Reducción de la lista de materiales y el espacio para circuitos impresos
Al integrar la conversión y gestión de energía en los nuevos diseños industriales, el aislamiento de la energía y el aislamiento de la señal digital (SPI, por sus siglas en inglés) en un único CI se ahorra un espacio considerable en la placa y se reduce potencialmente la lista de materiales.
Un ejemplo de CI que compila todas esas funciones en un único paquete compacto LFCSP de 7 mm x 9 mm es el ADP1031 de Analog Devices.
El ADP1031 puede funcionar en un amplio rango de tensión de alimentación, de 4,5 a 60 V, e incorpora tres convertidores de micro potencia DC-DC incluyendo un regulador de retroceso aislado, un regulador de inversión y un convertidor reductor en su unidad de gestión de micro potencia (PMU). La capacidad total de suministro de potencia es de hasta 2,0W con una eficiencia energética de entre el 80 % y el 90 %.
La arquitectura del CI se completa con cuatro canales de aislamiento bidireccionales de alta velocidad que incorporan una interfaz SPI, además de tres canales de E/S aislados de uso general que utilizan la tecnología iCoupler patentada por Analog Devices (véase la figura 2).
La unidad de gestión de potencia incluye una función de encendido suave, funciones de protección contra sobre corriente de entrada y sobretensión de salida, así como una serie de opciones de convertidor de retroceso e inversor programables. El ADP1031 incluye un interruptor MOSFET para el convertidor de retroceso, y para funcionar requiere tan solo un mínimo de componentes pasivos externos y el transformador de aislamiento de retroceso con relación 1:1. El aislamiento de entrada a salida en los tres campos de potencia es de 300 V.
Además, el ADP1031 permite controlar la velocidad de precesión del convertidor para mejorar la compatibilidad electromagnética y cumple con los niveles de emisión radiada conforme a la norma CISPR11 (EN 55011) clase B.
El ADP1031 está optimizado para su suso con el Analog Devices AD5758, un CI DAC de un canal y 16 bits de resolución (véase la figura 3). En combinación, el ADP1031 y el AD5758 aceleran el proceso de diseños industriales facilitando la certificación en cuanto a los requisitos de aislamiento básico de 300 V, lo que supone una vía de escaso riesgo para los ingenieros.
