Mundo Electronico - 427 by Versys Ediciones Técnicas, S.L.

Dossier.

Electrónica de Potencia

mundo Nº 427 • ABRIL 11

DISEÑO. Acelerar el ciclo de diseño y reducir imprevistos Análisis de señales biomédicas mediante PCA e ICA De la clínica al salón o al gimnasio OPINIÓN. Comunicaciones inalámbricas alimentadas por Serial RapidIO

España: 19€ 19 - Extranjero: 27€ 27€ - CETISA EDITORES

Premio Excelencia a la Comunicación 2006 Col.legi d’EnginyersTècnics deTelecomunicacions (COETTC)

EDITORIAL

mundo

www.mundo-electronico.com

Alimentación a medida

EDITOR ÁREA ELECTRÓNICA: Eugenio Rey [rey@cetisa.com] DIRECTOR: Sergio Lorenzi [lorenzi@cetisa.com] COLABORADOR: Juan José Salgado REDACTORA: Clara Sánchez MAQUETACIÓN: Rafael Cardona [cardona@cetisa.com] PUBLICIDAD Enric Carbó [ecarbo@cetisa.com] Miquel Cabo [mcabo@cetisa.com] Publicidad Internacional Sergio Lorenzi [lorenzi@cetisa.com] Módulos Susana Al Bitar [susana.albitar@tecnipublicaciones.com] Coordinadora Publicidad Isabel Palomar [ipalomar@cicinformacion.com] SUSCRIPCIONES Ingrid Torné e Elisabeth Díez [suscripciones@tecnipublicaciones.com] 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 Morató Directora Delegación de Cataluña: María Cruz Álvarez Editora Jefe: Patricia Rial OFICINAS: Administración: Avda Manoteras, 44 - 28050 MADRID Tel 91 297 20 00 - Fax 91 297 21 52 Redacción: Enric Granados, 7 - 08007 BARCELONA Tel 93 243 10 40 - Fax 93 349 23 50 CORRESPONSALES Valencia: J. ESPÍ, [José.Espi@un.es] Dpto. Ingeniería Electrónica. - Escuela Técnica Superior de Ingenieria. - Universitat de Valencia, Campus de Burjassot. C/ Dr. Moliner, 50. - 46100 Burjassot Argentina: ERNESTO FEDERICO TREO [etreo@herrera.unt.edu.ar] NATALIA M. LÓPEZ CELANI [nlopez@gateme.unsj.edu.ar] Los colaboradores de Mundo Electrónico pueden desarrollar libremente sus temas, sin que ello implique la solidaridad de la revista con su contenido. Los autores son los únicos responsablesde sus artículos. Los anunciantes son los únicos responsables de sus anuncios. Se prohíbe la reproducción total o parcial de ningún artículo de Mundo Electrónico, ni el almacenamiento en un sistema de informática ni transmisión en cualquier forma o por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotográﬁco, registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los editores. Reservados todos los derechos de reproducción, publicación, préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión del uso delejemplar para todos los países e idiomas. © Grupo Tecnipublicaciones, S.L. Impresión: M&C. Printed in Spain. Dep. Legal: B. 24928-71 - ISSN-0300-3787

a necesidad de atender una lista casi inacabable de requisitos de suministro de energía ha multiplicado los desarrollos en el ámbito de la Electrónica de Potencia. A esta larga lista se han unido recientemente, entre muchas otras, aplicaciones relacionadas con las energías renovables, la iluminación mediante dispositivos de estado sólido y los centros de datos. Todas ellas merecen nuestra atención en este número. En las instalaciones fotovoltaicas un elemento clave es el inversor, el cual genera la señal CA inyectada en la red eléctrica. Por tanto su elección es fundamental para que el rendimiento de la instalación sea aceptable, y ello depende sobre todo de la potencia total así como del presupuesto asignado al proyecto. En general, cuanto mayor es la potencia más rentable resulta instalar inversores centrales, si bien es preciso tener en cuenta cuál es la orientación e inclinación de cada panel. En el interior del inversor se han introducido asimismo importantes avances en los semiconductores, como es el caso de los transistores IGBT. El uso de encapsulados avanzados con una mejor respuesta desde un punto de vista térmico, así como diodos de carburo-silicio (SiC) constituyen la base para algunos fabricantes que de este modo contribuyen a aumentar el rendimiento de la instalación. Por lo que respecta a la iluminación de estado sólido, los LED de alto brillo exigen una alimentación distribuida, precisa y al mismo tiempo resistente pues se trata de instalaciones realizadas a menudo en el exterior. De hecho, el mercado ofrece ya grandes pantallas LED de hasta 20 x 20 m para lugares públicos y que por tanto deben ser herméticos. Ofrecen corrección del factor de potencia para minimizar los voluminosos condensadores a la entrada de la fuente de alimentación y una larga vida operativa de hasta 20.000 horas. La eﬁciencia es una constante en todos los casos y los centros de datos constituyen un claro ejemplo ya que se trata de grupos formados por un gran número de servidores. Su elevado consumo en cifras absolutas es compatible con un minucioso estudio que, a partir de factores como las características de cada equipo, el sistema de refrigeración y la iluminación. La calidad de suministro del SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) en este contexto es primordial para aumentar el rendimiento además de ejercer su función original de protección. Todos los elementos que forman parte de la alimentación están siendo sometidos, por tanto, a unas exigencias que cumplan no sólo las especiﬁcaciones de suministro sino también la optimización del rendimiento, que está recibiendo la máxima atención por motivos ecológicos y económicos.

Mundo Electrónico | ABR 11

sumario

La portada EBV ELEKTRONIK

Nº 427 / ABRIL 11

www.ebv.com

03 Editorial

Alimentación a medida

06 Actualidad

El maremoto diﬁculta el suministro de materiales a la industria microelectrónica - Texas Instruments adquiere National Semiconductor - Investigadores de la UPV logran un hito mundial en metamateriales - Freescale mejora los sistemas de ayuda a la conducción - Los transceptores de Avago aumentan la densidad de puertos - Tektronix ofrece una solución completa para test de PCIe

16 Opinión 6

Comunicaciones inalámbricas alimentadas por Serial RapidIO por Fred Zust

18 Dossier: Electrónica de Potencia

■ Alimentación de aplicaciones de vídeo con LED por Hannes Schachenmeyer ■ Módulo IGBT de Vishay y EBV para inversores fotovoltaicos residenciales por Klaus Schlund ■ Elección del inversor correcto en una instalación fotovoltaica por Iris Krampitz ■ Los SAI, claves para la seguridad y la eﬁciencia energética por Sergio Ferrer ■ InfraStruxure: eﬁciencia para salas de servidores en pymes por Oscar Pons

Tendencias 36 Diseño.

■ Análisis de señales biomédicas mediante PCA e ICA por J.M. Miguel Jiménez, L. Boquete, M. Rodríguez, S. Ortega y R. Cambralla

40 Diseño.

■ Solución de alta integración: de la clínica al salón o al gimnasio por Jörg Laszák

44 Diseño.

■ Acelerar el ciclo de diseño y reducir imprevistos por Jas Gohlar

48 Productos y servicios 48

La solución: Analizador isotrópico de Narda para bajas frecuencias

56 Agenda 58 Índices y avance

Mundo Electrónico | ABR 11

actualidad 6

EMPRESAS Y MERCADOS

Texas Instruments adquiere National Semiconductor ■ Texas Instruments y National Semiconductor han anunciado la ﬁrma de un acuerdo deﬁnitivo en virtud del cual TI pagará 25 dólares por acción para adquirir el 100% de National, en una operación valorada en 6.500 millones de dólares. La adquisición combina los activos de dos empresas históricas y de referencia en la industria de semiconductores analógicos, con una oferta conjunta dirigida a una enorme variedad de aplicaciones. Las juntas directivas de ambas compañías han aprobado la transacción de forma unánime. Según National, el equipo de ventas combinado será 10 veces más grande que en la empresa actual, y la cartera estará expuesta a más clientes en más mercados. El catálogo de TI cuenta con 30.000 productos analógicos y National aporta otras 12.000 referencias. La nueva Texas Instruments pasa a ocupar la tercera plaza entre los fabricantes de CI en el mercado mundial, por detrás de Intel y Samsung y justo por delante de Toshiba.

