Opciones para la regulación de tensión
Sin embargo, para mantener el aislamiento entre la entrada y la salida, necesitamos componentes adicionales, como un transformador o un optoacoplador, lo que aumenta el coste por los materiales y el espacio necesario para la placa de circuito impreso.
Al añadir componentes, también aumentamos la complejidad del diseño, lo que puede afectar a la fiabilidad global del producto final.
Una manera mucho más sencilla de regular la tensión es usar la detección en el primario. En este caso, el CI del controlador detecta la salida del secundario a través del transformador durante la fase de desactivación del flyback.
Un buen ejemplo de esto es el MAXIM MAX17687, un CI de controlador flyback sin optoacoplador (ver imagen 7). Cuenta con dos MOSFET en el chip que pueden controlar una corriente de pico de 3,2 A en el primario.
Con este método de detección, la tensión de salida se puede regular en un rango de ± 1,2 %. La frecuencia de la señal PWM en el CI también es programable (100 kHz a 500 kHz). Normalmente, la eficacia de la conversión es superior al 90 %.
Una alternativa atractiva a la conversión CC/CC discreta es el uso de módulos. Los módulos simplifican el diseño global, lo que supone un ahorro de tiempo. La elección de un módulo precertificado que cumpla con los requisitos CEM/IEM de seguridad también facilita el proceso de autorización del producto.
Un buen ejemplo de esto es el Murata UWS-Q12, un módulo de conversión CC/CC flyback de estructura abierta y con aislamiento. Los módulos de esta serie abarcan las tensiones de salida nominales más comunes, desde 3,3 V hasta 24 V, y ofrecen hasta 54 W a partir de una entrada de 9 a 36 V. La eficiencia es de hasta el 91 %. También disponen de un amplio conjunto de características de protección, como los circuitos contra sobrecalentamiento y nivel bajo de la tensión de entrada. Cuentan con la certificación de seguridad UL/EN60950-1.
Si necesita cambiar un regulador lineal de poca eficacia dentro de un diseño ya existente, la serie Traco TSR 1.5E de 1,5 A es una opción práctica. Emplea una topología reductora sin aislamiento para lograr una eficacia de hasta el 97 %, y admite un amplio rango de tensiones de entrada, de 7 a 36 V. El módulo compacto y de estructura abierta SIP 3 ofrece tres opciones para la salida: 3,3, 5 y 12 V.
En comparación con los diseños reductores síncronos estándar, la tecnología DCS-Control de TI logra una respuesta transitoria bastante más rápida, además de aportar mejores características de regulación y ondulación. El convertidor está disponible como dispositivo, el TPS6282x, y como un módulo con inductor integrado, el TPSM8282x (ver imagen 9).
Conversión de potencia sencilla
En este artículo, hemos analizado las topologías de conversión de potencia CC/CC más populares y hemos destacado algunos ejemplos.
En la conversión de potencia CC/CC, los CI convertidores son la opción más común para ahorrar espacio y reducir costes por material. Los CI conversores de baja potencia, que contienen FET o transistores de conmutación, se usan de forma generalizada en un gran número de aplicaciones comerciales, industriales y de productos de consumo.
Sin embargo, los módulos conversores CC/CC con inductor integrado son una alternativa atractiva para facilitar la integración y el suministro.
