disipar un dispositivo, en función de las condi-ciones ambientales y del trazado de la PCB. En otras palabras, RJ-A ayuda-rá a estimar la temperatura de unión operativa, en función de las condicio-nes ambientales y de la disipación de potencia.

DISIPACIÓN DE CALOR EN UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN CONMUTADAA modo de ejemplo de las considera-ciones de tipo térmico en la circuite-ría de gestión de la alimentación, pen-semos en el circuito LM3554 de Na-tional Semiconductor (figura 2). Este dispositivo es un convertidor elevador (boost) inductivo diseñado para los LED flash de alta potencia utilizados en aplicaciones de teléfonos móviles. El LM3554 es un buen elemento de test porque se trata de un dispositivo pequeño (1,6×1,6×0,6 mm) y puede suministrar una potencia de salida de

hasta 6 W (corriente flash de 1,2 A en LED de 5 V). Incluso con eficiencias próximas al 85%, su capacidad para una potencia de salida relativamente grande y el minúsculo encapsulado µSMD de 16 bolas hacen que el dis-positivo sea sensible a altas tempera-turas de funcionamiento.Los principales efectos que tiene la disipación de calor sobre el LM3554 son el aumento de la resistencia en conducción de los interruptores del dispositivo y el cambio en los valo-res umbral del dispositivo. En casos extremos en los que la temperatu-ra aumente demasiado, el dispositi-vo podría llegar al apagado térmico y desconectarse. Si se conoce un valor preciso de RJ-A será de ayuda para de-terminar la temperatura de unión del dispositivo para la potencia de traba-jo prevista y asegurar que el circuito cumplirá de manera fiable y previsible los requisitos de la aplicación.En unas condiciones probables, el dispositivo tendrá una tensión de en-trada de 3,6 V, una tensión de LED de 3,6 V y una corriente de LED de 1,2 A. En esta situación, el convertidor ele-va la tensión de salida hasta 300mV por encima de VIN. Esto proporciona un margen de 300 mV para las dos fuentes de corriente en paralelo del dispositivo que regulan la corriente del LED.La caída total de potencia en el dispo-sitivo será igual a la suma de la poten-cia en el PFET síncrono, el NFET y las dos fuentes de corrientes. Las caídas de potencia en el PFET y el NFET se producen en componentes resisti-vos, por lo que debe emplearse la co-

Figura 2. Circuito de test para controlador de LED Flash LM3554 de National Semiconductor.

“La impedancia térmica varía con el material, su geometría, tamaño y orientación”

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tendencias Electrónica de Potencia

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rriente eficaz (RMS) para obtener una estimación precisa de la potencia. Esta corriente es tan sólo la corriente eficaz en el inductor multiplicada por el porcentaje del período de conmu-tación en el que conducen el NFET y el PFET. Si se conoce la eficiencia del convertidor, el ciclo de trabajo viene dado por:

En nuestro caso VOUT = VLED + 300 mV y la eficiencia aproximadamente es del 90%. Esto da como resultado un ciclo de trabajo del PFET (1-D) del 83% y un ciclo de trabajo del NFET del 17%. La ecuación de la corriente eficaz del inductor es:

donde ∆IL es el pico de la corriente de pico del inductor que para nuestro caso es aproximadamente igual a 140 mA e ILDC es la corriente media del in-ductor dada por ILED/(1-D).La pérdida total de potencia en los interruptores es de 45 mW para el NFET (RDS_ON = 125 mΩ) y de 265 mW para el PFET (RDS_ON = 152 mΩ). Además, las fuentes de corriente re-gistran una caída de 300 mV × 1,2 A = 360 mW, dando así una disipación total de potencia interna de 668 mW. La RJ-A proporcionada en la hoja de da-tos es de 60°C/W y se toma de una tarjeta de test JEDEC de 4 capas se-gún JESD51-7. Utilizando esta RJ-A, la temperatura de unión prevista a TA = 50°C es de 83,4°C. Esto no sería nin-gún problema para un dispositivo ya que se halla por debajo del umbral de apagado térmico de 150°C y por debajo de 125°C, que es la tempe-ratura máxima de trabajo de la unión especificada en la hoja de datos del LM3554.En una situación distinta, el LM3554 puede configurarse para suministrar +5 V constantes durante el mismo pulso de flash. El margen de la fuente de corriente de 300 mV pasa a ser de 5 V – 3,6 V = 1,4 V, lo que da como re-sultado una disipación de potencia de la fuente de corriente de 1,68 W. Su-poniendo que el dispositivo conserva una eficiencia del 90% para suminis-trar 5 V a 1,2 A, el ciclo de trabajo aho-ra es del 35,2%, haciendo así que la corriente CC del inductor sea de 1,85 A con ∆IL de 288 mA. La disipación del NFET ahora es de 151 mW y la disi-

pación del PFET es de 338 mW. La disipación de potencia total interna de 2,169 W determina una tempera-tura estimada de la pastilla del semi-conductor (a TA = 50°C) de 180°C, que está 30°C por encima del umbral de apagado térmico y 55°C por encima de la temperatura máxima de trabajo de la unión.En realidad, el dispositivo no esta-

rá montado sobre una tarjeta de test 4LJEDEC, sino sobre una PCB con di-ferentes planos, otros componentes cercanos que están disipando poten-cia, y cierto número de conexiones a capas inferiores. Todas estas varia-bles de aplicación, además de otras muchas, afectan enormemente a la RJ-A, lo que reduce a su vez la preci-sión de los cálculos de la temperatura de unión.

MEDIDA DE LA IMPEDANCIA TÉRMICA (RJ-A Y CJ-A)Lo que se necesita es una RJ-A precisa que represente el circuito real. Exis-ten varios métodos para medir RJ-A. Un método utiliza el umbral de apa-gado térmico, que se establece en +150°C. Para medir RJ-A con este mé-todo, hacemos que LM3554 trabaje con una disipación de potencia cono-cida (PDISS) y se aumenta lentamente la temperatura ambiente hasta que se apaga el dispositivo. El dispositi-vo tiene una señal interna que puede configurarse mediante el interface compatible I2C y se pone a ‘1’ cuando se activa el apagado térmico. RJ-A utili-zando este método será igual a:

Otro método consiste en utilizar uno de los diodos de protección ESD del dispositivo y medir su VF respecto a la temperatura. Esto es algo más com-plicado, pero dará un resultado más preciso dado que VF se puede carac-terizar para todo el margen de tem-peraturas. Los diodos ESD están pre-sentes en cada patilla de la mayoría de dispositivos semiconductores con su ánodo conectado a masa y el cáto-do a la patilla respectiva.Para probar el LM3554, podemos diri-girnos a la patilla LEDI/NTC y extraer una pequeña corriente de la patilla (<

10 mA) mientras varía la temperatu-ra. Los valores máximos absolutos de cada patillas alcanzan un mínimo de –0,3 V pero ello se debe a la VF del diodo ESD a la temperatura máxima de unión de +150°C. Si se limita la co-rriente a menos de 10 mA, se puede observar la VF del diodo sin dañar el dispositivo y sin añadir autocalenta-miento. Los resultados de las medi-

das en esta patilla ofrecen una res-puesta lineal de +25°C a +125°C, con una pendiente aproximada de 1,3 mV/°C. Una vez realizado, se puede hacer que el dispositivo funcione con una disipación de potencia conocida mientras se mide la VF del diodo ESD seleccionado. Cuando VF alcanza un estado estacionario, RJ-A será igual a:

donde VF@TA es la VF del diodo ESD a TJ = TA, y VF@SS es la VF del diodo ESD una vez que TJ haya alcanzado una tempe-ratura en estado estacionario mien-tras disipa (PDISS).Finalmente, otro método recurre el cambio de la resistencia en conduc-ción de un MOSFET respecto a la tem-peratura. Este método puede aplicar-se utilizando el PFET interno mientras el dispositivo funciona en modo de paso. El modo de paso en el LM3554 se produce cuando el dispositivo deja de conmutar y lleva a conducción al PFET síncrono continuamente. Esto sucede si VIN aumenta hasta 150 mV por encima de VOUT. En este punto, el convertidor elevador (boost) no ne-cesita aumentar VOUT y el PFET pasa la VIN directamente a VOUT.Debido a que existe una ligera depen-dencia de la corriente para la resis-tencia en conducción del MOSFET, es necesario medir la resistencia del PFET para una corriente próxima a la corriente de flash buscada. El pro-blema con las grandes corrientes de prueba es que pueden provocar el calentamiento del dispositivo. Esto puede superarse configurando la du-ración del flash hasta un mínimo de 32 ms y midiendo la caída de tensión en el PFET en un osciloscopio. El re-sultado utilizando una corriente flash de 1,2 A indica una pendiente de unos

1- =´D VIN eficienciaVOUT

I II

RMS LDCL= +22

12D

RC T

PJ AA

DISS- =

+ ° -150

“El problema con las grandes corrientes de prueba es que pueden provocar el calentamiento del dispositivo”

RV VmV C PJ AF TA F SS

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0,42 mΩ/°C entre +25°C y +125°C. Es importante destacar que el PFET se alimenta mediante la patilla VOUT, así que con VOUT = 5 V, la resisten-cia en conducción es menor que con VOUT = 3,9 V.Utilizando los tres métodos, con PDISS = 1,67 W, los resultados indican 45°C/W con la medida del apagado térmico, 42°C/W con la VF del diodo ESD y 48°C/W utilizando la resisten-cia en conducción del PFET. La figu-ra 3 muestra la resistencia en con-ducción del PFET’ y la VF del diodo ESD de ILED/NTC durante un pulso de corriente de prueba de LED flash de 0,856 A. La VIN del dispositivo se ajustó a 5 V y la duración del intervalo de espera se estableció en 1024 ms. VLED fue de 3,18 V, lo que obligó al LM3554 a entrar en modo de paso. En este modo, la disipación de poten-cia se debe enteramente al PFET y a la fuente de corriente.En estado estacionario, la VF del diodo ESD de LEDI/NTC fue de -622 mV, co-rrespondiente a una temperatura de unión de 95,2°C con una temperatu-ra ambiente de 25°C. En estado esta-cionario, la resistencia en conducción del PFET medida de 154 mΩ corres-pondía a una temperatura de unión de 105°C. La figura 3 también ilustra la capacidad térmica del LM3554. La respuesta de VF y RPMOS muestra un aumento exponencial parecido a una RC de primer orden que cumple:

La capacidad térmica es igual enton-ces a:

Las capacidades térmicas resultan-tes son de 0,009 J/°C utilizando la tensión directa del diodo ESD y de 0,0044 J/°C utilizando la resistencia en conducción del PFET. La discre-pancia entre las lecturas de tempera-tura puede atribuirse a los gradientes de temperatura a lo largo del dispo-sitivo. El PFET que es directamente adyacente a las fuentes de corrien-te registrará previsiblemente un au-mento más rápido de la temperatura y alcanzará una mayor temperatura que el diodo ESD de la patillas LEDI/NTC, que se encuentra más lejos de los dispositivos de potencia en el CI. La diferencia de temperatura se debe

a la resistencia y la capacidad térmi-ca de la superficie de la pastilla de se-miconductor del dispositivo entre los dos puntos de medida. Asimismo, la respuesta es aproximadamente la de una constante exponencial a lo largo del tiempo. En realidad, la disipación de potencia varía ligeramente debi-do al PFET y al calentamiento de las fuentes de corriente. Esto provoca-rá un ligero aumento de PDISS al incre-mentar la temperatura de unión.

El modelo de impedancia térmica es más útil cuando se trabaja con dispo-sitivos que operen con pulsos, como los controladores de LED flash, que la resistencia térmica por sí sola. Tome-mos como ejemplo un pulso flash a 1,2 A con VIN de 5 V y VLED de 3,4 V. En esta situación, el dispositivo está en modo de paso con PDISS = 2,14 W. Con una RJ-A de 48°C/W y una tempe-ratura ambiente de 50°C, el modelo de estado estacionario indica un au-mento de la temperatura de la pastilla de semiconductor hasta 153°C, que está 28°C por encima de la tempera-tura máxima de trabajo de la unión. Si tenemos en cuenta la capacidad tér-mica (0,0044°C/J) e imaginamos una duración del pulso flash de 200 ms, obtenemos una mejor estimación de la temperatura de la pastilla de se-miconductor de aproximadamente 113°C.