On compra la unidad de sensores de imagen de Cypress ■ On Semiconductor ha cerrado la adquisición de la unidad de negocio de sensores de imagen CMOS de Cypress Semiconductor por un importe en efectivo de 31,4 millones de dólares aproximadamente, un montante que equivale a las ventas anuales de la división. Esta unidad de negocio incluye un amplio catálogo de sensores CMOS de altas prestaciones estándar y a medida que se utilizan en los sistemas de visión automatizados en aplicaciones industriales y médicas. Entre las familias que incluye el catálogo se puede destacar VITA, LUPA, STAR y IBIS muy utilizadas en el mercado industrial. Se espera que esta división se integre dentro de la rama DMI (Digital, Military, Image). Con la presente adquisición, On Semiconductor, además, compra unas 100 patentes y solicitudes de patentes relacionadas con este negocio por lo que ya cuenta con una vía de retribución por parte de Cypress Semiconductor para mantener el uso de dicha propiedad intelectual. ABR 11 | Mundo Electrónico

Afecta a una cuarta parte de la producción

El maremoto diﬁculta el suministro de materiales a la industria microelectrónica ■ Un estudio de IHS iSuppli explica que el terremoto de Japón ha dado lugar a la suspensión de una cuarta parte de la producción mundial de obleas de silicio utilizadas para fabricar semiconductores. La fabricación se han detenido en la instalación de Shirakawa de Shin-Etsu Chemical. MEMC Electronic Materials también ha dejado de fabricar en su planta de Utsunomiya. En conjunto, estas dos instalaciones representan el 25% de la oferta mundial de obleas de silicio para semiconductores. La instalación de Shirakawa produce grandes obleas de 300 mm que se utilizan en semiconductores avanzados que integran un elevado número de transistores. Las obleas de esta compañía se emplean sobre todo en la fabricación de memorias ﬂash y DRAM. Debido a esto, la oferta mundial de semiconductores de memoria se verá afectada más gravemente de cualquier segmento de la industria del chip por la interrupción de la producción. Estas compañías no sólo administran la demanda doméstica japonesa de obleas, sino también los fabricantes de semiconductores de todo el mundo, razón por la cual se puede deducir que la suspensión de sus operaciones

afectará más allá de la industria electrónica japonesa. La planta de Shirakawa Shin-Etsu es responsable de la producción del 20% mundial del silicio utilizada en semiconductores. La planta está situada en Nishigo, población cercana a Fukushima, y la empresa ha avisado de que tanto las instalaciones como su equipamiento han sido dañados. Para compensar la pérdida en fabricación, Shin-Etsu habilitará sistemas de producción en otras instalaciones. No se sabe por el momento cuánto tiempo se tardará en restablecer la actividad normal. MEMC evacuó a sus empleados y ha suspendido sus operaciones en su planta de Utsunomiya tras el maremoto. La empresa fabrica el 5% de la producción mundial de obleas para semiconductores. Se espera que los envíos desde esta planta se retrasen durante el próximo ejercicio. Otras dos compañías japonesas han anunciado la interrupción de su producción, que asciende al 70% de la principal materia prima usada para fabricar placas de circuito impreso. Se trata en concreto de Mitsubishi Gas Chemical e Hitachi Kasei, que esperan reanudar dentro de dos semanas la producción de revestimiento de cobre laminado (CCL).

Las posibles repercusiones de la producción concentrada en Asia ■ La interrupción de la cadena de suministro electrónico global provocada por el maremoto de Japón podría repetirse en otras regiones de Asia debido a la alta concentración de industrias de tecnología en algunos países, según indica una investigación de IHS iSuppli. El hecho de que el centro de fabricación de electrónica se encuentre en un solo país de forma masiva puede afectar la industria de interconexión global. El suceso plantea lo que podría ocurrirle a la industria si la producción se viera interrumpida en otras regiones donde la fabricación está altamente concentrada. Algunos de estos países son Taiwán, Corea del Sur y ciertas partes de China. A medida que la industria avance, habrá que plantearse como manejar posibles interrupciones en ciertas regiones. Una de las zonas de gran inﬂuencia en suministros electrónicos es Taiwán, uno de los líderes mundiales en fabricación de semiconductores para terceros (foundries); en concreto Taiwán representa el 67% de la producción mundial. En todo el mundo hay más de 150 empresas de semiconductores que utilizan los servicios de subcontratación, lo que representa más de 30.000 millones de dólares en ingresos anuales. Otras grandes contribuciones taiwanesas al mundo electrónico son el 24% de semiconductores, el 37% de controladores de pantalla, el 58% de paneles LCD pequeños y medianos y el 34% de pantallas LCD grandes.

Renesas supera a Freescale

Cambios en el mercado de automoción ■ En un mercado en plena expansión como el de semiconductores para automoción se están produciendo cambios a medida que los diferentes proveedores van haciéndose con nichos de mercado; así, la facturación de Freescale Semiconductor cayó mucho durante 2010 y ha dejado la posición de liderazgo a Renesas Electronics. Según los datos proporcionados por la consultora Semicast, en 2010 Renesas se ha situado como líder en el segmento de automoción por encima de Inﬁneon Technologies, y la mencionada Freescale que ha caído hasta el cuarto lugar justo por detrás de STMicroelectronics, seguidos por Bosch que va ganando cuota poco a poco. Renesas Electronics, que nació hace un año de la unión de Renesas y NEC cuenta en estos momentos con el 11% del total del mercado, tres puntos por encima de Inﬁneon que está en segundo lugar, seguido muy de cerca por STMicroelectronics con unas décimas menos y Freescale que ha caído por debajo del 6% de cuota de mercado total. AVANCE DEL MERCADO DEL 37% El año 2010 fue muy bueno para el mercado de semiconductores para automoción con un incremento de alrededor del 37% para alcanzar los 22.700 millones de dólares, superando el anterior pico de 20.000 millones que se produjo en 2007. Las previsiones de futuro también son optimistas de forma que los analistas señalan una cifra de negocio de 39.000 millones de dólares en 2017. Por regiones, China sigue manteniendo la primera posición en cuanto a crecimiento con una producción de vehículos creciendo que alcanzó los 15 millones de unidades en 2010 doblando la cifra del año 2008. Con este incremento, la cifra mundial de vehículos se ha incrementado por encima de los 71 millones de unidades, con un 24% de incremento respecto a 2009. El crecimiento en la producción de vehículos se relaciona directamente con el incremento en el consumo de dispositivos, sobre todo componentes discretos de potencia.

Buenas perspectivas del mercado hasta 2012 ■ El mercado de semiconductores crecerá en 2011 y 2012 antes de una nueva recaída en 2013, según los análisis realizados por IC Insights y Future Horizons. En ambos casos se aﬁrma que el aumento de la demanda coincidirá con el encarecimiento de los componentes. IC Insights señala que a más largo plazo el incremento medio rondará el 10% durante los próximos años, análisis que se distancia de otras empresas de estudios de mercado como Gartner que muestran una caída interanual de alrededor de un 4% los próximos años. Future Horizons, por su parte, hace unas previsiones de crecimiento para este año del 9% que se podría incrementar el año 2012 hasta un 16% pero el mercado tendrá una nueva contracción en 2013 al retroceder un 2% debido a una nueva etapa de sobrecapacidad de producción que podría arrastrar los precios a la baja. Mundo Electrónico | ABR 11

actualidad

Empresas y Mercados

Las pantallas táctiles alcanzarán los 60 millones de unidades ■ El mercado de pantallas táctiles, según el último estudio publicado por DisplaySearch, podría alcanzar una cifra de 60 millones de unidades comercializadas para el segmento de ordenadores de tableta a lo largo de este año y continuará creciendo durante el próximo ejercicio y subsiguientes para, según las previsiones, lograr una cifra de 260 millones de unidades en 2016. El mercado de ordenadores de tableta es el que ha experimentado un crecimiento más rápido en los últimos tiempos y, además, está arrastrando al segmento de pantallas táctiles y en estos momentos se está desplazando de la tecnología capacitiva a la tecnología resistiva que podría permitir el reconocimiento de escritura manual en la propia pantalla. La cadena de suministro de las pantallas táctiles, señala el estudio, varía de una región a otra en en función de las tecnologías requeridas localmente y a las necesidades del usuario. Los suministradores de Taiwán están enfocados en ampliar la capacidad de producción. Los fabricantes norteamericanos se centran en añadir más control a la tecnología capacitiva.