INDUCTORES Y TEMPERATURALas cuestiones analizadas hasta ahora en relación con el LM3554 y las altas temperaturas pueden apli-carse también al inductor de poten-cia del LM3554. Al igual que para un dispositivo semiconductor, como el LM3554, el exceso de calor disipa-do en el inductor de potencia altera-rá las características del dispositivo y provocará un funcionamiento inade-cuado tanto en el inductor como en

Figura 3. Resistencia en conducción del PFET y diodo ESD del PLM3554 para LEDI/NETC durante un pulso flash.

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“El modelo de impedancia térmica es más útil cuando se trabaja con dispositivos que operen con pulsos, como los controladores de LED flash, que la resistencia térmica por sí sola”

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tendencias Electrónica de Potencia

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la fuente de alimentación. Los princi-pales efectos de una excesiva tem-peratura en el inductor de potencia serán generalmente un aumento de la resistencia del devanado CC y una disminución del límite de la corriente de saturación.

RESISTENCIA DEL INDUCTOREl cambio de la resistencia CC del in-ductor con la temperatura tiene lugar a causa del coeficiente de tempera-tura de resistividad de la bobina del inductor. La bobina generalmente es de cobre, que tiene un coeficien-te de temperatura aproximado de 3,9 mΩ/°C, lo que da como resultado una ecuación para la resistencia:

equivalente a un cambio de 0,39%/°C.

Volviendo de nuevo al LM3554, el in-ductor especificado con el kit de eva-luación es el FDSE0312-2R2 de Toko. A TA = 25°C, la resistencia medida es de 137 mΩ. A 85°C, el cambio de la resistencia es de 50°C 0,39% = 19,5% (o 164 mΩ). Con una corriente eficaz del inductor de 2 A y una VIN = 3,6 V, el cambio de la resistencia del inductor provocaría una disminución de la eficiencia cercana al 1,5%.

SATURACIÓN DEL INDUCTORQuizás el mayor problema para el in-ductor de potencia a altas temperatu-ras sea el descenso de la corriente de saturación. Con elevadas corrientes eficaces, la disipación de potencia in-terna provoca una mayor temperatura del inductor, lo que a su vez disminu-ye el punto de saturación del inductor. En saturación, el material del núcleo del inductor ha alcanzado el punto en el cual la densidad de flujo magnéti-co (B(t)) deja de aumentar de forma

proporcional a la intensidad de cam-po magnético (H(t)). En lugar de ello en saturación, todo incremento de la intensidad de campo magnético oca-sionada por el aumento de la corrien-te del inductor da como resultado un aumento muy pequeño de la densi-dad de flujo magnético.Si se observara la corriente del induc-tor de los reguladores conmutados en un osciloscopio, se vería un incre-mento de la pendiente de corriente del inductor cuando el dispositivo en-tra en saturación. Esto equivale a una disminución de la inductancia. La ma-yor corriente de rizado provocará un incremento de la corriente eficaz y un aumento de las pérdidas de conmuta-ción en el inductor, y ambos factores incrementan las pérdidas de potencia en los inductores y reducen la eficien-cia.Los inductores pueden experimentar respuestas bruscas de la saturación donde se llegue a la saturación en

Figura 4. Saturación del inductor respecto a la temperatura.

R lA

temp co T C= ´ ´ + ´ -( )r 1 25_ ( )

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un punto específico, o pueden tener respuestas graduales de saturación como en el inductor FDSE0312-2R2. No obstante, los fabricantes de in-ductores especificarán generalmente el punto de saturación como una caí-da porcentual de la inductancia a par-tir de su valor para una corriente y una temperatura determinadas.La figura 4 ofrece el ejemplo de un inductor que trabaja en satura-ción. El ejemplo emplea un inductor VLS4010-2R2 (2,2 µH) de TDK, que presenta una fuerte caída en satura-ción. Este efecto se muestra con el LM3554 trabajando en modo eleva-dor (boost) con una duración mínima del pulso de flash de 32 ms. La corta anchura de pulso limita el autocalen-tamiento del inductor, posibilitando el control de la temperatura del inductor mediante el ajuste de la temperatura ambiente.La imagen superior izquierda de la fi-gura 4 muestra un inductor que traba-ja por debajo del punto de saturación con una forma de onda triangular de la corriente debido a (V/L∆t). Dado que se mantiene el mismo valor de la

corriente de pico y que la temperatu-ra alcanza los 50°C (imagen superior derecha), la pendiente de la corriente del inductor empieza a aumentar alre-dedor de 1,76 A, indicando así que el punto de saturación de los inductores ha disminuido con el incremento de la temperatura. Cuando la tempera-tura se lleva a 70°C y luego a 85°C, toda la forma de onda de la corriente se genera finalmente con el inductor saturado.

ESTIMACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL INDUCTOR (IMPEDANCIA TÉRMICA)Varios factores se suman al incremen-to de temperatura del inductor. Entre éstos se encuentran la temperatura ambiente, la impedancia térmica del inductor y la disipación de potencia in-terna del inductor. Al utilizar el cambio de resistencia CC del inductor con la temperatura, se puede obtener una buena estimación de la temperatura de trabajo del inductor. Esto es pare-cido a la utilización del diodo ESD o la resistencia en conducción del PFET

en que la bobina del inductor actúa como termómetro interno.Volviendo a nuestra ecuación para la resistencia del inductor respecto a la temperatura, una relación de la resis-tencia del inductor a dos temperatu-ras ofrece un ∆T determinado por:

La figura 5 muestra un ejemplo de prueba en el que se ha utilizado el VLS4010ST-2R2 en el circuito del LM3554 con escalón de corriente CC de 1,65 A. La resistencia inicial a la temperatura ambiente es de 65 mΩ. Después de más de 30s, el inductor alcanza una resistencia en estado es-tacionario de 73 mΩ correspondiente a una temperatura de trabajo en esta-do estacionario de unos 56°C.Utilizando la definición de resistencia térmica (RT) el resultado es:

DT

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21

1

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RT T

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DC L TF=

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Es preciso destacar que la disipación de potencia del inductor es una fun-ción de la resistencia de su bobina, que cambia con la temperatura. Como resultado de ello, hay que tener en cuenta el cálculo de la TF del inductor para una determinada RT. Aplicando la ecuación para RT en la ecuación de la resistencia del inductor respecto a la temperatura, y resolviendo para TF el resultado es el que se muestra a con-tinuación:

donde k es .

La figura 5 también revela que el au-mento equivalente de la temperatura del inductor a lo largo del tiempo es aproximadamente una exponencial de primer orden. Esto cumple esta ecuación:

con una capacidad térmica que viene dada por:

Conocer la impedancia térmica del in-ductor en el ejemplo del controlador

de LED flash proporciona algunos da-tos interesantes. Dado que hace fal-ta una cierta cantidad de tiempo para que el inductor alcance una tempera-tura estacionaria en comparación con la duración del flash (menos de 1 s), la temperatura de trabajo del induc-tor para la corriente máxima flash, la utilización de una resistencia térmica estacionaria probablemente sobre-estime la temperatura de trabajo de los inductores. Esto podría permitir un menor tamaño de un inductor que trabaje en un dispositivo con pulsos como un controlador de LED flash en oposición a una fuente de alimenta-ción estacionaria.

CONCLUSIONESLa estimación de la temperatura de la circuitería de gestión para la alimen-tación a menudo es necesaria cuan-do se manejan dispositivos de alta potencia que presenten disipaciones de potencia relativamente elevadas. La utilización de una resistencia tér-mica genérica puede ser una buena comparación para dispositivos simila-res en el mismo encapsulado, pero es muy probable que proporcione unas previsiones imprecisas de tempera-tura. Por tanto, a menudo es nece-sario recurrir a complicados cálculos térmicos o bien medir directamente la resistencia térmica. Los ejemplos destacados en este artículo han de-mostrado algunos de los muchos mé-todos disponibles para medir la tem-peratura de un dispositivo y obtener la resistencia térmica del dispositivo. Conocer la temperatura precisa del

dispositivo y la disipación de potencia de éste permitió calcular la resisten-cia térmica.Una vez conocida la resistencia tér-mica, se ha demostrado que la utiliza-ción de una variación de escalón en la disipación de potencia del dispositivo

y la monitorización de la temperatu-ra del dispositivo posibilitó calcular la capacidad térmica del dispositivo. Esto permitió obtener una estima-ción más precisa de la temperatu-ra del dispositivo debido a eventos térmicos transitorios. Los ejemplos citados en este artículo se realiza-ron utilizando un controlador de LED flash blanco de alta corriente, pero se puede aplicar igualmente a otros dispositivos de gestión de la alimen-tación, que funcionen tanto con pul-sos como durante largos períodos de tiempo.

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Figura 5. Respuesta térmica del inductor.

“Los ejemplos destacados en este artículo han demostrado algunos de los muchos métodos disponibles para medir la temperatura de un dispositivo y obtener la resistencia térmica del dispositivo”

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FAC aisladas y de muy bajo consumo en vacío (y II)Se describe el funcionamiento de un controlador PFM, indicando los aspectos a tener en cuenta para reducir al máximo el consumo en reposo. Como ejemplo, se muestran los resultados obtenidos en la realización de una fuente de alimentación PFM, en la que partiendo de una entrada de 12 V, proporciona una salida aislada de 3,6 V y corriente máxima de 1 A. La corriente de entrada en vacío se ha reducido de los 5,8 mA del PWM descrito en el primer trabajo [7], a los 0,24 mA en el PFM aquí presentado, valor muy inferior a los 20-40 mA de las fuentes similares disponibles en la industria.

Sistemas de transmisión discontinua

E

J. M. de Diego (1) [[email protected]], J. I. Gárate (1) [[email protected]] y J. Monsalve (2) [[email protected]](1) UPV, Escuela Técnica Superior de Ingeniería, Bilbao (2) Senior MTS Applications, Maxim Integrated Products, Inc.

ste artículo completa la investigación llevada a cabo en anteriores trabajos [6][7] sobre la reducción del consumo de corriente de entrada, en fuentes de alimentación aisladas funcionando con salida en vacío, pero mantenien-do la tensión de salida.Ésta es una característica requerida especialmente cuando, partiendo de una batería, se debe alimentar circui-tos electrónicos y de comunicación inalámbrica con sistema de transmi-sión discontinua, en los que sus tiem-pos de activación respecto al estado en reposo sean extremadamente re-ducidos.El diseño que se presenta se acerca a los límites que permite la tecnolo-gía actual. Utilizando controladores PWM (modulación por ancho de pul-so), se han conseguido relaciones de corriente de entrada de 70 a 1, para una salida a carga máxima/vacío. Vis-to de otro modo, la corriente consu-mida por la entrada, con la salida en vacío, representa el 1,5% de la de plena carga.Se puede observar en la figura 1 la forma de la corriente demandada en dispositivos electrónicos con cargas discontinuas [4][5]. Aunque la co-rriente en el estado activo es elevada, su tiempo de activación es muy pe-queño respecto al tiempo en espera, pero al ser este último muy largo, su contribución al valor medio es incluso mayor.Otra conclusión que se puede obte-

ner de esta característica es que el rendimiento a plena carga es menos prioritario en su optimización que el del consumo en vacío. Los micropro-cesadores actuales consiguen co-rrientes en reposo (manteniendo da-tos en registros, RTC, interrupciones activas a la espera, etc.) de unos po-cos microamperios. La limitación de mínimo consumo suele estar en la corriente en reposo de la propia fuen-te de alimentación, más aún si ésta debe ser aislada.

ESTADO DE LA TECNOLOGÍALos resultados del estudio y análisis del estado del arte de las fuentes de alimentación que aparecen la publica-ción anterior [7] indican que las fuen-tes de alimentación disponibles co-mercialmente, con las características requeridas, tienen un consumo de entrada con salida en vacío del or-den de 20 – 40 mA. En la mayoría de los casos, los objetivos que tratan de conseguir son rendimiento elevado,

Figura 1. Relación entre los estados activo y de reposo en un dispositivo de comunicaciones con transmisión discontinua.

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aislamiento galvánico y tamaño redu-cido.La tabla 1 muestra los detalles técni-cos de convertidores CC/CC con si-milares características de tensiones y corriente de salida. Incluso los con-vertidores sin aislamiento tienen un alto consumo sin carga.Partiendo de esta referencia de 20 – 40 mA, el objetivo en la primera apli-cación [7], ha sido el tratar de redu-cirlo a menos de 12 mA. El resultado han sido los 5,8 mA con una topología de controlador PWM.Un PWM (modulador de ancho de pulso), como el que se describe en [6][7], tiene siempre un oscilador ac-tivo, incluso cuando no hay carga en la salida del convertidor CC/CC. El mantener activo este oscilador ge-nera un inevitable consumo perma-nente de corriente de algunos mi-liamperios.La alternativa para reducir este valor está en la utilización de un controla-dor PFM (modulación por frecuencia de pulso). Este tipo de controladores utiliza dos monoestables que sólo se activan cuando la tensión de salida del convertidor CC/CC, desciende de un determinado valor.El consumo en reposo de un contro-lador de PFM, al carecer de oscilador activo, es debido a las corrientes de fuga de los dispositivos electrónicos, las referencias y divisores internos. De este modo se logran valores de sólo décimas de microamperios.

Circuito de control1) El controlador PWM es el sistema más común de control de fuentes de alimentación [8]. La corriente de car-ga de la inductancia (el propio trans-formador en un flyback) es controla-da por medio de un pulso de amplitud variable y frecuencia constante [10].Es posible detener la salida de pul-sos del controlador hacia la puerta del conmutador en un controlador PWM cuando la carga es nula, pero el osci-lador interno debe seguir en marcha y el consumo del propio controlador penaliza el consumo total de conjun-

to del convertidor CC/CC en modo de espera [6][7].2) Para circuitos que deban funcionar en largos periodos en vacío y con bajo consumo, es más adecuada la modu-lación PFM. Los primeros controla-dores PFM integrados que aparecie-ron en la industria electrónica fueron propuestos por Maxim. Su principal aplicación es en equipos en los que se precisa una muy baja corriente en reposo pero en las que no se requiere aislamiento. Existen dispositivos PFM para aplicaciones no aisladas que lle-gan a alcanzar consumos en reposo menores de 5 µA (Ej. el MAX1722 IQ=3,6 µA máx. capaz de proporcionar 3,3 V 150 mA con 1,2 V de tensión de entrada, con rectificador síncrono in-cluido en un SOT23-5).El diagrama de funcionamiento del control PFM se puede encontrar en las notas de aplicación [2][3][9].En esencia, un PFM tiene dos mo-noestables que fijan el máximo tiem-po del conmutador cerrado (TON) y el

mínimo tiempo del conmutador abier-to (TOFF), además de los dos lazos de control: uno de tensión y otro del lími-te máximo de corriente. En la figura 2 se muestra un diagrama simplificado (sin los circuitos auxiliares) de un con-trolador PFM. Para hacer más sencilla la descripción de su modo de funcio-namiento, sólo se indican tres seña-les: FB (entrada de la referencia de la tensión de salida), CS (entrada de la referencia de la corriente por el dispo-sitivo conmutador, bien sea MOSFET, transistor bipolar, etc. y EXT (salida del pulso al dispositivo conmutador).

Funcionamiento del controlador PFMEl funcionamiento del controlador PFM se describe a continuación.Situación inicial:- /Q="1" Ambos monoestables están en reposo (salida negada a nivel alto), - VCS < 0,1V Entrada del sensor de co-rriente por debajo del nivel de compa-ración.

Tabla 1. Características de convertidores comercialesFabricante Modelo Vi (V) Vo (V) Io (A) Ii (Io=0)

(mA) (%) Ais.

Traco Power TEN 5-1210 12 3,3 1,2 20 77 SíXP Power JCA0412S03 12 3,3 1,2 38 83 SíRecom RW-123.3S 12 3,3 0,7 21 65 SíC&D Technologies

HL02R12S05 12 5 0,4 40 60 Sí

Bourns MX3A-12SA 12 3,3 3,0 11 93 NoRecom R-78A3.3-1 12 3,3 1,0 7 81 No

Figura 2. Diagrama simplificado del controlador PFM MAX1771 con corriente limitada [3].

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- VFB > 1,5V Entrada de muestra de tensión por encima del nivel de com-paración- Q="0" salida de pulsos EXT de acti-vación del conmutador a nivel bajo.Cuando la tensión VFB desciende de 1,5 V, la salida del comparador de error de tensión pasa a nivel alto. Como la salida del monoestable que fija el tiempo mínimo tiempo de apa-gado está a nivel alto, la salida de la puerta AND pasa a nivel alto activan-do la báscula RS por la señal S (Set). Esto hace que la salida Q (y EXT) pase a nivel alto.El flanco de subida de esta señal S provoca el disparo del monoestable que establece el máximo tiempo de encendido.Mientras no se alcance el límite de corriente, detectado por el amplifica-dor sensor de corriente, ambas en-tradas de la puerta OR estarán a nivel bajo y por tanto su salida, aplicada a la entrada R (Reset) de la báscula RS estará a nivel bajo.Cuando transcurra el lapso estable-cido por el monoestable que fija el

Figura 3. Formas de onda con carga máxima al 50% y en vacío de un controlador PFM.

Figura 4. Diagrama funcional completo del controlador PFM MAX1771.

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máximo tiempo de encendido, su salida pasa a nivel alto, lo que pro-voca en reinicio (Reset) de la báscu-la RS, con lo que su salida Q pasa a nivel bajo. Esta señal, al pasar por el inversor, produce un flanco de subida en la señal de entrada al monoesta-ble que determina el mínimo tiempo de apagado, lo que produce su acti-vación, con lo que su salida pasa a ni-vel bajo y al estar aplicada a la entrada del la puerta AND, hace que se ignore el estado de la salida del comparador de error de tensión durante en tiempo que permanece activo el monoesta-ble.Cuando ese tiempo mínimo de apa-gado finaliza, pueden darse dos situa-ciones:- Que la tensión de salida siga siendo baja, con lo que la tensión de la entra-da FB al ser menor que 1,5 V, mantie-ne a nivel alto la salida del comparador y por tanto la entrada a la puerta AND.

En esta situación, en el momento de finalizar el tiempo mínimo de activa-ción, la salida de la puerta AND pasa a nivel alto, repitiéndose el ciclo hasta que el nivel de tensión de la entrada FB sea superior a 1,5 V.- Que la tensión de salida haya au-mentado de modo que la tensión en la entrada FB sea mayor que 1,5 V. Al tener un nivel bajo la salida del com-parador, la salida de la puerta AND se mantiene a nivel bajo, manteniendo la báscula RS desactivada (Q="0"). En este caso el circuito queda en reposo con la salida EXT a nivel bajo.La entrada CS del sensor del límite de corriente puede hacer que, en el caso de alcanzarse, se produzca un apagado instantáneo del conmutador (salida EXT a nivel bajo) antes de que se alcance el tiempo máximo de acti-vación fijado por el monoestable que determina el máximo tiempo de en-cendido.

La figura 3 representa las formas de onda para tres situaciones de carga. Las señales representadas son:- La corriente de salida IOUT.- Los pulsos de salida del controlador PFM, VEXT, (hacia la puerta del MOS-FET).- La corriente por el primario del trans-formador (IP).- La corriente por el secundario del transformador (IS).Se pueden observar las situaciones siguientes:- A plena carga, ejecutando todos los ciclos, el funcionamiento es similar a un "flyback" PWM en modo continuo con TOFF fijo y TON variable, pero me-nor de un determinado valor.- En el límite del modo de funciona-miento continuo-discontinuo. En este modo, la energía almacenada en el transformador se descarga comple-tamente por el secundario y a conti-nuación vuelve a cargarse por el pri-

Figura 5. Esquema completo del convertidor "flyback" PFM aislado.

Figura 6. Vista superior del prototipo de la fuente PFM.

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mario, sin llegar a actuar el límite de corriente (en el MAX1771 en el punto de carga máxima/descarga completa del transformador, ciclo de 16/18,3 (87%, frecuencia de 54,6 kHz).- Funcionando en vacío, sólo se dispa-ra un ciclo cada mucho tiempo, para recargar las capacidades de salida y compensar las corrientes de reposo del secundario (internas de la propia fuente). La tensión de salida se incre-menta ligeramente, pero no plantea problemas operativos. La señal apa-rece como un ligero rizado de ten-sión, con un largo período (véase VOUT en la figura 8)En la figura 4 se muestra el diagra-ma completo del controlador PFM, MAX1771. Además de las funcionali-dades antes descritas, aparecen:- La señal de desactivación SHDN.- La salida de la referencia REF.- El circuito de arranque con tensio-nes de entrada menores de 2,5 V en V+ [3].Una particularidad de los controlado-res en modo PFM es que funcionan a frecuencia variable con la carga, por lo que desde el punto de vista de EMC, las componentes frecuenciales se distribuyen a lo largo del espectro de forma no determinista, en lugar de lo-calizarse en una frecuencia fija.Adicionalmente a las consideracio-nes realizadas en el artículo previo [7] sobre la optimización del circuito del lado secundario del convertidor, se presentan algunas alternativas, no mencionadas anteriormente, que pueden proporcionar aún mejores resultados en cuanto a la reducción

del consumo de corriente en vacío.AislamientoAl igual que existen LED de baja co-rriente (2 mA frente a los 20 mA nor-males), también se suministran op-toacopladores que permiten trabajar con muy bajas corrientes sin detri-mento significativo de sus presta-ciones. Un ejemplo de ello lo consti-tuye el HCPL-4701/070A de Avago. La corriente mínima de funciona-miento IKmin es de 40 µA, mantenien-do un CTR de 800% (Darlington), con retardos de propagación de 500 µs. Características más acordes con los objetivos planteados que los que proporciona un optoaislador clásico como el CNY17 con 63%@10 mA y 22%@1 mA) y de 2 µs@20 mA a 6,6 µs@5 mA [1].

Comparador de error de tensiónA pesar de que con el optoacoplador de baja corriente se puede trabajar con valores de 40 µA, hay que tener en cuenta la corriente mínima que precisa el comparador de error, que en el caso del TLV431 la IKmin es de 100 µA.

Rectificador de salidaEn el caso de utilizar un diodo Scho-ttky como rectificador en el lado se-cundario (D58 en la figura 5) ha de te-nerse en cuenta que la corriente de fu-gas puede ser elevada (Ej. MBRS230 IR=200 µA@10 V y 25°C) frente a un diodo normal (Ej. MURA205 IR=2 µA@90 V y 25°C). Aunque en princi-pio pueda parecer más interesante la utilización de un rectificador con

unión PN en lugar de Schottky, hay que considerar que el rendimiento va a ser reducido al tratarse de una ten-sión de salida baja. Una alternativa es utilizar rectificación síncrona con un MOSFET. La ventaja es doble: mejora del rendimiento y reducción de la co-rriente de fugas, pero debe conside-rarse el aumento de complejidad del circuito y el consumo adicional de los circuitos de control.

Condensadores de filtradoRespecto al los condensadores de filtrado de salida (C45 y C47 de la fi-gura 5), si la frecuencia de conmuta-ción no es muy elevada, precisa que su valor sea elevado, esto sólo pue-de conseguirse con electrolíticos de tantalio, OSCON, aluminio orgáni-co, etc. Para una aplicación en la que corrientes de microamperios pue-den ser significativas, debe prestar-se atención a su corriente de fugas. Utilizando una frecuencia de trabajo mayor, se pueden emplear conden-sadores cerámicos, cuya corriente de fugas es despreciable (Rfugas>100 GΩ en cerámicos frente a < 1MΩ en los de tantalio). En la actualidad se encuentran disponibles, en tensio-nes reducidas, valores elevados de capacidad en cerámicos que se so-lapan con las alternativas en electro-líticos (por ejemplo Kemet cerámico C1210C107K9PAC 100 µF 6,3 V X5R 1210 ESR 2,9 mΩ@500 kHz).Para el condensador del filtro de en-trada (C41 y C49 de la figura 5), al tra-bajar con tensiones mayores, la al-ternativa de utilizar cerámicos está más comprometida. Al aumentar la tensión las capacidades disponibles son pequeñas. (Ej. las máximas capa-cidades en 1206 están en X7R 10 µF 25 V o en X5R 4,7 µF 50 V). Además hay que tener en cuenta que los con-densadores cerámicos con encapsu-lados grandes, tienen más acusado el problema del "cracking" (rotura por tensiones mecánicas debidas al dife-rente coeficiente de dilatación entre la cerámica y el circuito impreso o por esfuerzo mecánico de flexión del cir-cuito impreso).

OBJETIVOLa aplicación tiene como objetivo el tra-tar de reducir el valor del consumo sin carga a menos de 1 mA, con un contro-lador PFM de topología no estándar.Las cuestiones a tener en conside-ración para cumplir los requisitos son: aislamiento, control del régi-men regulador de la conmutación y características de los bucles de con-trol.