Crece un 148% la demanda de equipos para fabricación ■ Las ventas totales de equipamiento de fabricación para semiconductores marcaron un importante incremento de ventas durante el año 2010 alcanzando una cifra de negocio de 39.540 millones de dólares con una evolución al alza del 148% con respecto al año anterior según la asociación de fabricantes SEMI. Esta cifra contrasta con la del año 2009 que se quedó en 15.920 millones de dólares para todas las categorías que incluyen procesado de obleas, ensamblaje y encapsulado, test y otros equipamientos. Los principales consumidores han sido los países asiáticos y en espacial Taiwán que ha invertido 11.190 millones de dólares seguido de Corea del Sur con una inversión de 8.330 millones de dólares en maquinaria para fabricación de semiconductores. ABR 11 | Mundo Electrónico

Índice negativo a frecuencias de espectro visible

Investigadores de la UPV logran un nuevo hito científico mundial en metamateriales ■ Un equipo de investigadores del Centro de Tecnología Nanofotónica de la Universitat Politècnica de València y del King’s College de Londres (Reino Unido) ha logrado un nuevo hito científico a nivel mundial en el campo de los metamateriales: desde sus laboratorios han desarrollado el primer metamaterial multicapa de índice negativo a frecuencias del espectro visible, insensible a la polarización de la luz y con bajas pérdidas. La investigación ha sido publicada recientemente en la prestigiosa revista científica Physical Review Letters, publicación de referencia internacional en el ámbito de la física, editada por la American Physical Society. Este hito supone un nuevo e importante avance hacia la consecución de la lente perfecta ideada por el físico británico John Pendry, cuya principal característica es que su resolución no está limitada por la longitud de onda de luz empleada. La implementación experimental de dicha lente supondría una

revolución en numerosos ámbitos tecnológicos puesto que se podría emplear, por ejemplo, para aumentar la capacidad de almacenamiento de sistemas ópticos, en el diseño de microscopios de alta resolución que permitan ver hasta cadenas de ADN, o para implementar circuitos cada vez más pequeños en dispositivos electrónicos. PLATA Y ÓXIDO DE SILICIO El nuevo metamaterial desarrollado desde los laboratorios está compuesto por tres capas de plata y óxido de silicio. Se trata de un medio de índice negativo insensible a la polarización en el margen del visible. El hecho de que sea multicapas supone un gran avance hacia la realización de metamateriales totalmente tridimensionales, puesto que hasta ahora todos los metamateriales existentes en el visible se componían de una única capa. Además, el metamaterial fabricado presenta menores pérdidas que anteriores realizaciones.

Endesa y la UPC impulsan el primer máster oficial de Ingeniería Nuclear ■ El rector de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Antoni Giró y el Consejero Delegado de Endesa, Andrea Brentan, han firmado hoy el convenio de colaboración por el que se pone en marcha el primer programa máster especializado en ingeniería nuclear de España. Este máster, de un año académico de duración y con más de seis meses de prácticas en instalaciones nucleares, será impartido en la UPC en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona, tendrá un carácter internacional al ser impartido en inglés, y está enfocado principalmente a ingenieros e ingenieros técnicos en ciencias (físicas, químicas, matemáticas) que estén recién titulados. Se trata de un máster universitario oficial que cumple todos los requisitos formativos del Espacio Europeo de

Educación Superior, por lo que conduce a una titulación oﬁcial, y consta de aproximadamente 600 horas lectivas, con las que los alumnos obtendrán 90 ECTS (Sistema Europeo de Transferencia de Créditos). CONFERENCIAS En el programa se incluirán visitas a las centrales nucleares de Ascó y Vandellós, por la proximidad geográﬁca (Endesa posee el 95%) y a otras centrales nucleares e instalaciones energéticas europeas. También está previsto realizar un ciclo de conferencias sobre la energía nuclear con ponentes reconocidos a nivel europeo y contactar con otras universidades europeas con formación en ingeniería nuclear para entablar acuerdos bilaterales de intercambio de alumnos.

Circuitos de SiGe

Primera versión de DSI3

■ El proyecto europeo DotFive ha logrado desarrollar un circuito capaz de trabajar a una frecuencia de 820 GHz. La frecuencia más alta hasta la fecha dentro de un circuito de SiGe que incluye un transmisor y un receptor que podría ser útil en campos tan diversos como radar, comunicaciones o seguridad. El objetivo de este proyecto de tres años ha sido lograr una heterounión de silicio-germanio (SiGe) de 1 mm de longitud de onda en tecnología BiCMOS. Los primeros circuitos que utilizan esta tecnología están a punto de ver la luz por parte de STMicroelectronics e Inﬁneon Technologies. El equipo de desarrollo ha concebido dos circuitos,

■ El consorcio DSI (Distributed System Interface) ha ﬁnalizado y presentado la primera versión técnica DSI3 destinada a la descripción de un protocolo para la interconexión de múltiples sensores y actuadores a una unidad de control. El principal objetivo de este nuevo estándar es lograr un protocolo único para los controladores de airbag y otros sistemas relacionados con la seguridad en automoción. Según las primeras noticias del consorcio, con socios como Denso, Freescale y TRW Automotive, ya se ha iniciado el desarrollo de los primeros dispositivos que cumplen dicho estándar para que puedan comercializarse a principios de 2013. Este nuevo estándar debería proporcionar grandes mejoras en los aspectos más críticos se la seguridad mediante enlaces seguros a sensores y actuadores.

820 GHz de frecuencia gracias al proyecto europeo DotFive emisor y receptor, que incluyen todos los multiplicadores, mezcladores de armónicos, ampliﬁcadores de potencia y antenas para crear frecuencias de 820 GHz a partir de una referencia de 18 GHz. En el proyecto DotFive están implicadas empresas como las ya mencionadas STMicroelectronics, Inﬁneon y otras como XMOD, GWT-TUD, junto con instituciones de investigación como el IMEC y el IHP y entidades académicas como la Universidad Johannes Kepler de Linz, Escuela de Electrónica Nacional de Burdeos, Universidad de Paris-Sud, Universidad Técnica de Dresden, Universidad de Bundeswehr, de Siegen y de Nápoles.

Mundo Electrónico | ABR 11

actualidad

Tecnología

RF Micro Devices da un paso en células fotovoltaicas de alta eficiencia

Basados en microcontroladores de 32 bit

■ RF Micro Devices ha fabricado células fotovoltaicas (PV) de doble uniónl que integran uniones GaAs y InGaP en la misma célula utilizando el equipamiento de fabricación estándar de seis pulgadas. Este nuevo avance aclara la posibilidad de fabricar estructuras de triple unión de forma comercialmente viable y con alta capacidad de fabricación. Con este nuevo desarrollo se da un paso más en el camino empezado en el año 2009 en cooperación con el Departamento de Energía americano (NREL) para el desarrollo de células fotovoltaicas de alta eficiencia. La unión dual es compatible con las características logradas por desarrollos de la NREL en su tecnología IMM (Inverted Metamorphic Multi-Juntion) que ha demostrado una eficiencia por encima del 40%. Lograr esta tecnología en una planta de producción estándar permite abaratar los costes de la tecnología de alta eficiencia al optimizar el proceso para alto volumen de producción. La eficiencia lograda con las nuevas células fotovoltaicas de seis pulgadas es altamente uniforme proporcionando una distribución en la producción energética muy estable.

■ La familia de microcontroladores de 32 bit de Freescale Semiconductor se ha diseñado para los sistemas de ayuda a la conducción avanzados de todo tipo de vehículos que, además, permitirá añadir nuevas funcionalidades de seguridad como la detección de puntos ciegos, avisos de líneas en la calzada o asistencia a las luces adaptativas. La familia Qorivva MPC567xK ayuda a reducir y, en algunos casos, eliminar los componentes externos para el proceso de señal. Incorpora una arquitectura de doble núcleo y memoria integrada así como un motor de proceso de señal optimizado que los hace ideales para cualquier tipo de aplicación ADAS. Se basa en la nueva arquitectura Z7 Power utilizando el mismo núcleo del MPC5674F destinado también al segmento de automoción. El microcontrolador incluye un modo de paso cerrado para detectar y mitigar los fallos de software y hardware habituales mientras mantienen la integridad del software de automoción

Software de simulación de RF de Agilent

■ El nuevo encapsulado SMBﬂat de STMicroelectronics es un 40% más ﬁno y ocupa la mitad de espacio en placa que el formato SOT-223 que es el principal competidor en circuitos como conmutadores de CA, SCR y triacs que requieren unos elevados niveles de funcionalidad y seguridad. El ACS108 es un conmutador de alterna de 1 A que permite alcanzar un elevado nivel de densidad de corriente eléctrica que ya se incluye en el nuevo

■ Agilent Technologies ha anunciado la última versión de su software de análisis, simulación y verificación para circuitos de RF denominado GoldenGate 2011 que ofrece prestaciones mejoradas, mayor rapidez de análisis para aplicaciones analógicas y de RF, así como un nuevo interface gráfico. El software ha mejorado el análisis de portadora con una mayor escalabilidad y funcionalidades sobre CPU multinúcleo, mejores análisis de ruido, así como funcionalidades para RF y analógicos o mixtos incluyendo análisis de oscilador, así como análisis CC y CA. GoldenGate en su versión 2011 incorpora numerosas mejoras para el diseño y verificación inalámbrica. Análisis rápido de errores que permite acelerar el camino de verificación funcional y de bloques de forma que los ingenieros de diseño puedan realizar el trabajo de forma más precisa y con soporte a herramientas de Cadence. ABR 11 | Mundo Electrónico

Freescale mejora los sistemas de ayuda a la conducción

por encima del estándar de nivel D de seguridad. Es adecuado para sistemas ADAS basados en radar y cámara trabajando a una frecuencia de hasta 180 MHz con una memoria ﬂash de hasta 2 MB y 512K de RAM. Cada micro de esta familia incorpora una solución de software, incluyendo los conjuntos de controladores AUTOSAR MCAL y el sistema operativo en tiempo real AUTOSAR para micros de núcleo único y multinúcleo. También ofrece soporte a un conjunto de herramientas de desarrollo y compiladores de altas prestaciones, así como los depuradores de Freescale.