Tabla 2. Consumo de corriente por la entrada con salidaen vacío para diferentes tensiones de entrada

VIN (V) IIN (mA) VOUT (V) IOUT (A)10,0 0,244 3,615 012,0 0,239 3,615 016,0 0,227 3,615 0

Tabla 3. Rendimiento a tensión nominal para diferentes corrientes de salidaVIN (V) IIN (mA) VOUT (V) IOUT (A) Rendimiento (%)12,0 0,24 3,615 0 012,0 61 3,615 0,14 69,1412,0 83 3,615 0,2 72,5912,0 121 3,615 0,3 74,6912,0 160 3,615 0,4 75,3112,0 200 3,615 0,5 75,3112,0 240 3,615 0,6 75,3112,0 281 3,615 0,7 75,0412,0 323 3,615 0,8 74,6112,0 367 3,615 0,9 73,8812,0 411 3,615 1 73,30

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Realización del prototipoLa topología elegida para el diseño del prototipo de la fuente de alimen-tación es un "flyback" con aislamien-to, en el que partiendo de una batería 12 V (10 – 16 V), proporciona una sa-lida aislada de 3,6 V 1 A. En la figura 5 se muestra el esquema completo del convertidor CC/CC.Para el controlador PFM se ha selec-cionado el MAX1771 de Maxim. Se trata de un BiCMOS; la corriente en reposo máxima IQ =110 µA, Vin = 2 – 16,5 V y salida para FET externo, con entrada de sensor de corriente VCS = 0,1 V. Otras alternativas para menores tensiones de entrada y co-rrientes de salida pueden encontrar-se con el MAX1605 Vin = 2,4 – 5,5 V, IQ = 18 µA, SOT23-6.En la figura 6 se muestra un detalle de los prototipos desarrollados. Las di-mensiones se encuentran por deba-jo de 50 x 30 mm y las características técnicas que proporciona son las si-guientes: Potencia = 3,6 W Rango de tensión de entrada = 10 a 16 V

Tensión de entrada nominal = 12 V Tensión de salida = 3,6 V Corriente máxima de salida 1 A Corriente en de entrada en vacío 240 µA Aislamiento entre entrada y salida Topología "flyback" Control por modulación PFM

Frecuencia máxima de trabajo 300 kHz

Resultados y medidasEn la tabla 2 se presentan las medi-das de las variaciones en el consu-mo de entrada, con salida en vacío, para tres tensiones de entrada (mí-

Figura 7. Grafica del rendimiento del prototipo para diferentes corrientes de carga, con tensión nominal de entrada (12 V).

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nima, nominal y máxima) y la tabla 3 muestra los resultados de las me-didas realizadas en el prototipo. Las mediciones incluyen las pérdidas en los elementos de protección y fi ltra-do (fusible rearmable, fi ltro de entra-da de modo común, etc.).Si esta fuente de alimentación se compara con el diseño en el traba-jo anterior [6][7], se puede observar que de los 5,78 mA de consumo en vacío con PWM se ha pasado a los 0,24 mA con PFM. La gráfi ca de la fi gura 7 muestra la va-riación del rendimiento para diferen-tes corrientes de carga, a la tensión nominal de entrada. El rendimiento en vacío, al realizarse la medida en ausencia de carga, es representado como cero.Las fi guras 8, 9, 10 y 11, muestran las pantallas de captura con oscilos-copio de tensión de salida de la fuen-te de alimentación y la señal de ten-sión aplicada a la puerta del MOSFET con las siguientes corrientes de sali-da: en vacío, sin carga (fi gura 8); con 100 mA (fi gura 9); con 500 mA (fi gura 10) y con 1 A (fi gura 11).En ellas puede observarse el fun-cionamiento del sistema de control PFM con la siguiente asignación de señales: CH2 señal de puerta con 5 V/división; CH1 tensión de salida con 1 V/división; eje X en 20 µs/división (10 ms en la 8).

CONCLUSIONESCon los 240 µA del prototipo se ha conseguido el objetivo de diseñar una fuente de alimentación aislada con un consumo de corriente sin car-ga inferior a 1 mA.El estudio realizado muestra que el mejor convertidor CC/CC aislado que está disponible tiene consumo de corriente en vacío de 20 mA. En el trabajo previo [7] se mostró cómo es posible reducir este valor a 5 mA con un esquema de control PWM, par-tiendo de un objetivo de 12 mA.El prototipo muestra un diseño en el que todavía deja abiertas las po-sibilidades para reducir aún más los valores alcanzados y que a través de su descripción, puede dar orien-taciones para adaptarse a otros re-querimientos diferentes de tensio-nes de entrada, salida y corrientes de carga.Por la contribución al consumo total en vacío, la última palabra la tienen los fabricantes de circuitos integra-dos, optimizando aún más el contro-lador PFM, el comparador de error y el optoacoplador.

AGRADECIMIENTOSLos autores agradecen Maxim Inte-grated Products, Kemet Electronics Corporation su apoyo técnico y a Tre-lec BTC SLL la fabricación de los pro-totipos.

Figura 8. Tensión de salida y en la puerta del MOSFET en vacío (eje X 10 ms/div, CH1 1 V/div y CH2 5 V/div).

Figura 9. Tensión de salida y en la puerta del MOSFET con carga de 100 mA (eje X 20 µs/div., CH1 1 V/div y CH2 5 V/div).

Figura 10. Tensión de salida y en la puerta del MOSFET con carga de 500 mA (eje X 20 µs/div., CH1 V/div y CH2 5 V/div).

Figura 11. Tensión de salida y en la puerta del MOSFET con carga de 1 A (eje X 20 µs/div, CH1 1 V/div y CH2 5 V/div).

REFERENCIAS[1] Application Note 664, Feedback Iso-lation Augments Power-Supply Safe-ty and Performance, Maxim Integra-ted Products, Jan 22, 2001. Available: www.maxim-ic.com/an664, EDN issue of June 19, 1997.[2] "MAX1649/MAX1651, 5V/3.3V or Adjustable, High-Effi ciency, Low-Dro-pout, Setp-Down DC-DC Controllers", Maxim Integrated Products, Datasheet 10-0305, Rev 2; 9/95.[3] "MAX1771, 12V or Adjustable, High-Effi ciency,Low IQ, Step-Up DC-DC Controller" ", 2002 Maxim Integrated Products, Datasheet 19-0263; Rev 2; 3/02.[4] J. Ig. Gárate, J. M. de Diego, "Conse-quences of Discontinuous Current Con-sumption on Battery Powered Wireless Terminals", [ISIE06, Paris, France, Oct. 2006].[5] J. M. de Diego, J. Ig. Gárate, "Im-provements of Power Supply Systems in Machine to Machine Modules and Fixed Cellular Terminals with Discon-tinuous Current Consumption" ", [Di-

gests 9th ICIT06, Mumbai, India, Dec. 2006].[6] J. Ig. Gárate, J. M. de Diego, J. Mon-salve, "Ultra Low Input Current Con-sumption Power Supplies", [ISIE07, Vigo, Spain, Jun. 2006].[7] J. Ig. Gárate, J. M. de Diego, J. Mon-salve, "Sistemas de transmisión dis-continua. FAC aisladas y de muy bajo consumo en vacío", Mundo Electróni-co, pág. 38-45, Octubre 2007.[8] 10. B. Sahu and G.A. Rincora, "A Low Voltage, Non-Inverting, Dynamic, Synchronous Buck-Boost Converter for Portable Applications," IEEE Transactio-ns on Power Electronics, vol. 19, no. 2, pp. 443-452, Feb. 2004.[9] 1. G.A. Rincora and P.E. Allen, "A Low-Voltage, Low Quiescent Current, Low Drop-Out Regulator", IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 33, no. 1, pp. 36 - 44, Jan. 1998.[10] Data acquisition linear devices da-tabook. Vol. 3. National Semiconductor Corporation, 1989.

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tendencias Telecomunicaciones

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Opciones inalámbricas para aplicaciones industrialesLos microcontroladores más pequeños y económicos han abierto innumerables mercados y aplicaciones para los controles electrónicos, que cubren áreas como la domótica, los equipos industriales, los juguetes y los juegos. Al mismo tiempo ha llegado la revolución inalámbrica, aumentando aún más las expectativas de los usuarios. Los controladores pequeños se han ido convirtiendo en inalámbricos en la medida de lo posible para evitar el riesgo de fracasar en el mercado.

¿Sin cables, no hay mercado?

L

Alistair WinningFarnell

os ingenieros necesitan ser capaces de entender cómo convertir una apli-cación en inalámbrica. La evaluación inicial sobre el tipo de producto, las funciones y el rendimiento reque-ridos pueden indicarle al diseñador cuál de las diferentes tecnologías de radio debe elegir y ayudarle a identifi-car los protocolos y el software ade-cuados. Los aspectos que se deben tener en consideración incluyen el rango de comunicación requerido, la necesidad de comunicaciones unidi-reccionales o bidireccionales, la ve-locidad de transmisión de datos ne-cesaria en cada dirección y si la apli-cación requiere comunicaciones de punto a punto simples o capacidad de redes más complejas.Sin embargo, la creación de una so-lución inalámbrica requiere una habili-dad de diseño de RF considerable así como conocimientos sobre el diseño de software y firmware. Los provee-dores de componentes ofrecen va-rios chipsets (o circuitos integrados auxiliares) y o chips incorporados al sistema para solucionar muchos de esos desafíos. Éstos pueden basar-se en estándares industriales como la plataforma de radio IEEE802.15.4 que se combina fácilmente con software como ZigBee, o en otros protocolos. Por otro lado, un chipset de marca re-gistrada puede ofrecer ciertas venta-jas en relación con el rendimiento y el coste en algunos casos.Los ingenieros pueden simplificar aún más el desafío que presenta el diseño al elegir entre una serie de módulos

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que ofrecen soluciones inalámbricas conectables. Por razones comercia-les, estos módulos suelen diseñarse usando tecnología inalámbrica están-dar de la industria.

OPCIONES ESTÁNDAR DE LA INDUSTRIALa plataforma de radio IEEE 802.15.4 define las señales de radio y las capas físicas (PHY) y de control de acceso a medios (MAC) en las que los dise-ñadores pueden basar una amplia va-riedad de protocolos y aplicaciones (figura 1). Algunos distribuidores de CI ofrecen soluciones inalámbricas que incluyen una emisión de radio conforme a IEEE 802.15.4 como un CI discreto dentro de un chipset o in-tegrado en un solo chip incorporado al sistema. Entre sus beneficios más importantes, IEEE802.15.4 se con-cibe como una radio de baja poten-cia que ofrece simplicidad en aspec-tos estructurales y al mismo tiempo soporta características elaboradas como cifrado AES128, detección de energía e indicadores de calidad. Usa modulación DSSS o de espectro en-sanchado por secuencia directa para difundir la energía de la señal de radio y alcanzar niveles altos de inmunidad ante interferencias y funciona en los radios de banda sin licencia 2,4 GHz u 868 MHz. La absorción de la señal en el aire significa que la frecuencia más baja tiende a resultar en un rango más amplio.El IEEE802.15.4 se usa principalmente para aplicaciones de red inalámbricas, especialmente en redes de sensores. Todos los dispositivos tienen direccio-nes de 64 bit, lo que les permite mane-jar un número prácticamente ilimitado de dispositivos en red al mismo tiem-po. La velocidad de transmisión de da-tos máxima es 250 kbit/s.Se pueden usar varios protoco-los de red además del estándar IEEE802.15.4. Por ejemplo, ZigBee es un estándar de red inalámbrica ampliamente conocido que define las capas de soporte de aplicaciones y redes, diseñado para funcionar por encima de las capas MAC y PHY de IEEE802.15.4. Para aplicaciones que requieren comunicaciones sencillas de punto a punto o de punto a mul-tipunto, varios proveedores ofrecen software menos complejo como el Simple MAC o SMAC de Freescale o el TIMAC de TI.Se pueden usar otros protocolos con IEEE802.15.4 para diseñar controles simples, por ejemplo, pueden reem-plazar los controles remotos de in-frarrojos que utilizan las aplicaciones

electrónicas de consumo. General-mente, estos son ligeros y caben en una unidad de microcontrolador bá-sica conectada al chip transceptor IEEE802.15.4, lo que permite un de-sarrollo rápido, sencillo y económico.Algunos suministradores de CI ofre-cen tecnología ZigBee que se pue-de combinar con un CI microcontro-lador y transceptor RF para construir

un nodo inalámbrico conforme a Zig-Bee. Freescale, por ejemplo, tiene al-gunas plataformas conformes a IEEE 802.15.4 incluyendo el MC1321X que combina un transceptor de 2,4 GHz con una unidad de microprocesador de 8 bits en un sistema integrado, creando una solución integrada ca-paz de albergar un protocolo ZigBee. De manera alternativa, el uso de un CI transceptor discreto da como resul-tado una solución de dos chips pero ofrece la flexibilidad extra para elegir la unidad de microcontrolador óptima. La familia ATmega de Atmel combi-na el AT86RF230 de radio de 2,4GHz con una selección de unidades de microcontrolador ATmega AVR que van desde ATmega644 hasta ATme-ga2560. El diseño del hardware se completa al incorporar la antena, el cristal y los condensadores de bypass al CI de radio.Además de ofrecer una selección de

Figura 1. IEEE802.15.4 define el enlace de radio, la capa 1 y la capa 2 en el modelo de comunicación estándar OSI.

“Los módulos inalámbricos son típicamente unidades compactas que se comunican con el equipo principal mediante un interface de comando”

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transceptores discretos adecuada, como la arquitectura de unidad de mi-croprocesador MSP430, TI también ofrece el sistema en un chip comple-to CC2430 que incluye un transceptor con una unidad de microprocesador 8051 que alberga el ZigBee de TI lla-mado Z-Stack. Entre estas dos con-figuraciones, el procesador ZigBee CC2480 es una etapa de entrada Zig-Bee de 2,4 GHz que ofrece a los di-señadores la libertad de optimizar su elección de unidad de microcontrola-dor pero les ahorra el aprendizaje de las complejidades de un ZigBee com-pleto. El procesador ZigBee se comu-nica con el procesador principal me-diante un interface de comando SPI o UART y el procesador principal con-versa con el procesador ZigBee me-diante un protocolo fácil de usar.Al usar uno de estos chipsets o sys-tems-in-package, los ingenieros pue-den crear soluciones que de otra ma-nera requerirían conocimientos espe-cializados de diseño RF. Por otro lado, el diseño y la creación de una placa para un subsistema de radio pueden requerir de conocimientos especia-lizados. Además se debe integrar el protocolo con el sistema. Ahora están disponibles varios módulos de inte-gradores independientes que simpli-fican aún más el diseño de los siste-mas de radio integrados.

Los módulos inalámbricos son típi-camente unidades compactas que se comunican con el equipo principal mediante un interface de comando. Además de la integración del soft-ware y la distribución física, también se suelen solucionar cuestiones como la selección de las antenas. Un ejemplo de esto es el AMBZ200 de Amber Wireless. Éste es un módulo inalámbrico ZigBee de corto alcan-ce que ofrece API estándar de la in-dustria, permitiendo la configuración del módulo mediante el puerto SPI o el UART provisto. El ZigBee integra-

do les permite a los diseñadores es-tablecer una red usando comandos simples.Otra ventaja del uso de módulos es la preexistencia de la aprobación nece-saria, como en el caso de la directiva R&TTE 1999/5/EC. Esto puede supo-ner un ahorro en los gastos de presen-tación del diseño para que se realicen

pruebas y se otorgue una aprobación independiente. Por otro lado, los di-señadores de aplicaciones no necesi-tan considerar el impacto del coste de la licencia de ZigBee en el precio del producto final.

TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS DE MARCA REGISTRADALas soluciones de radio de marca re-gistrada pueden ofrecer una alterna-tiva a IEEE802.15.4 y hasta llegar a imponer requisitos de potencia y me-moria más bajos para el sistema. De-bido a su importancia en los sistemas

integrados, los ingenieros deben con-siderar seriamente las soluciones de radio de marca registrada. Los fabri-cantes tienden a soportar estas tec-nologías con software y/o firmware sin derechos de autor, lo que puede tener un efecto importante en el cos-te total del producto final.La mayoría de los sistemas de radio

Figura 2. El MC13224 de Freescale es una plataforma integrada de radio IEEE802.15.4. El IEEE802.15.4 se usa principalmente para aplicaciones de red inalámbricas, especialmente en redes de sensores.

“La mayoría de los sistemas de radio de marca registrada que se encuentran actualmente en el mercado usan esquemas de modulación FSK o ASK, más simples que el DSSS empleado en IEEE802.15.4”

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de marca registrada que se encuen-tran actualmente en el mercado usan esquemas de modulación FSK o ASK que son más simples que el DSSS que se emplea en IEEE802.15.4. Un ejemplo es el transceptor RadioWire MICRF505/6 de Micrel que es un dis-positivo de salto de frecuencia FSK con potencia de transmisión progra-mable y el soporte de MicrelNet, el protocolo de red gratuito de Micrel. Aunque MicrelNet no tiene la funcio-nalidad de autorreparación de red de ZigBee, puede soportar redes estre-lla de nivel múltiple de hasta 65.000 nodos. Además, solamente ocupa 8 KB de memoria en comparación con los 64 KB de ZigBee.Para aplicaciones simples de comando y control (actuación), se pueden consi-derar soluciones más simples y eco-nómicas como la tecnología QwikRa-

dio de Micrel o las unidades de micro-controlador rfPIC de Microchip con transmisor ASK/FSK integrado. Los transmisores de Microchip, integra-dos en varias unidades de microcon-trolador rfPIC de diferentes densida-des de memoria y potencia de proce-samiento, transmiten hasta 40 kbit/s, tienen potencia ajustable y están dis-ponibles en tres versiones que funcio-nan en bandas sin licencia sub-1GHz:

290-350 MHz, 390-450 MHz y 850-930 MHz. Los transmisores y recepto-res QwikRadio también funcionan en las bandas sub-1GHz y ofrecen la con-veniencia de un transmisor de entrada de datos y salida RF y un receptor de entrada RF y salida de datos para una integración directa con el sistema prin-cipal. Soportan velocidades de trans-misión de datos de hasta 115 kbit/s. Ambas familias de productos presen-tan una plataforma económica para los diseñadores que crean equipos como controladores de puerta, sensores ina-lámbricos, lectores de medición o te-lemetría de baja potencia.En un punto intermedio entre la com-plejidad de un protocolo de red como ZigBee y una solución de actuación simple se encuentran varias tecno-logías que pretenden eliminar los ca-bles en los dispositivos de baja veloci-

dad de datos que en la actualidad se comunican por conexiones USB con cable. Los dispositivos como el siste-ma en chip CC2511 de TI combinan un controlador USB de velocidad to-tal con una CPU 8051 y radio FSK de 2,4 GHz para activar dispositivos de seguridad (dongles) USB capaces de comunicarse de manera inalámbrica con el dispositivo, como en el caso de un controlador para juegos, un dis-

positivo de audio de voz o un control remoto de radio de hasta 500 kbit/s. La última generación de soluciones WirelessUSB de Cypress Semicon-ductor, por otro lado, se centra en aplicaciones con emisiones que uti-liza modulación DSSS para lograr in-munidad ante altas interferencias en la banda 2,4 GHz mientras que se co-munica a una velocidad de hasta 250 kbit/s. Al usar la modulación GFSK, se pueden soportar velocidades de da-tos de hasta 1 Mbit/s.

CONCLUSIÓNLos indicadores del mercado sugie-ren un futuro lleno de productos ina-lámbricos y los diseñadores están obligados a proceder según esta ten-dencia. Sin embargo, no todo el mun-do tiene conocimientos de diseño RF. Afortunadamente, varios fabricantes

de componentes han solucionado al-gunos de los desafíos más difíciles mediante el uso de chipsets y soft-ware de soporte. Como una ayuda para los diseñadores, los diseñadores independientes han tomado algunos de estos chipsets e implementado módulos inalámbricos que solucio-nan los demás desafíos de diseño y ofrecen una solución que implica un riesgo aún menor.

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ACTUALIDAD

optrónica

Circuitos fotónicos en silicio

Al rescate de la Ley de Moore

E. Rey

Según recoge una entrevista a Ma-rio Paniccia, Director del Photonics Technology Laboratory de Intel, reali-zada por B. Hitz y publicada en Optics & Laser Europe, edición de septiem-bre/octubre pasado, se están dando los primeros pasos tendentes a incre-mentar las prestaciones de los CI utili-zando el tradicional sustrato de silicio, en lugar de las estructuras heterogé-neas de diversos compuestos, espe-cialmente de los grupos II-IV y III-V de la tabla de Mendeleiev, empleadas hasta ahora de forma exclusiva para aplicaciones fotónicas.Los párrafos siguientes tratan de re-sumir dicha entrevista, al tiempo que ilustrar algunas de las tendencias que surgen en el horizonte tecnológico de la mano del principal fabricante de se-miconductores por facturación.

LIMITACIONES A LA EMISIÓN DE LUZUno de los problemas que hasta fe-chas recientes impedían utilizar el si-licio para aplicaciones fotónicas radi-ca en que este material presenta una estructura electrónica de banda pro-hibida indirecta que limita de forma extraordinaria la emisión de luz. Para solventar esta carencia y abrir la vía al

desarrollo de la Fotónica en silicio, Pa-niccia y colaboradores lograron identi-ficar tres componentes: el desarrollo de un láser en silicio que emitiese a determinada longitud de onda, la cual podría modularse en forma de 0 y 1 con un modulador del mismo mate-rial, y en el otro extremo del enlace, situar un detector óptico basado en si-licio.Tras fallidos intentos de dopar la red cristalina del silicio con neodimio, Pa-niccia y colegas se apoyaron en un tra-bajo desarrollado en la universidad de UCLA que permitía fabricar un láser de fibra sin necesidad de dopantes gracias al descubrimiento de la disper-sión de fotones en los materiales co-mo resultado de incidir un haz de luz de forma tal que parte de la energía fotónica se absorbe por la red crista-lina y el fotón dispersado se desplaza en frecuencia. Avances posteriores mostraron que, si el efecto es lo su-ficientemente intenso, el haz emitido contiene las características de cohe-rencia espacial y temporal, así como la monocromaticidad de una emisión estimulada.Este desarrollo permitió a los inge-nieros de Intel realizar el primer láser de fibra de onda continua, que adole-cía del problema debido a su incapa-cidad de requerir una entrada óptica. Para solventarlo, construyeron un lá-ser híbrido formado por una unión de fosfuro de indio sobre una guía óptica de silicio, de forma tal que los fotones generados en la unión se acoplaban a la guía. Una red grabada sobre la guía óptica establecía la longitud de onda precisa emitida por el láser.Para desarrollar el modulador hubie-ron de solventar el problema de que el silicio apenas muestra efecto elec-

troóptico, para lo cual se recurrió a fa-bricar una unión de silicio sobre los brazos de un interferómetro Mach-Ze-hnder. Al aplicar una tensión a la unión se varía el índice de refracción del sili-cio a causa de la creación de electro-nes y huecos en la unión. Respecto a la intensidad de luz transmitida en el interferómetro, ésta se modulaba por el cambio de fase entre ambos brazos del interferómetro. Meses después lograron realizar una transmisión a 40 Gbps, similar a la de los moduladores fabricados con sustratos convencio-nales.

GERMANIO SOBRE SILICIOPara completar el sistema y realizar el detector, Paniccia y colegas hicieron crecer una fina capa de germanio so-bre el silicio de forma tal que cuando los fotones se desplazan a lo largo del guiaondas de silicio, parte de la señal se acopla de forma evanescente en el germanio, lo cual origina la creación de pares electrón-hueco, y por tanto de corriente en dicho material. Para obte-ner una señal eléctrica más potente, este dispositivo fue mejorado poste-riormente gracias a la construcción de un fotodetector de avalancha.En su visión sobre el aspecto de un futuro dispositivo fotónico en silicio capaz de realizar transmisiones con anchos de banda de terabits por se-gundo, Paniccia señala una configu-ración híbrida formada por 25 láse-res que emiten a longitudes de onda ligeramente distintas y en el que cada uno estaría modulado a 40 Gbps. Tras ellos, un multiplexor combinaría las 25 señales del láser en una fibra óptica y en el otro extremo se ubicarían 25 detectores encargados de convertir la señal óptica en electrónica.

Cuando los niveles de integración en circuitos electrónicos comienzan a llegar a un límite fundamental que establece la Física, el empleo de circuitos fotónicos se contempla como alternativa.