Encapsulado un 40% más ﬁno de STMicroelectronics formato de encapsulado, a igual que sucede con la serie X02 de SCR y la serie Z01 de triacs que, en todos los casos, aseguran los niveles de seguridad para aplicaciones domésticas e industriales en equipamiento eléctrico según IEC-60370 e IEC-60335. Los nuevos dispositivos en formato SMBﬂat tienen unas dimensiones de 3,95x4,6x1,1 mm y todos ellos fabricados para asegurar la compatibilidad RoHS y están libres de halógenos.

Solución conjunta de bajo consumo

Procesadores de señal para biomedicina ■ Un desarrollo conjunto entre el IMEC, el Holst Centre y NXP ha dado como resultado un procesador de señal biomédico de muy bajo consumo, conocido como CoolBio, destinado a los futuros sistemas de sensores biomédicos que se destinen a al seguimiento de los pacientes. Este procesador sólo consume 13 pJ/ciclo cuando trabaja con un algoritmo ECG complejo a 1 MHz y 0,4 V de tensión. Este dispositivo programable con lenguaje C es escalable en frecuencia para trabajar en una escala entre 1 y 100 MHz con una tensión operativa entre 0,4 V y 12 V. Las futuras BAN o redes de área de cuerpo inteligente consisten en nodos sensores inalámbricos que monitorizan de forma continua parámetros como la actividad del corazón, los músculos o el cerebro para lograr unos sistemas de monitorización sanitarios más eﬁcientes y confortables que permitan un seguimiento de los pacientes en su vida diaria. CoolBio permite una reducción del consumo de los nodos de sensores BAN dado que procesa y comprime los datos localmente de forma que la transmisión de datos es más reducida sobre el enlace y, por tanto, se requiere una menor cantidad de energía. Esta nueva familia de procesadores puede representar un cambio en la monitorización biomédica de los pacientes.

Intel quiere hacer frente al crecimiento de ARM ■ Con la vista puesta en hacer frente al avance que experimentan los procesadores para servidores basados en procesadores ARM, Intel ha anunciado que el próximo año tendrá listos sus nuevos procesadores Atom especialmente concebidos para el mercado de servidores y caracterizados por un consumo de energía por debajo de los 10 W. Antes, Intel pondrá en el mercado una familia de procesadores Atom para servidores con un consumo de 15 W basados en arquitectura SandyBridge, así como dos procesadores Xeon con consumo de 45 W y 20 W. Intel sigue investigando en sus laboratorios para reducir el consumo de los procesadores y, prueba de ello es que ha logrado reducir considerablemente el consumo en los dos últimos años. Intel continúa siendo proveedor de grandes empresas como Amazon, Facebook, Google y Microsoft, pero está viendo como una importante cuota de mercado se está empezando a ir hacia productos basados en ARM y como sus grandes clientes, están cada día más preocupados por el consumo de energía de sus centros de datos. ARM está obteniendo buenos resultados debido a un consumo de energía muy contenido, 10 W por ejemplo para el Armada XP de 1,6 GHz de Marvel con cuatro núcleos. Esta evolución es la que está haciendo que Intel esté trabajando intensamente para reducir el consumo de sus procesadores destinados a servidores. Mundo Electrónico | ABR 11

actualidad

Tecnología

Publicado el estándar ONFI 3.0 para memorias flash ■ El grupo de trabajo del Open NAND Flash Interface (ONFI), organización dedicada a simplificar la integración de la memoria flash NAND dentro de los dispositivos electrónicos de consumo, plataformas de cálculo y sistemas industriales, ha publicado la versión 3.0 de su estándar. Utilizando un interface DDR2 no volátil, el nuevo estándar ratificado alcanza velocidades de hasta 400 MB/s, lo que supone duplicar la velocidad actual de los dispositivos NAND, en su versión ONFI 2.1 que alcanza entre 166 y 200 MB/s. Como las versiones actuales, la 3.0 se ha diseñado teniendo en cuenta los dispositivos NAND con versiones anteriores y, además, las futuras versiones del ONFI 3.0 también ofrecerán soporte al interface ECC Zero (EZNAND), que se va a convertir en el nuevo estándar para los dispositivos del futuro. El grupo de trabajo ONFI nació hace cinco años y, en la actualidad cuenta con más de un centenar de empresas entre las que se encuentran Hynix Semiconductor, Intel, Micron, Phison, SanDisk, Sony y Spansion, entre otras.

International Rectifier adquiere CHiL ■ International Rectifier ha firmado el acuerdo de compra definitivo con CHiL por 75 millones de dólares. Con esta compra, IR se reafirma en su tecnología de gestión de alimentación digital que permite la mejora de la eficiencia en todo tipo de aplicaciones entre las que se incluyen sistemas de ordenadores, gráficos, servidores y plataformas de juegos. CHiL utiliza tecnologías digitales patentadas en combinación con una tecnología de señal mixta para proporcionar soluciones de gestión de energía multifase de altas prestaciones que permiten ahorro de energía. La arquitectura abierta permite un control digital para que los clientes puedan comprobar sus sistemas. La tecnología de CHiL aporta más flexibilidad a las soluciones de alimentación de IR utilizando productos como DirectFET, PowIRstage y SupIRBuck. La combinación de ambas tecnologías permitirá ofrecer soluciones de gran eficiencia. ABR 11 | Mundo Electrónico

Para Ethernet y almacenamiento

Los transceptores de Avago aumentan la densidad de puertos ■ Avago ha presentado dos nuevos transceptores de ﬁbra óptica que permiten incrementar la densidad de puertos en equipamiento para Ethernet y almacenamiento. El nuevo transceptor mini-SFP+ (mSFP) AFBR-54D7APZ para Fibre Channel a 8 Gbps se dirige a aplicaciones de almacenamiento y el transceptor AFBR-703SNZ se dirige a diseños de equipamiento Ethernet a 10 Gbps de próxima generación. Ambos módulos enchufables incrementan la densidad de puertos en un 30% respecto a los transceptores SFP+ estándar y ofrecen las mismas prestaciones para la transmisión de datos. Los transceptores mSFP incorporan la tecnología VCSEL (VerticalCavity Surface Emitting Laser) de 850 nm de Avago y de detector PIN, que asegura la conformidad del módulo AFBR-54D7APZ a las especiﬁcaciones de Fibre Channel a 8,5/4,25/2,125 GBd y la conformidad del módulo AF-

BR-703SNZ a los estándares IEEE 802.3ae 10GBASE-SR. CONFORMIDAD A MSA Los dispositivos utilizan el conector eléctrico y el interface I2C de SFP+, y son conformes a las especiﬁcaciones eléctricas MSA (Multi Source Agreement) del formato SFP (Small Form Pluggable) para transceptores dúplex. Los módulos mSFP están diseñados para un bajo consumo de energía con una disipación típica de 0,6W. Avago ha colaborado con diversos suministradores de redes y cable para ofrecer soluciones completas mSFP para Fibre Channel a 8 Gbps y Ethernet a 10 Gbps. Los transceptores ópticos de Avago ofrecen una ﬁabilidad única, sin que se haya producido ni una sola avería de VCSEL en los millones de módulos de 8 Gbps y 10 Gbps que ha suministrado la compañía hasta la fecha.

Ikanos acelera la comunicación de alta velocidad sobre cobre ■ Ikanos Communications ha presentado su nueva generación de procesadores de comunicaciones, formada por los dispositivos Fusiv Vx185 y Vx183, que combinan soporte al estándar G.Vector de la ITU, bajo consumo y alta velocidad de transmisión por lo que son adecuados para servicios avanzados como pasarelas y dispositivos de acceso integrados. Además estos procesadores alcanzan velocidades de 100 Mbps sobre líneas de cobre tradicionales, lo que supone la décima parte de coste que trabajar con ﬁbra óptica. Los nuevos dispositivos con una arquitectura de vectorización de escala de nodo que permite completar las redes FTTN para dotar de mayor

velocidad a los puntos de acceso de abonado. El Vx185 integra soporte para los estándares ITU-T G.998.1 y G.998.2 mediante un enlazado nativo directo a dos dispositivos frontales analógicos. Este sistema permite ampliar los servicios de banda ancha acoplándolos a pares de cobre y también permite incrementar la velocidad de datos (hasta 300 Mbps) a distancias cortas. Asimismo, tanto Vx185 como Vx183 incluyen una gestión de energía dinámica diseñada especíﬁcamente para que los procesadores de comunicaciones puedan trabajar por debajo de los requisitos de energía de de la iniciativa de código europeo y pasarela doméstica.