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Soluciones en línea de alta eficiencia

NXP propone herramientas para aplicaciones de iluminación LED NXP Semiconductor ha presenta-do una herramienta de diseño en lí-nea para aplicaciones de los produc-tos SSL que permite a los ingenieros comprobar el comportamiento de las aplicaciones de iluminación LED ba-sadas en cuatro productos de este mismo fabricante. Esta herramienta es uno de las tres recientes mejoras que ha desarrollado NXP destinadas a las soluciones de aplicaciones LED.La segunda mejora ha sido el SSL-2102, un controlador LED atenuable integrado para módulos y lámparas de actualización de sistema. El tercer desarrollo es la mejora del tiempo de vida del controlador LED SSL2101. En este mismo sentido el modelo SSL2102 ofrece una atenuación pro-funda (hasta el 1% del total de la in-tensidad de luz) a la vez que mantiene la compatibilidad con todo tipo de ate-nuadores.

Además este último modelo se ajusta a las necesidades de alta eficiencia y elevado factor de potencia propias de las lámparas de actualización de siste-ma de 8 a 15 W. El dispositivo comple-to incluye tanto el controlador como el conmutador lo que le permite ofrecer las mismas funciones que el SSL2101 pero con más energía.La herramienta en línea, por su parte, permite a los ingenieros una elección rápida del circuito que necesitan, así como los diseños de comprobación para LED de entre 2 y 25 W de sa-lida. Se pueden crear dos tipos de aplicaciones: convertidores aislados y convertidores reductores no aisla-dos. La herramienta genera el esque-mático, los componentes necesarios y los parámetros de transformador, calcula la eficiencia del diseño y pre-senta una imagen de las pérdidas de eficiencia.

Avago presenta optoacopladores CMOS para automoción Avago Technologies ha presenta-do un par de optoacopladores CMOS digitales diseñados específicamente para el mercado de automoción de alta velocidad y bajo consumo que se requiere en el emergente mer-cado de los vehículos eléctricos hí-bridos. El modelo ACPL-M71T es un optoacoplador de canal único de alta velocidad y 15 Mbps, mientras que el ACPL-M72T es un optoacoplador de controlador LED de bajo consu-mo, en ambos casos pertenecientes a la familia R2Coupler.Ambos dispositivos se caracterizan

por su elevada temperatura y bajo con-sumo, se suministran disponibles en encapsulados SOIC-5 y se han diseña-do específicamente para el bus de red de área CANBus, así como para aplica-ciones de interface de microcontrola-dor.Además de la compatibilidad CMOS de 5 V y el rechazo en modo común de 40 kV/µs a 1000 V, ofrece un mar-gen de temperaturas de entre -40 a +125ºC, así como un reducido retardo de propagación de 26 ns con una co-rriente de 10 mA para el primer mode-lo y de 60 ns a 4 mA para el segundo.

Blu-ray añadirá contenidos 3D La asociación Blu-ray Disc ha con-firmado sus planes para incorporar contenidos de TV en 3D dentro de su estándar de disco óptico. Sin em-bargo, el grupo no ha desvelado la tecnología que va a utilizar, ni cómo manejará las señales para lograr su propósito. Este anuncio ha coinci-dido en el tiempo con la propuesta de Sony de impulsar las tecnologías 3D.

Con independencia de la tecnología empleada, probablemente por ca-pacidad Blu-ray incluye los principa-les criterios tecnológicos para poder acercarse a esta tecnología como es la resolución 1080 puntos y capaci-dad para incluir en el mismo disco la versión 2D de la película para los re-productores existentes, junto con la versión en 3D para los futuros repro-ductores en tres dimensiones.

Crece la demandade OLED paratelefonía móvil La firma analista iSuppli ha elabora-do un estudio de mercado acerca de los visualizadores OLED según el cual se espera un importante crecimiento en el período 2009-2015 para pasar de 22,2 a 178 millones de unidades. Pe-se a ello, el uso de la tecnología OLED entre los terminales móviles apenas ganará terreno puesto que apenas su-birá hasta el 6% en 2013 partiendo de un 2%.El estudio también señala que la úni-ca razón que explica esta modesta penetración es que sólo se produce por un par de suministradores y en pocas factorías. La tecnología AM-OLED proporciona una calidad de imagen superior comparada con las tradicionales pantallas LCD, sobre to-do en cuanto a contraste y tiempos de respuesta. Además, reducen el consumo y prolongan la duración de la batería.El modelo N85 de Nokia es uno de los terminales que incorporan una pan-talla OLED con una diagonal de 2,6 pulgadas y un formato de 240x320 puntos. El coste de esta pantalla sería de unos 7,05 dólares, lo que supone un ligero encarecimiento frente a los 6,50 dólares de la versión LCD equi-valente.iSuppli ha reflejado que el crecimien-to en el periodo indicado será supe-rior al 41% para las pantallas OLED que es muy superior al 8% de creci-miento que se espera para todos los tipos de visualizadores para termina-les móviles.

Nace el interface iDP como sustituto de LVDS

STMicroelectronics y LG Display están colaborando en el desarrollo del interface iDP (Internal DisplayPort) con vistas a facilitar la interconexión e incrementar las prestaciones de las televisiones LCD con gran velocidad de refresco. El interface iDP propues-to reemplazaría al actual estándar LVDS (Low Voltage Differential Signa-ling) de la asociación VESA.Se ha señalado que el enlace traba-ja a una velocidad de 3,24 Gbps por par diferencial, sólo se requieren 17 señales para el transporte de imáge-nes Full HD a 240 Hz a 10 bit por color sobre el enlace iDP, que son muchas menos que las 96 señales requeridas por el enlace LVDS convencional.

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optrónica Actualidad

Equipos de medida para láseres

Características de un medidor de longitud de onda Los medidores de longitud de onda son equipos autónomos de sobreme-sa que proporcionan los valores de una longitud de onda de forma preci-sa en medidas de fuentes láser pulsa-das o continuas. Por tanto proporcio-nan una información fundamental de alta precisión para la monitorización de láseres sintonizables y láseres de diodo. Pese a que hay diferentes ca-minos para medir la longitud de onda, los medidores siempre proporcionan una mayor precisión que los espec-trómetros o los monocromadores de rejilla. De hecho, los actuales instru-mentos son capaces de trabajar con una precisión bastante por debajo del nanómetro.La escala de medida se podría prome-diar entre 0,01 nm y algunos cientos de picómetros, por lo que pueden tra-bajar perfectamente con los láseres actuales, midiendo la deriva de la lon-gitud de onda sin necesidad de utili-zar técnicas complejas que requieren mucho tiempo de medida como re-querirían las medidas con un espec-trómetro.Los medidores de longitud de onda se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren una medida muy preci-sa de la longitud de onda del láser de

forma rápida y sin aplicar complejos procedimientos. Otro ámbito habitual de aplicaciones de láser sintonizables (como en LIDAR), incluso en las plan-tas de fabricación de sistemas de co-municaciones ópticos de tipo DWDM (Dense Wavelength Division Multi-plexing) para los cuales la medida de la longitud de onda es fundamental.El medidor de longitud de onda típico incorpora básicamente un fotosensor (que puede ser una matriz de fotodio-dos o un CCD), los fotoamplificadores, un termostato, un dispositivo para se-parar y medir la luz (como dos o más interferómetros), así como el software para la corrección de errores de la se-ñal, al igual que el destinado al cálculo y representación de la longitud de onda. En este último punto, en el de la repre-sentación, existen elementos autóno-mos que incluyen la pantalla de visua-lización de la longitud de onda y otros que hacen uso de una conexión a un PC para que sea éste último el que uti-lice su pantalla para la representación de la longitud de onda adquirida.

INTRUMENTOS TIPO MICHELSON O FIZEAULa mayoría de los instrumentos actua-les se basan en interferómetros, que

acostumbran a ser de tipo Michelson o Fizeau. El interferómetro Michelson de barrido separa el haz incidente de luz entre un camino fijo y otro que se ha variado ligeramente. Ambos haces separados retornan al equipo y se re-combinan para producir una máscara de interferencia senoidal. Entonces el dispositivo calcula la longitud de onda desconocida de la luz incidente utili-zando la ecuación de interferencia de Michelson que establece que el do-ble de la distancia escaneada por el índice de refracción (habitualmente el aire) es igual al número de franjas de interferencia por la longitud de onda.La precisión de la medida de la longi-tud dependerá fundamentalmente de la precisión del desplazamiento del espejo de barrido. Los dispositivos ti-po Michelson incorporan un láser de referencia con una longitud de onda conocida de alta presión. La referen-cia láser se mide al mismo tiempo que el desplazamiento del espejo de barrido para determinar la longitud de onda del haz incidente.Los medidores que se basan en una tecnología tipo Fizeau tienen la venta-ja sobre los Michelson que no tienen ningún tipo de parte móvil, se basa to-do en un diseño de estado sólido, lo que le permite ser insensible a cual-quier tipo de fluctuación en la medida, por tanto, de entrada será un equipo más robusto. Además, debido a que no existe un espejo de barrido, tam-poco requiere un láser de referencia, lo cual también elimina la necesidad de alimentación.El medidor tipo Fizeau se basa en dos placas reflejantes con un peque-ño ángulo entre sí. Estas placas re-flejan la luz láser incidente formando una máscara de franjas paralelas que, entonces, se hace incidir sobre una matriz de fotodiodos. A partir de es-te momento, el cálculo es similar al ti-po Michelson puesto que se analizan las interferencias para proporcionar un cálculo de la longitud de onda del láser.En la actualidad, los medidores de longitud de onda tipo Fizeau propor-cionan una mayor precisión que, no obstante, suponen un mayor coste y están limitados a medir longitudes de onda por debajo de 2,25 µm. Además, su precisión absoluta más elevada de hasta ±2 MHz (±0,005 pm a 800 nm)

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Toshiba alcanzalos 14,6 Mpuntoscon su nuevo sensorde imagen CMOS

Toshiba ha presentado un sensor de imagen en formato CMOS carac-terizado por sus 14,6 millones de puntos. Este dispositivo está des-tinado a cámaras digitales y teléfo-nos móviles con soporte a vídeo. El sensor pertenece a la familia Dynas-tron de la compañía japonesa y es el primer modelo que mejora la sen-sibilidad ofreciendo una tecnología de iluminación posterior (Back-Side Illumination, BSI).La tecnología BSI ofrece nuevos ni-veles de precisión con unas lentes situadas en la parte trasera del sen-sor, en el sustrato de silicio (no en el frontal, que limita la absorción de la luz debido al conexionado). Este nuevo posicionamiento de la lente permite incrementar considerable-mente la sensibilidad a la luz, alrede-dor de un 40% en comparación con los productos anteriores del mismo fabricante.Toshiba ha dotado a estos sensores de una separación entre puntos de 1,4 micras para totalizar un sensor de 1/2,3 pulgadas que permite so-portar los requisitos de precisión más elevados y de esta forma mejo-rar considerablemente la imagen en los teléfonos móviles.El sensor se producirá en obleas de 300 mm con un proceso de fabrica-ción de 65 nm, la japonesa espera producir medio millón de sensores al mes.

Fluke Networksedita una guíade comprobadoresde fibra óptica

Fluke Networks ha condensado todos sus años de experiencia en “Cableado de Fibra Óptica para Co-municaciones de Datos – Guía de Referencia Rápida de Test y Medi-ción”.Esta guía, que se puede descargar gratuitamente a través de la web de la compañía (www.flukenetworks.com), ofrece instrucciones para me-jorar las tareas de verificación y certi-ficación de fibra óptica, así como téc-nicas de localización de fallos para su-perar los retos asociados al diagnós-tico de problemas en una instalación compleja.

requiere una calibración frecuente (hasta una vez cada minuto) median-te láseres de referencia estabilizados con longitudes de onda conocidas y mejores a 1 MHz.Por tanto, la decisión en este sentido se basa en la precisión que requiere la medida, si la medida requiere la preci-sión más elevada, entonces hay que optar por un equipo tipo Fizeau. Sin embargo, si se requiere un equipo de medida que no requiera una calibra-ción constante (una vez por sema-na) y con una precisión de medida en torno a ±100 MHz, entonces la elec-ción puede ser un instrumento tipo Michelson que además resulta más económico.

OTRAS CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES A TENEREN CUENTAUna vez descartado el tipo de equipo en función de la precisión absoluta que se requiere, hay que decidir la re-solución de medida que se necesita. En este sentido, la gama de equipos se acostumbra a dividir en tres cate-gorías: la primera con una resolución de ±0,0002 nm, la segunda sería la categoría de ±0,001 nm y la gama bá-sica de equipos que aportaría una re-solución de ±0,01 nm.Precisamente el tema de las unidades es uno de los que más quebraderos de cabeza proporciona a la compara-ción, de esta forma, la mayoría de los fabricantes proporcionan la precisión absoluta en términos de nm o pm (nanómetros o picómetros), sin em-bargo, la resolución de la longitud de onda la suministran en unidades de frecuencia GHz o MHz (gigahercios o megahercios). En muchos casos esto sucede simplemente debido a la for-ma en la que trabajan los ingenieros, es decir, los ingenieros de comunica-ciones acostumbran a hablar en tér-minos de frecuencia, mientras que los ingenieros ópticos suelen utilizar unidades de longitud de onda.La conversión de longitudes de onda en frecuencia, o viceversa, es direc-ta. De esta forma, un margen de lon-gitudes de onda sería igual a la longi-tud de onda al cuadrado dividida por el valor de la velocidad de la luz (que es una constante) multiplicado por la escala de frecuencias:

∆λ = (λ2/c) ∆f

Pero las complicaciones en las características publicadas todavía se complican más puesto que algu-nos fabricantes proporcionan los va-lores de precisión de la longitud de

onda en términos de parte por millón (ppm). La unidad ppm representaría 1/1.000.000 del valor de la longitud de onda representada lo que equiva-le al 0,0001% del valor de la longitud de onda mostrada. La utilización de la unidad ppm es para mostrar, según sus usuarios, que la incertidumbre depende linealmente de la longitud de onda mostrada. Es decir, ±1 ppm para una longitud de onda de 1390 nm sería equivalente a ±1,39 pm, mien-tras que, por ejemplo el mismo ±1 ppm de una longitud de onda de 890 nm sería equivalente a ±0,89 pm.Otro aspecto importante es la con-fianza en la medida. En muchos ca-sos no es lo mismo la precisión que la confianza en dicha precisión para una determinada medida. Este tipo de instrumentos, como se ha mencio-nado con anterioridad requieren una importante y recurrente calibración, de hecho la calibración es un aspec-to fundamental y crítico para lograr una medida precisa. La calibración se puede realizar mediante una fuente externa o interna.Por esta misma razón, algunos equi-pos incorporan un sistema de calibra-ción interno que les aporta un siste-ma de calibración continua. En mu-chos casos se realiza mediante un láser HeNe de frecuencia única es-tabilizada que se estabiliza median-te una técnica en modo longitudinal equilibrada. Dependiendo de la preci-sión que requiera la medida, este ti-po de calibración resulta más que su-ficiente.Adicionalmente, dependiendo del tipo de aplicación, puede ser necesario ob-servar otras características del equipo como, por ejemplo, si realiza medidas de longitud de onda estrecha o se re-quiere una elevada repetitibilidad de medida. Otra alternativa es que se ne-cesite un equipo multilongitud de on-da como los requeridos para medida en comunicaciones DWDM.Finalmente, tampoco hay que de-jar de lado la potencia que necesita soportar o las conexiones, no es lo mismo realizar medidas en aire que tener una conexión por fibra óptica. Pueden necesitarse atenuadores pa-ra no dañar el sistema de medida o puede que la aplicación no suponga el uso de señales de excesiva potencia. También se ha de tener en cuenta si el equipo es autónomo o bien requie-re conexión a PC; en este último ca-so, conviene revisar el software que incorpora, tanto si es únicamente de representación como si incorpora al-gún tipo de software de análisis y tra-tamiento de datos.

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La especifi cación MIPI D-PHY está ganando terreno entre los fabricantes de dispositivos móviles inalámbricos como bus de comunicaciones entre controladores embebidos, cámaras y visualizadores. Esta especifi cación ayuda a los fabricantes a reducir el tiempo de comercialización y reducir los costes de integración. Para lograrlo, se debe asegurar la convergencia con el estándar y en este sentido la nueva opción de la serie DPO7000 permite una caracterización D-PHY completa según las distintas referencias de la normativa.La nueva solución MIPI incluye una biblioteca de confi guración automática y métodos de realización de la

comprobación de la capa física D-PHY. La nueva biblioteca permite realizar un ajuste automático del análisis, incluyendo la realización de medidas en tiempo real en función del último listado de conformidad D-PHY, lo que aporta una solución completa en un instrumento para este tipo de medidas.

Además, es una solución escalable de forma que, en caso necesario, se podría ir completando con los nuevos estándares MIPI, como es el caso de M-PHY.Las funciones de disparo de la serie DPO7000, junto con el software de análisis de protocolos (PDU-R) destinado a los interfaces RS-232 y UART/RS-232, permite un enlace rápido para convertir los datos

decodifi cados en formas de onda seleccionando los datos de la tabla de resultados. Este procedimiento permite un ahorro considerable de tiempo de depuración y de las tareas de verifi cación ligaras a estos estándares de interface.Las novedades se completan con cuatro nuevas sondas pasivas y tres herramientas de análisis que incluyen funcionalidades adicionales para formas de ondas, marcación y búsquedas avanzadas y diferentes herramientas para análisis de fl uctuación (jitter). Todo ello manteniendo la plataforma Windows sobre las que trabajan estas herramientas, junto la pantalla en color de alta resolución de 12 pulgadas que incluyen estos equipos.Todos los equipos y accesorios Tektronix se comercializan en España a través de AFC Ingenieros.

Tektronix actualiza su serie DPO7000La serie de osciloscopios de Tektronix DPO7000 está compuesta por instrumentos de cuatro canales con una velocidad máxima de muestreo de 10 GS/s, una profundidad de memoria de 400 megamuestras en el modelo alto de la gama y un ancho de banda entre 500 MHz y 2,5 GHz. La mejoras introducidas por el fabricante norteamericano incluyen soporte al estándar MIPI (Mobile Industry Processor Interface) D-PHY, complementado con un software para el análisis de protocolos UART/RS-232.

la s

olu

ción Soporte MIPI para osciloscopios

productos y servicios44

CARACTERISTICAS TÉCNICAS

Ancho de banda: 500 MHz a 2,5 GHz. Hasta 10 GS/s de velocidad de muestreo y profundidad de memoria de 400 MS. Pantalla en color de 12 pulgadas. Opción MIPI disponible para las series DPO7000; DPO/DSA70000B y MSO70000. Opción USART/RS-232 disponible para las series DPO7000 y DPO/DSA70000B. Cuenta con conexiones serie: I2C, SPI, RS-232, CAN. Basado en plataforma Windows XP. Cuatro nuevas sondas pasivas para medida de comunicaciones.

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Además, es una solución escalable de forma que, en caso necesario, se podría ir completando con los nuevos estándares MIPI, como es el caso de M-PHY.Las funciones de disparo de la serie DPO7000, junto con el software de análisis de protocolos (PDU-R) destinado a los interfaces RS-232 y UART/RS-232, permite un enlace rápido para convertir los datos

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DIC 09 | Mundo Electrónico

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MEDIDAAnalizador de redde hasta 3 GHzEl analizador de red modelo E5061B permite realizar un análisis en una escala de frecuencias que empieza en 5 Hz y se extiende hasta 3 GHz eliminando la necesidad de instrumentos dedicados al análisis en bajas frecuencias. Este modelo es parte de la familia ENA de analizadores de red que incluyen una medida de RF general, filtros y test de amplificación, así como las medidas de baja frecuencia necesarias para realizar la evaluación de los convertidores CC/CC de ganancia de bucle. Aporta un margen dinámico a la medida de 120 dB sobre 1 MHz que se reduce a 90 dB a 100 Hz. El puerto de test de ganancia de fase, entre 5 Hz y 30 MHz, permite conmutar entradas de 1 MW/50 W. Finalmente, el pequeño formato del equipo, con sólo 254 mm de profundidad, facilita su adaptación a grandes restricciones de espacio.

Fabrica y comercializa: Agilent Technologies

CONVERSIONControladores CC/CC para dispositivos portátilesLas familias de controladores CC/CC de Fairchild FAN2XXX y FAN5XXX presentan una eficiencia máxima del 96% con una corriente máxima de salida de 10 A sobre un amplio margen de entrada (de 2,5 V a 24 V) y un sistema de protección contra cortocircuitos y desconexión por sobretemperatura. Su bajo valor de corriente en reposo, de hasta 25 µA en modo de bajo consumo, hace que resulten especialmente indicados para dispositivos portátiles alimentados por batería. Entre las novedades se incluyen controladores CC/CC y también hay disponibles controladores de carga Intellimax, MOSFET, optoacopladores de alto rendimiento, diodos IGBT, componentes lógicos e interfaces.

Fabricante: Fairchild Semiconductor Comercializa: RS Amidata

MEDIDAOsciloscopios de 4 canalesEl osciloscopio de 250 MHz y 4 canales DSO/MSO HMO2524 es muy similar al HMO3524 (350 MHz). Ofrece una frecuencia de muestreo en tiempo real de hasta 2,5 GS/s con una profundidad de memoria de hasta 4 Mpuntos. Todas las opciones y accesorios - incluye la sonda lógica HO3508 - son idénticas al modelo HMO3524. También se ha ampliado los accesorios con la sonda activa de 1 GHz con terminación singular HZO30 tiene una baja capacidad de entrada con 0,9 pF y una resistencia de entrada de 1 MΩ, y con ello carga mínimamente el circuito que se desea medir. La nueva sonda de corriente HZO50 (30 A pico, CC a 100 kHz) es el modelo sucesor a la sonda HZ56-2 actual. La sonda HZO20, con un factor de atenuación 1000:1, realiza medidas hasta 1000 Vrms, con un ancho de banda de hasta 400 MHz.

Fabrica y comercializa: Hameg

SOFTWAREServidor de redespara LinuxEl servidor autónomo de redes XPort Pro trabaja con los sistemas operativos Linux o Evolution OS. Anunciado como el servidor de redes Linux más pequeño del mercado, XPort Pro aumenta su memoria en la placa de 8MB SDRAM/16 MB flash en comparación con los 256 KB de dispositivos XPort de próxima generación y con una corriente muy baja de 150 mA a 10 Mbps para minimizar el consumo de energía. El XPort Pro, que tiene una huella compatible con los servidores de redes XPort, es un módulo preparado para la producción que elimina la necesidad de un diseño con una compleja conectividad. Su procesador de 32 bit de alta velocidad permite realizar aplicaciones avanzadas directamente en dispositivos conectados. La oferta se complementa con IPv6 integrada y potentes bibliotecas de funciones para adaptarse a numerosas aplicaciones M2M.

Fabricante: Lantronix Comercializa: Acal Technology

INDUSTRIABus industrial con alta capacidadde E/SEl bus Componet es capaz de gestionar hasta 2.560 puntos de E/S con la conexión de hasta 384 nodos. Utiliza esclavos de tipo "Word", "2-Bit" y “Modular” (mediante la cabecera de CompoNet para “SmartSlice”. Cada esclavo se puede configurar para ajustarse a las necesidades del usuario: en un solo dispositivo E/S digitales y/o analógicas, contadores de alta velocidad, entrada de temperatura tipo PT100, PT1000 y termopar, etc., y funciones. Tiene una capacidad de refresco de 1.000 puntos/ms y facilita su instalación ya que no necesita herramientas ni soldaduras. Debido a los distintos tipos de cable, de conector (son extraíbles, evitando así recableados) y la posibilidad de utilizar repetidores, CompoNet libera al usuario de las topologías convencionales de línea o anillo, y permite la bifurcación ilimitada con una longitud total de línea por segmento de 500 m, para permitir la puesta en marcha progresiva y lograr un mantenimiento y diagnóstico más sencillos.

Fabrica y comercializa: Omron Electronics

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MEDIDAOsciloscopio de 5 GS/sen formato USBLa familia PicoScope de osciloscopios USB de muestreo 9200 para ordenador de dos canales con un ancho de banda de 12 GHz ofrece una velocidad de muestreo en tiempo real de 5 GS/s. A esto se le une un ancho de banda de 350 MHz en los cuatro canales. Los osciloscopios también disponen de un buffer de memoria de hasta 1 GS. Incorporan asimismo generador de funciones, generador de formas de onda arbitrarias, prueba de límites de máscaras, limitación de ancho de banda conmutable en cada canal y entradas de 1 MΩ y 50 Ω conmutables. Los osciloscopios pueden conectarse a cualquier ordenador con Windows XP, Windows Vista o Windows 7 con un interface USB 2.0. Los elevados anchos de banda y velocidades de muestreo hacen que estos osciloscopios sean idóneos para los diseñadores de circuitos analógicos y digitales, ingenieros de pruebas e instaladores.