Indicado para medidas a larga distancia

Sistema de sensores ópticos PXIe de NI

■ National Instruments ha presentado su interrogador de sensores ópticos NI PXIe-4844, un módulo PXI Express de tipo 3U y de dos ranuras para sensores FBG (Fiber Bragg Grating). Los sensores FBG funcionan reflejando una longitud de onda de luz que corresponde a cambios de fenómenos físicos tales como deformaciones y temperatura. A diferencia de los sensores eléctricos convencionales, los sensores de FBG no son conductores, son eléctricamente pasivos e inmunes a las interferencias electromagnéticas, siendo una alternativa segura y fiable en ambientes con ruido, corrosivos o de temperaturas extremas. El medio de transmisión es la fibra óptica estándar en lugar del cable de cobre, por lo que es posible realizar medidas a distancias de hasta 10 km. Los ingenieros y científicos pueden usar los sensores FBG para los tipos de medida más comunes, incluyendo deformaciones, temperatura y presión y además, se pueden conectar varios sensores en cadena a lo largo de una sola fibra óptica para reducir en gran manera el tamaño, el peso y la complejidad del sistema de medida. Cuenta con cuatro canales ópticos que son a la vez escaneados a 10 Hz. Cada canal tiene un margen de longitud de onda de 80 nm (1510 a 1590 nm), que permite escanear 20 o más sensores FBG por canal (más de 80 sensores de FBG por módulo, en función del rango del sensor). Para aplicaciones donde existen un número elevado de canales, los ingenieros y científicos pueden ampliar aún más el número máximo de sensores FBG por módulo mediante la conexión de uno o más canales ópticos a un multiplexor óptico externo o añadiendo más módulos NI PXIe-4844 en el mismo chasis PXI. NÚCLEO ÓPTICO DE ALTA PRECISIÓN Además de los canales múltiples, el NI PXIe-4844 cuenta con un núcleo óptico que combina un láser de barrido de longitud de onda de alta potencia y bajo ruido con la tecnología de fibra de filtro sintonizable de Fabry-Perot de Micron Optics. El módulo proporciona una precisión, repetibilidad y estabilidad de la longitud de onda de 1 pm, lo que equivale a una precisión del sensor de aproximadamente 1,2 µm de deformación y 0,1ºC para sensores FBG de deformación y temperatura, respectivamente. A diferencia de la mayoría de los instrumentos, el interrogador no requiere de calibración periódica externa, puesto que todos los análisis realizados por la NI PXIe-4844 están calibrados para una longitud de onda de referencia trazable con el NIST (National Institute of Standards and Technology). Los ingenieros y científicos pueden programar la NI PXIe4844 con un software de configuración y control fácil de utilizar para acortar tiempo de instalación y configuración. El módulo incluye la utilidad de NI-OSI Explorer para la detección automática del sensor y la configuración simplificada de sensores, así como el software del driver NI-OSI con un API LabVIEW de fácil uso para la adquisición de las medidas en unidades físicas a escala. Al utilizar el software NI LabVIEW, los ingenieros y científicos pueden ver, registrar y analizar los datos del sensor. Las aplicaciones de LabVIEW se pueden ampliar fácilmente para incluir también la sincronización con otros tipos de sensores, instrumentos o sistemas de control con iconos gráficos y cables intuitivos que se asemejan a un diagrama de flujo. Mundo Electrónico | ABR 11

actualidad

Tecnología

Pruebas de redes móviles de seguridad pública de Anritsu ■ El analizador portátil S412E LMR Master se dirige a la instalación, veriﬁcación y reparación de sistemas de comunicaciones P25/NXDN y LTE para seguridad ciudadana, empresas públicas de suministros (agua, luz, gas, etc.) y empresas privadas. El LMR Master es un instrumento ligero y alimentado mediante baterías que combina una completa funcionalidad para probar radios P25/NXDN, un analizador de sistemas radiantes (cables y antenas), un analizador de redes de 2 puertos, un analizador de espectro, un analizador de interferencias y un medidor de potencia, así como capacidad para medida de transmisores LTE. El S412E también incluye un analizador de espectro de altas prestaciones totalmente funcional. Su excelente DANL de -152 dBm hace que el instrumento sea ideal para localizar señales de bajo nivel que puedan interferir con los sistemas LMR. Su bajo ruido de fase de -100 dBc/Hz permite la medida de máscaras de emisión para P25/NXDN y NXDN. Opcionalmente puede ampliarse su cobertura hasta 6 GHz. El analizador de altas prestaciones de cable y antena cubre la banda de 2 MHz a 1,6 GHz (ampliable hasta 6 GHz) puede realizar medidas de Pérdida de Retorno y ROE con tecnología FDR para caracterizar sistemas radiantes con precisión. Las medidas de Distancia al Fallo (Distance-To-Fault, DTF) determinan fácilmente malas conexiones, degradación, cables dañados y existencia de humedad. Un rango dinámico superior a 100 dB permite que los usuarios visualicen y ajusten las prestaciones de RF de dispositivos críticos, mientras que el margen dinámico y su rápido barrido de 850 µs/punto permiten realizar medidas precisas de transmisión de ﬁltros.

ABR 11 | Mundo Electrónico

Para capa física y de protocolo

Tektronix ofrece una solución completa para test de PCIe ■ Tektronix ha mostrado toda la capacidad de medida, tanto para la capa física como para la capa de protocolo, para la arquitectura PCIe basada en su nueva solución PCIe 3.0 (opción PCE3) que sigue a las versiones anteriores especificaciones PCIe 1.0 y 2.0. Junto con el software SDLA (Serial Data Link Analysis), PCE3 proporciona una solución completa de verificación de las características de la transmisión y de las prestaciones del canal en los diseños de arquitectura PCIe 3.0 y proporciona soporte tanto para la especificación PCIe 3.0 como para las medidas de especificación CEM. La nueva arquitectura de comunicaciones proporciona una tecnología de bajo coste y altas prestaciones para E/S que incluye el nuevo esquema de codificación 128b/130b a una velocidad de hasta 8 GB/s que le permite doblar el ancho de banda de interconexión sobre la especificación precedente, basándose en la misma placa material y en los mismos conectores que la PCIe 2.0, por lo que aporta nuevos retos a la comprobación con menores

márgenes en los requisitos de medida. La nueva opción de medida puede trabajar con la familia de módulos analizadores de protocolos TLA7SA16 y TLA7SA08, así como con la serie de osciloscopios DPO/DSA/MSO70000 que aportan un sobremuestreo de 100 GS/s y hasta 20 GHz de respuesta en frecuencia que aporta uncionalidad para lograr gran fidelidad de señal conforme a los requisitos de la tecnología PCIe 3.0. Ésta se ve acelerada con la opción PCE3 dado que acelera el análisis y la validación de los diseños de esta arquitectura y, al mismo tiempo, aportan la flexibilidad adecuada para realizar la precertificación y la caracterización o depuración de dispositivos.

D/A no volátiles de Microchip ■ Microchip anuncia la ampliación de su gama de convertidores D/A (DAC) no volátiles con la familia MCP47x6 de DAC de bajo consumo con un único canal. Estos nuevos DAC tienen opciones de salida de tensión con buffer de 8, 10 y 12 bit y EEPROM integrada en encapsulado miniatura DFN de 2x2 mm o SOT-23 de 6 patillas. Estos DAC habrían de permitir diseños más creativos y que puedan cumplir los objetivos en cuanto a reducción de tamaño y coste en aplicaciones de consumo como micrófonos inalámbricos y accesorios para reproductores MP3, así como en aplicaciones industriales como control de motores, medida de caudal, control de temperatura y control de iluminación. La EEPROM integrada permite recuperar los ajustes del DAC en el momento de conexión a la alimentación para una mayor ﬂexibilidad del sistema. La posibilidad de elegir entre una resolución de 8, 10 o 12 bit ofrece ﬂexibilidad para lograr el equilibrio correcto entre funcionalidad y coste,

mientras que la salida con buffer permite seleccionar una ganancia de 1 o 2, y ofrece una salida de carril a carril. Ofrece asimismo un bajo consumo de energía de 210 µA. Para agilizar el desarrollo de los DAC MCP47x6, la tarjeta hija PICtail Plus incorpora el MCP4706 de 8 bit, el MCP4716 de 10 bit y el MCP4726 de 12 bit. La tarjeta permite conectar el kit de inicio Explorer 16 para microcontroladores PIC de 16 y 32 bit o el analizador serie PICkit para leer y escribir registros del DAC mediante el software para PC del analizador serie PICkit.

Plantas solares flotantes

Nueva generación de equipos de monitorización

Microcontroladores certiﬁcados para el mercado sanitario ■ STMicroelectronics ha anunciado que los controladores USB para su familia de microcontroladores STM32L basados en el núcleo Cortex-M3 de ARM tendrán la certiﬁcación de Continua Health Alliance para aplicaciones sanitarias, lo que supone un paso adicional en la importancia del mercado sanitario para los fabricantes de semiconductores. Los nuevos dispositivos permitirán crear una nueva generación de sistemas para la salud como podrían ser relojes para ejercicio, monitores de presión sanguínea, termómetros, básculas y medidores de glucosa que se conecten fácilmente a un sistema de comunicación y al distribuidor que le permitirá recoger los datos de los pacientes de modo continuo y enviarlos al centro de salud. En la actualidad existen más de 180 variantes de la familia STM32 lo que

supone una gran personalización de los dispositivos y, ahora, STMicroelectronics ha indicado que añadirá memoria ﬂash a sus componentes para alcanzar los 384 KB. Todos ellos podrán utilizarse con la capa de transporte PHDC basada en el estándar IEEE-11073. La familia STM32L combina un proceso tecnológico de fabricación de 130 nm con una arquitectura de bajo consumo que conﬁere a estos microcontroladores unas características que los adaptan perfectamente a su uso en el mercado sanitario, caracterizado por una gran funcionalidad y larga duración de las baterías. Además, esta misma familia puede adaptarse a la tercera generación de sistemas táctiles capacitivos conocidos como STMTouch que incluye dispositivos tanto de 8 como 32 bit.

Modelización visual para micros de Texas Instruments ■ Las herramientas de programación visual basada en modelos aceleran el desarrollo de aplicaciones de coma flotante basados en la familia de Texas Instruments F2806x Piccolo. Esta herramienta de Visual Solutions, denominada VisSim/Embedded Controls Developer (distribuida por Addlink Software Científico) ofrece soporte gráfico a todo el trabajo de diseño, desde el desarrollo de prototipos hasta la instalación del producto. Este software proporciona un desarrollo de aplicación rápido y soporta creación de algoritmos visuales, simulación de bit real, inicialización de dispositivo, desarrollo de prototipos y generación de código C para producción. La versión 8 de VisSim proporciona un soporte basado en modelos

completo para los micros de la familia TMS320C2000. Ahora el kit de TI F28069 controlSTICK y el F28069 Experimenter incluye una versión completa de VisSim con una duración de dos meses que puede actualizarse a una versión completa definitiva. La nueva versión del software de modelización incluye un interface intuitivo que acelera el desarrollo de prototipos y genera código C a partir de una hoja de trabajo sencilla con menús y gráficos que permite simular de forma eficiente el prototipo e integrarse con los controladores de periféricos para verificar el desarrollo del prototipo. Además, todos los diagramas de VisSim se pueden reutilizar en cualquier microcontrolador de la familia C2000 sin cambios estructurales.

■ Un proyecto de colaboración entre la empresa israelí Solaris Synergy y el grupo francés EDF está trabajando en el desarrollo de plantas de energía solar flotantes que permitiría acceder a grandes áreas para la producción de energía solar con menores costes de mantenimiento que los actuales sistemas. El prototipo de planta de energía solar flotante data de hace ahora un año y, en estos momentos, se está poniendo en marcha la primera etapa de montaje que debería estar lista el próximo septiembre. El nuevo sistema conocido como hidroeléctrico tiene previsto funcionar durante nueve meses en una primera etapa para lograr los primeros datos de planta en funcionamiento. Las plantas se situarán en zonas de agua montadas específicamente para no perjudicar el paisaje natural. La optimización del desarrollo se basa en la utilización de una energía solar concentrada en base a espejos. La segunda gran novedad es utilizar el agua sobre la que se sitúan los paneles (flotantes) para su refrigeración, lo que evita que se produzcan sobrecalentamientos y así, el sistema sigue trabajando sobre un estado de máxima eficiencia, mejorando tanto la fiabilidad con reduciendo el coste total del sistema. El sistema se ha concebido de forma modular con módulos para producir 200 kW de energía, de forma que el sistema es fácilmente ampliable a las necesidades específicas del consumidor. El equipo de desarrollo también ha trabajado para asegurar que el oxígeno del agua se mantenga en unos niveles similares a la cantidad que existiría sin las placas; lo que no altera el equilibrio biológico del ecosistema.

Acuerdo entre Tektronix y Farnell ■ Tektronix ha anunciado un acuerdo de distribución con Farnell para incrementar el número de productos ofrecidos a los clientes de la zona EMEA. Según el nuevo acuerdo, Farnell comercializará toda la gama de osciloscopios de Tektronix, incluyendo las series MSO/DPO3000 y MSO/DPO4000B, además de todo el catálogo de generadores de funciones, multímetros digitales o fuentes de alimentación que ya distribuyen. Mundo Electrónico | ABR 11

OPINIÓN 16

Fred Zust Vicepresidente y Director General de la División de Comunicaciones de Integrated Device Technology

Comunicaciones inalámbricas alimentadas por Serial RapidIO ■ LA RECIENTE DEMANDA, CADA VEZ MÁS FUERTE, DE TELÉFONOS INTELIGENTES 3G Y DE ASISTENTES DIGITALES PERSONALES (PDA) APTOS PARA COMUNICACIONES INALÁMBRICAS SEGUIRÁ CONTRIBUYENDO A UN AUMENTO DEL TRÁFICO DE DATOS MÓVILES EN LOS MERCADOS EMPRESARIAL Y DE CONSUMO. La necesidad de un mayor consumo de datos para una experiencia multimedia más completa animará a los proveedores de servicios a ampliar la capacidad de su actual infraestructura inalámbrica mixta, sea esta WiMAX o 3G LTE, incorporando estaciones base 3,5G y 4G. En arquitecturas con estaciones base 3,5G y 4G, la creciente velocidad de transferencia de datos y la demanda de una mayor capacidad de usuarios por estación base han llevado a placas base con velocidades más altas entre las tarjetas de radio y de banda base. Este aumento general de ancho de banda, a su vez, requiere más procesadores multinúcleo de señales digitales (DSP) interconectados en una conﬁguración de clúster estándar en la tarjeta de banda base con FPGA y procesadores incorporados en un cluster de red P2P.

“En arquitecturas con estaciones base 3,5G y 4G, la creciente velocidad de transferencia de datos y la demanda de una mayor capacidad de usuarios por estación base han llevado a placas base con velocidades más altas entre las tarjetas de radio y de banda base” ABR 11 | Mundo Electrónico

Los DSP multinúcleo ahora ofrecen arquitecturas de entre tres y seis núcleos y funcionan a frecuencias de gigahercios por núcleo. Las transferencias de datos entre los elementos procesadores y la placa base pueden oscilar entre 1 Gbps y 10 Gbps; todas estas velocidades son soportadas por los semiconductores que utilizan el estándar RapidIO 1.3. La demanda continua de anchos de banda cada vez más elevados ha creado en el mercado una necesidad de velocidades de transferencias de datos más altas entre los elementos procesadores, además de mantener la baja latencia, la entrega ﬁable y segura de paquetes y el mapa de memoria fácil de gestionar. RapidIO 1.3 ofrece todas estas características. Los factores mencionados, que dinamizan el mercado, han contribuido al desarrollo del estándar Serial RapidIO 2.1. Los proveedores líderes de equipos de infraestructura inalámbrica están adoptando esta tecnología para sus diseños de plataformas de nueva generación a ﬁn de mejorar el rendimiento general del sistema y de poder aumentar el número de usuarios por estación base con más funciones multimedia de tiempo real y generadoras de ingresos. Pero Serial RapidIO 2.1 no se limita al despliegue de nuevas plataformas o actualizaciones de estaciones base para estándares 4G.