Fabricante: Pico Technology Comercializa: Setup Electrónica

COMUNICACIONESOscilador controlado por tensiónEl VCO (oscilador controlado por tensión) modelo CRO1920C-LF trabaja en la banda L de frecuencias. El CRO1920C-LF opera entre 1915 y 1925 MHz, con un margen de tensión de ajuste de 0-5 VCC. Este VCO dispone de un ruido de fase típico de -119 dBc/Hz a 10 kHz y una sensibilidad típica de 6 MHz/V. El CRO1920C-LF ofrece una potencia de salida típica de 3 dBm a 8 VCC con un consumo típico de corriente de 18 mA a temperaturas de -10 a +75ºC. Este VCO se suministra en un encapsulado MINI estándar 16-SM (0,5x0,5x0,22 pulgadas) disponible en cinta y bobina. El CRO1920C-LF está especialmente diseñado para aplicaciones de comunicación por satélite y aplicaciones inalámbricas fijas que requieren de un bajo ruido de fase.

Fabricante: Z-Communications Comercializa: Monolitic

COMUNICACIONESConmutadoresde baja tensiónLa TC7MBL/WBL/SBLxxxxC es una familia de conmutadores de baja tensión y reducida capacidad que permiten la conmutación de bus para aplicaciones que requieran una elevada velocidad de transferencia de datos de forma bidireccional. Se ha fabricado con una tecnología propietaria que asegura una reducida capacidad de terminal en comparación con otros conmutadores. La capacidad típica es de 5 pF, con una resistencia en conducción típica de 6,5 W cuando trabaja con una entrada de tensión de 3 V y una corriente máxima en reposo de 10 µA. Se ofrece en configuraciones SPST, SPDT y SP4T con opciones de 2, 4 y 8 bit dependiendo del modelo y configuración. El conmutador viene con una patilla de salida habilitada para un aislamiento completo de los lados A y B. En configuraciones SPDT y SP4T cada conmutador está equipado con patillas de selección adicionales para E/S. Dependiendo del modelo elegido, existen diferentes formatos de encapsulado como SOT-353, TSSOP, VSSOP y VQON.

Fabrica y comercializa: Toshiba Electronics Europe

CONVERSIÓNRegulador CC/CC de 1 AEl modelo LTM8031 es un regulador CC/CC capaz de conducir hasta 1 A de corriente. Es el segundo modelo de la familia µModule de este fabricante, que incorporan inductor, controlador CC/CC conmutado, conmutadores de potencia, filtros y todos los componentes de soporte dentro de un encapsulado LGA de 9x15x2,82 mm. Ha sido certificado por un laboratorio EMI independiente como compatible con los requisitos de EM55022 clase B. Puede ajustar la frecuencia de conmutación entre 200 kHz y 2,4 MHz con una resistencia o sincronización a un reloj externo, trabaja con tensiones de entrada entre 3,6 V y 36 V y es capaz de regular una tensión de salida entre 0,8 V y 10 V. Entre sus características adicionales destaca su peso de sólo 1,2 g y que puede trabajar en márgenes de temperatura industrial y militar. El modelo LTM8032 tiene las mismas características que el anterior pero permite soportar corrientes de hasta 2 A.

Fabrica y comercializa: Linear Technology

MEDIDAMódulo sensorde huellas dactilaresEl compacto módulo de autenticación de huellas digitales MK67Q5250-2510 se basa en la solución ML67Q5250 de Oki y en el sensor AES2510 de AuthenTec para conjuntar un módulo con funcionalidad completa dentro de unas dimensiones de 25,4x22,85 mm que incluye todas las funciones como son el registro de datos, la autentificación y la gestión de los datos en un mismo módulo sin partes externas. Utiliza un algoritmo de identificación tipo DFT con gran velocidad de medida (0,8 s), el dispositivo cuenta con una FAR inferior a 0,001% y un FRR inferior al 1,0%, es capaz de almacenar hasta 45 huellas en la memoria flash que incluye.

Fabrica y comercializa: Rohm Semiconductor

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ACTIVOSAmplificadores operacionales CMOSLas series BU7265G/SG y BU7411G/SG se componen de amplificadores operacionales CMOS que proporcionan un consumo de corriente de 0,35 µA con una pendiente de salida de 0,05 V/µs, por lo que son perfectamente adecuados para la configuración de baterías. Ambas series componen un total de ocho modelos que permiten ajustarse a la necesidad de cualquier usuario con capacidad de trabajan de forma estable a temperaturas de hasta 105ºC. Estos dispositivos se han optimizado para minimizar el consumo por lo que se destinan a sistemas portátiles o que tengan restringido el consumo. La serie BU7411G/SG combina el bajo consumo con una baja tensión a partir de 1,6 V, que le permite reducir la potencia. Otra de las características fundamentales de ambas series es la rápida respuesta, por lo que aporta una pendiente de salida muy reducida, además de una resistencia ESD máxima de 4 kV.

Fabrica y comercializa: Rohm Semiconductor

CONVERSIÓNConvertidores de puntode carga no aisladosLas series Okami OKY y OKX se han ampliado con nuevos modelos de convertidores CC/CC de punto de carga (PoL) aislados que ofrecen capacidades para soportar corriente de 10 A y 16 A dependiendo del modelo. Los nuevos dispositivos aceptan entradas entre 2,4 VCC y 5,5 VCC, todos tienen una salida de tensión programable entre 0,7525 VCC y 3,63 VCC. Los nuevos dispositivos se basan en una topología de conmutación de convertidor reductor síncrono a frecuencia fija que les proporciona una elevada eficiencia sin degradación térmica en todo el margen de temperaturas de funcionamiento que se extiende entre -40 y +85ºC. Capaces de manejar cargas capacitivas de hasta 1000 µF, estos convertidores se encuentran disponibles en versiones con control de conexión/desconexión tanto positivo como negativo. Todos los modelos ofrecen la función de bloqueo de subtensión e incorporan protección frente a cortocircuitos. Con unas dimensiones de 33,0x13,5x8,4 mm para la familia OKY y de 50,8x12,7x9,4 mm para la OKX, todos los dispositivos cumplen los requisitos de seguridad establecidos en la norma UL/EN/IEC 60950-1.

Fabrica y comercializa: Murata Power Solutions

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DIC 09 | Mundo Electrónico

I Congreso Green TIC

Las tecnologías como clave para el respeto al medio ambiente

En este encuentro orga-nizado por Asimelec se presentó la Plataforma Tecnológica Green TIC, cuyo objetivo es aunar intereses públicos y privados y aprovechar los nuevos nichos de negocio.

Nuria Calle

a primera edición del congreso Green TIC, celebrado en Madrid en noviem-bre, llegó a una conclusión clara: el sector TIC debe ser el centro de la so-lución al cambio climático. Sin embar-go, los participantes en la jornada orga-nizada por la Asociación Multisectorial de Empresas de Tecnologías de la In-formación, Comunicaciones y Electró-nica (Asimelec) también coincidieron en señalar que es necesario hacer un mayor esfuerzo para convencer al te-jido empresarial de esta responsabili-dad, y que los gobiernos deben mos-trar una mayor implicación.El Presidente de Asimelec, Martín Pé-rez, destacó que los productos proce-dentes de este sector consumen ener-gía y suponen el 2% de las emisiones globales de CO2 pero, además, pro-porcionan tecnologías que reducen el consumo de energía de los otros sec-tores de actividad económica, respon-

sables del 98% de emisiones restan-tes. Por eso, “las TIC tienen un papel fundamental para combatir el cambio climático permitiendo a otros ámbitos, como el transporte, la construcción, o los sectores energéticos e indus-trial, optimizar sus consumos ener-géticos y ayudarles en el control y la gestión medioambiental así como en la rebaja de sus emisiones de CO2”. Para el Presidente de Asimelec, Eu-ropa puede cumplir, o incluso superar, los objetivos 2020 de la UE en cuan-to reducción de emisiones, penetra-ción de las energías renovables y me-jora de la efi ciencia energética, “si el sector emplea en todo su potencial”.Por su parte, el Director General de la Secretaría de Estado de Telecomuni-caciones y para la Sociedad de la Infor-mación, David Cierco, indicó que los retos de un futuro sostenible exigen seguir dando pasos, por lo que el Plan Avanza 2 prestará una atención espe-cial a las tecnologías respetuosas con el medio ambiente.

CONCIENCIACIÓN CIUDADANAMaj Britt, Subdirectora General de Ca-lidad del Aire del Ministerio de Medio Ambiente, abogó por la incorporación de las TIC en los hogares. Argumentó que la difi cultad reside en que los cos-tes medioambientales no repercuten directamente en los bolsillos de los ciu-dadanos, lo que conduce a decisiones poco efi cientes. Por eso considera que es necesario refl ejar la totalidad de los

costes de cara a los ciudadanos y que se logre un desacoplamiento entre cre-cimiento económico e impacto medio-ambiental.Mercè Griera, de la Dirección General de la Sociedad de la Información en la CE, aconsejó que “los sectores tec-nológico y energético vayan de la ma-no y aprovechen las oportunidades de negocio que brindan las TIC”.El congreso sirvió también para presen-tar la Plataforma Tecnológica Green TIC, auspiciada por Asimelec y cofi nanciada por el Plan Avanza. Su objetivo es con-vertirse en referente nacional en mate-ria de I+D+i medioambiental y social en el ámbito de las TIC.

Matelec otorga un gran protagonismo

a las energíasLas energías renovables y el ahorro energético en general constituirán uno de los principales aspectos que tratará Matelec (Salón Internacional de Material Eléctrico y Electrónico) en Madrid entre los días 26 y 29 de octubre de 2010. Para ello en Mate-lec, además de la oferta expositora, se propone un completo programa de jornadas técnicas, que tratarán cuestiones como la TV digital terres-tre (TDT), energías renovables, así como redes de voz y datos.www.matelec.ifema.es

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Mundo Electrónico | OCT 09

Page 50: Mundo Electronico - 414

Ambilamp ..........................52

Fadisel ..................... Portada

Impelsa ..............................13

Mentor Graphics ...............33

MSC Iberia ...........................9

Premium ......................51, 11

RC Microelectrónica ...........2

Rohde & Schwarz ................4

UPC ....................................25

La próxima edición de Mundo Electrónico será un número doble que dedicará el dossier a los Sistemas Embebidos y publicará la segunda parte del artículo sobre la selección de transistores para el diseño de reductores síncronos de alta frecuencia.

Próximo número - 415Índice de anunciantesMundo Electrónico - Diciembre 414

Acal Technology ...........................................7,45Adler Instrumentos .............................................9Aerofl ex ..............................................................9AFC Ingenieros ................................................44Agilent Technologies .......................................45Analog Devices ................................................11Anatronic ..........................................................10Arrow .................................................................7Atmel ................................................................10Avago Technologies .........................................41Bfi Optilas ..........................................................7CSR ....................................................................9Fairchild Semiconductor ..................................45Farnell .........................................................14,36Fluke Networks ................................................43Hameg ..............................................................45Lantronix ..........................................................45LG ....................................................................41Linear Technology ...........................................46

Maxim ..............................................................28Microchip Technology ..................................8,11Monolitic ..........................................................46Murata ..............................................................47National Semiconductor ................................8,20NEC.............................................................10,13NXP Semiconductor ........................................41Omron Electronics ...........................................45Pico Technology ...............................................46Rohm Semiconductor .............................12,46,47RS Amidata ......................................................45Setup Electrónica .............................................46STMicroelectronics .....................................11,41Tektronix ..........................................................44Texas Instruments ..............................................8Toshiba ........................................................43,46Vincotech ...........................................................9Z-Communications ..........................................46

Índice de Empresas citadas

índices y avances

TendenciasSelección de transistores para reductores síncronosde alta frecuencia (y II)Miguel Rodríguez, Alberto Rodríguez, Pablo F. Miaja y Javier SebastiánUniversidad de Oviedo, Grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación

Convertidores CC/CC digitalesPatrick Le FévreEricsson Power Modules

DossierSistemas Embebidos

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DIC 09 | Mundo Electrónico

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