AHORRO DE COSTE Y DE ENERGÍA En algunos casos, Serial RapidIO 2.1 es ideal para reducir costes y ahorrar energía en actualizaciones de plataformas heredadas, porque es capaz de soportar más ancho de banda por enlace serie, duplicando su velocidad de transferencia de

3,125 Gbps con Serial RapidIO 1.3 a 6,25 Gbps con Serial RapidIO 2.1. Además, es posible transmitir hasta 100 cm a través de dos conectores, por lo que es la solución idónea para múltiples bastidores en cascada montados conjuntamente en un armario físico, porque amplía con efectos inmediatos la capacidad de una estación base. Serial RapidIO 2.1 también incorpora soporte para canales virtuales (VC) y colas virtuales de salida (VOQ), lo que mejora la gestión del tráﬁco global y permite soportar más ancho de banda en la red con clases de servicio diferenciadas, una solución ideal para redes 4G que ahora están en desarrollo. Las mejoras introducidas en la calidad de servicio (QoS) aspirarán a aplicaciones aptas para operadores de telecomunicaciones. Dentro de la capa física, las nuevas incorporaciones estándares incluyen funciones de ecualización que permitirán soportar trazas largas extendidas (100 cm) a plena velocidad de datos. Esto incluso se puede conseguir con materiales de placas convencionales para PC, basados en FR4. En sistemas incorporados, sólo RapidIO ofrece soporte a todas estas funciones mencionadas anteriormente. Aunque la red Ethernet de 10 Gbps ofrece algunas características de RapidIO 2.1, puesto que se origina de las redes LAN/WAN, su uso en sistemas multiprocesador incorporados para el proceso P2P puede ser difícil debido a su latencia más alta, a la entrega no segura de paquetes, a los paquetes de gran tamaño (que congestionan el sistema) y los altos gastos generales de procesamiento al terminar el protocolo, para reducir ciclos de procesamiento para implementar aplicaciones. La transferencia de datos brutos de Ethernet de 10 Gbps solamente es la mitad de la velocidad disponible con Serial RapidIO 2.1. Los OEM de sistemas inalámbricos, así como los de otros mercados de sistemas incorporados, han optado por complementar sus inversiones en sistemas actuales, basados en RapidIO 1.3, avanzando hacia Serial RapidIO 2.1.

“En algunos casos, Serial RapidIO 2.1 es ideal para reducir costes y ahorrar energía en actualizaciones de plataformas heredadas, porque es capaz de soportar más ancho de banda por enlace serie, duplicando su velocidad de transferencia de 3,125 Gbps con Serial RapidIO 1,3 a 6,25 Gbps con Serial RapidIO 2.1”

Los progresos constantes en la infraestructura inalámbrica crean la necesidad de incrementar considerablemente la capacidad y el ancho de banda del sistema. La respuesta de la industria ha sido el desarrollo de su estándar de interface más eficaz para satisfacer la necesidad de mayor ancho de banda, flexibilidad más alta y mejor calidad de servicio. Serial RapidIO 2.1 cubre todas estas necesidades y conserva una retrocompatibilidad con las versiones anteriores de la especificación. De este modo, ayuda a prevenir que la base de infraestructura instalada quede obsoleta.

Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

Alimentación de aplicaciones de vídeo con LED El desarrollo de LED azules, los mayores niveles de eﬁciencia en general y el rápido avance en el diseño de LED de alta potencia han provocado una revolución en el mercado de la iluminación y la visualización similar al cambio de las válvulas por los semiconductores en el mercado electrónico.

Hannes Schachenmayer Vicor

i bien históricamente los diodos emisores de luz (LED) se han utilizado principalmente en el equipamiento electrónico para mostrar cuándo el sistema estaba conectado o desconectado, indicar el estado de las señales internas o mostrar valores en visualizadores digitales de 7 segmentos, su uso se ha extendido enormemente durante los últimos tiempos. El desarrollo de LED azules, los mayores niveles de eﬁciencia en general y el rápido avance en el diseño de LED de alta potencia han provocado una revolución en el mercado de la iluminación y la visualización similar al cambio de las válvulas por los semiconductores en el mercado electrónico. Los LED generan luz monocromática y la longitud de onda emitida depende del material utilizado en el dispositivo. Para diseñar dispositivos multicolor, que se basan en fuentes de luz roja verde y azul, se utiliza la mezcla de colores. Los LED blancos monochip se han hecho realidad y se basan en un proceso similar a los tubos ﬂuorescentes: la luz azul del LED reacciona con el fósforo del chip para generar luz blanca. Estos nuevos desarrollos permiten el uso de los LED no sólo en aplicaciones alimentadas mediante baterías como linternas o luces de navegación instaladas en vehículos, sino también en sistemas que requieren una elevada intensidad luminosa como iluminación de calles, proyectores de vídeo y visualizadores de pantalla plana. La vida operativa en los LED es muy superior a las bombillas incandescentes y además pueden resistir choques y vibraciones. Esto hace que resulten

ABR 11 | Mundo Electrónico

Figura 1. Conﬁguración de un mural de vídeo multipantalla.

Figura 2. Pantallas LED de gran tamaño en varios entornos de aplicación.

ideales para todas las aplicaciones de exterior que requieran gran resistencia, como paneles exteriores de visualización, sistemas de información para los viajeros en trenes y visualizadores en aviones o vehículos militares. Las aplicaciones de los LED de bajo consumo se pueden alimentar mediante baterías o pequeños adaptadores de CA para conexión a la red eléctrica pero los sistemas necesitan miles de LED; por ejemplo, las pantallas de visualización o los dispositivos de alta intensidad pueden alcanzar fácilmente niveles de potencia de varios

cientos de vatios. Dado que los LED ayudan a reducir las dimensiones y el peso de un sistema, la fuente de alimentación también tendrá que ser lo más pequeña posible, con una alta densidad de energía y una alta eﬁciencia. A continuación se describen dos aplicaciones. GRANDES PANTALLAS DE VISUALIZACIÓN LED Las grandes pantallas LED son comunes en las estaciones de metro, en los estadios o en las paredes en los centros de las ciudades (foto 2A). Al

igual que en otros visualizadores electrónicos, la resolución o el número de píxels por unidad de superficie dependen de la aplicación y de la distancia de visualización. Una pantalla que proporcione iluminación en general o un simple mensaje de “pasa/no pasa” puede funcionar con unos pocos LED monocromo, mientras que los murales de vídeo para estadios, anuncios con imágenes en movimiento o para ofrecer partidos de fútbol al público necesitan una elevada resolución y funciones multicolor. Por tanto, el consumo de energía de los LED no sólo depende del tamaño del visualizador y del brillo deseado, sino también del número de píxels y de los colores. Las imágenes multicolor se pueden generar mediante los tres colores básicos: rojo, verde y azul (RGB por Red, Green, Blue). El diseño de visualizadores LED sólo es factible, por tanto, desde que están disponibles los LED azules de mayor potencia. Dependiendo del tamaño de los visualizadores, los píxels individuales se pueden generar mediante la integración de LED de tres colores, con LED monocromos individuales, cada uno de los cuales emplea una lente especial, o mediante grupos de LED de diferentes colores. Como el brillo depende de la corriente que atraviesa los dispositivos, es necesario controlar cada píxel del visualizador utilizando un circuito controlador especial. Los grandes murales de vídeo se construyen a menudo partiendo de una matriz de paneles, cada una de ellas con un tamaño entre 1 – 2 m² y cada panel necesita su propio circuito controlador de LED complejo y su fuente de alimentación. Estos paneles se pueden interconectar para formar murales de vídeo con un tamaño de 20x 20 m cuya configuración básica es la que muestra la figura 1. Los requisitos varían de una aplicación a otra. Mientras algunos visualizadores se alimentan mediante una tensión externa de 48 VCC por razones de seguridad, en otras aplicaciones se mantiene el uso de la tensión de CA de la red. Los visualizadores para aplicaciones móviles como para los conciertos se montan muchas veces en exterior y por tanto deben resistir fuertes choques y vibraciones durante el transporte. El desarrollo de un visualizador mural de vídeo LED que sea robusto y hermético (IP65) exige que cada pantalla del visualizador consista en una serie de tubos de LED individuales montados lateralmente. Los LED se montan formando grupos con una distancia Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

Figura 3. Circuito para la simulación de la corriente en la línea del neutro cuando se utilizan etapas de entrada sin corrección del factor de potencia.

de separación de 40 mm entre cada uno de los múltiples tubos (paso entre píxels de 40 mm, foto 2b). Con esta configuración se visualiza una imagen completa cuando se mira desde una distancia superior a 30 m. La alimentación se suministra mediante la red de CA o mediante generadores, y en algunos grandes eventos se pueden utilizar hasta 200 paneles. El consumo total de energía de un mural de vídeo puede superar los 80 kW. Una dificultad añadida es la necesidad de proporcionar una resolución mejorada, lo cual exige un mayor número de LED e incrementa el consumo de energía por panel. Anteriormente era suficiente una fuente de alimentación de 5 V/60 A por panel; sin embargo, la nueva especificación exigía un mínimo de 5 V/80 A. No se permiten ventiladores en las soluciones herméticas. El objetivo, por tanto, es montar la fuente de alimentación completa dentro de una pequeña caja metálica situada en la parte trasera del panel, lo cual permitiría que la fuente de alimentación ABR 11 | Mundo Electrónico

tenga una profundidad y una altura inferiores a 10 cm. Todo el calor generado por las pérdidas de potencia en los convertidores se ha de transferir a esta caja. Es desde luego una aplicación que exige la refrigeración de la placa con los módulos convertidores CC/CC. En esta aplicación, el mural de vídeo se ajustó para conectarse a la red trifásica de CA con los paneles individuales conectados entre la fase y el neutro. Utilizando de fuentes de alimentación conmutadas sin corrección del factor de potencia (PFC), la carga de los voluminosos condensadores en la etapa de entrada de la fuente de alimentación habría provocado picos de alta corrientes de corta duración. El resultado sería que habría elevadas corrientes que circulan en la línea del neutro y una sobrecarga de los generadores (ﬁguras 3 y 4). En consecuencia, para garantizar potencia reactiva más baja era obligatorio aplicar una solución PFC activa para lograr los niveles necesarios de la corriente senoidal en la red eléctrica.

Resultados para una entrada de 230 VCA: IRMS = 8,50 A IPEAK = 22,99 A Carga de 230 �= 450 W a 230 VCA (325 VCC) El diseño se basó en el módulo PFC activo VI-HAM-CL, el ﬁltro de línea HAM y un convertidor CC/CC de 375 Vin, 5 Vout y 80 A. Durante la fase de diseño hubo que incrementar el nivel de potencia máxima. Si bien durante el funcionamiento normal, los 80 A suministrados por el módulo convertidor eran suﬁcientes, en algunas ocasiones se necesitó más energía. Tras la instalación en el propio emplazamiento, todos los paneles del mural de vídeo hubieron de ajustarse para que tuvieran el mismo brillo y el equilibrio de blancos correcto. Bajo esas circunstancias, todos los LED se conectan, lo cual exige la máxima energía y un aumento de la corriente de carga hasta superar 90 A. Se desarrolló un módulo especial para suministrar esta corriente más ele-

cientos de paneles de vídeo. Gracias al soporte del equipo de aplicación de alimentación, el diseñador del visualizador fue capaz de diseñar rápidamente una fuente de alimentación completamente nueva que no sólo se ajusta al pequeño espacio disponible en la parte inferior de los paneles de vídeo, sino que también cumple los requisitos en cuanto al aumento de potencia.

Figura 4. Corriente en la línea del neutro (sin PFC).

vada utilizando algunos componentes de conmutación nuevos, más eficientes y con un ajuste fino de la etapa de alimentación para esta aplicación en concreto. Otra dificultad fue el montaje de la fuente de alimentación completa, incluyendo toda la circuitería de control de LED, en el espacio disponible. Dado que no era posible cambiar el formato básico de los módulos, el filtro de línea PFC ofreció algunas oportunidades de mejora. Basándose en componentes especiales, se diseñó un nuevo filtro discreto con componentes ligeramente modificados. Todo esto fue posteriormente optimizado para el espacio y la altura disponibles en la placa de circuito impreso. Tras el diseño eléctrico y mecánico,

Figura 5. Proyector de vídeo DLP de gama alta.

el sistema se sometió a numerosas comprobaciones exhaustivas para asegurar un funcionamiento fiable en entornos adversos al exterior, como choques, vibraciones y HALT (High Accelerated Life Test o Test de Vida Altamente Acelerada). El paso final fue la homologación de seguridad del sistema, que también se vio simplificada por el hecho de que todos módulos convertidores CC/ CC tienen homologación internacional y certificados que se pueden descargar desde la página web del suministrador. La principal tarea de este diseñador de visualizadores es ciertamente el diseño de los paneles de vídeo de alta resolución y de la compleja circuitería para el control de una matriz de

PROYECTOR DE VÍDEO DLP DE GAMA ALTA Otra aplicación interesante de los LED para los componentes de alimentación es un proyector de vídeo DLP de gama alta. El sistema existente utiliza una lámpara de xenón y el fabricante quería adoptar la tecnología LED. Los LED ofrecen varias ventajas, entre ellas su menor peso, mayor eﬁciencia y, por tanto, menores pérdidas de potencia que dan como resultado una menor velocidad y por tanto un nivel más bajo de ruido en los ventiladores. Los LED también pueden alcanzar una vida operativa de hasta 20.000 h, mientras que la carísima lámpara de xenón no llega a 3.000 h. Para cubrir todo el rango espectral de la luz se utilizan grupos de LED de alta potencia para las fuentes de luz de color rojo, verde y azul. Los controladores para cada color necesitan fuentes de alimentación independientes que sean capaces de suministrar 30 A cada una. Por tanto, el fabricante decidió primero generar un bus de 48 V con un módulo Maxi de 600 W. A continuación los PRM y los VTM de la familia de V·I chips reducen esta tensión de bus a las tensiones individuales para cada color (4 V para el rojo y 5,5 V para el verde y el azul). Estos módulos extremadamente compactos, con unas dimensiones de tan sólo 32,5 x 22,0 x 6,7 mm, pueden suministrar hasta 300 W. La elevada densidad de potencia de esta solución permitió al fabricante lograr el objetivo de bajo peso y reducido tamaño que requiere el nuevo proyector. Estas aplicaciones son tan sólo dos de los centenares de ejemplos recientes de aplicaciones para LED. El futuro, desde luego, deparará nuevos desarrollos en tecnología LED y aún más oportunidades para el uso de estos dispositivos. Con la reducción de tamaño de los visualizadores se imponen más restricciones de espacio a la fuente de alimentación, lo cual impulsará estas aplicaciones críticas en trenes, estadios, iluminación de alta potencia en ediﬁcios o sistemas de iluminación en las calles. ● Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

Genesis

Módulo IGBT de Vishay y EBV para inversores fotovoltaicos residenciales EBV Elektronik ha creado un nuevo universo de chips con los EBVchips, el primer producto de la serie EBVchips lleva el nombre de "Genesis". Se trata de un módulo IGBT desarrollado y fabricado por Vishay para su uso en sistemas fotovoltaicos residenciales.

Klaus Schlund Director de Marketing Técnico EBV Elektronik

omo componente de potencia de los inversores, este módulo IGBT realiza la conversión de la tensión continua (CC) generada por los paneles solares en una tensión alterna (CA) apta para la red. Los grandes suministradores en el segmento de inversores utilizan tecnologías patentadas para el componente de potencia; sin embargo, también existe un mercado de numerosos fabricantes que no utilizan topologías patentadas. Estas empresas que apuestan por topologías estándar a menudo tenían problemas para competir con las grandes empresas ya que les resultaba muy complicado cubrir las demandas del mercado en cuanto a eﬁciencia preservando una ﬁabilidad elevada. Con el primer EBVchip Genesis, estas empresas pueden rivalizar ahora mucho mejor con la competencia, dado que sólo se precisan cambios mínimos de software para la integración

ABR 11 | Mundo Electrónico

de Genesis en una solución ya existente. Como EBV Elektronik ha buscado desde el principio una solución con una elevada eficiencia y la máxima fiabilidad a la hora de desarrollar Genesis, en este producto se emplea una topología convencional de elevador (boost) con configuración de puente. En el encapsulado, EBV y Vishay apuestan por una tecnología de gran prestigio como es la ECONO2 (Econopack 2). Aunque hay encapsulados más económicos que el ECONO2, que se emplean también en algunos inversores de última generación, hay que tener en cuenta que éste proporciona una fiabilidad especialmente alta. Ya que los clientes finales prevén un período de servicio de más de 10, a menudo 15 o incluso más de 20 años en el cálculo de la amortización de su sistema fotovoltaico, les resulta inaceptable tener que volver a sustituir el in-

versor en tan sólo cinco o seis años. GENESIS: LA CREACIÓN La idea inicial de Genesis es ofrecer a los desarrolladores de inversores una solución muy fácil de usar que se pueda integrar sin grandes problemas en un diseño ya existente dentro de una ruta de migración y que pueda operar con una eficiencia y una fiabilidad elevadas, así como con buena compatibilidad electromagnética. Precisamente estas demandas son las que satisface Genesis, de manera que los más de 50 clientes potenciales en Europa que podrían usar este módulo que cumple la normativa RoHS ya han manifestado un gran interés por el producto: desde España hasta Turquía; desde Italia y Alemania hasta Europa del Este. EBV Elektronik definió primero el diseño con un cliente importante, mientras que el perfeccionamiento posterior tuvo lugar en estrecha cola-

EBV y Vishay han apostado para el encapsulado por una tecnología de tan prestigio como es ECONO2 (Econopack 2).

boración con varios clientes y con los desarrolladores de Vishay. EBV concibió Genesis para diseños donde ya se usan módulos Sixpack. Muchos de estos clientes ya vislumbraban lo que necesitaban, pero debido a los altos costes no recurrentes de ingeniería (NRE) de un diseño especíﬁco para ellos no habían podido materializar estas ideas hasta ahora. Aquí es justo donde se maniﬁesta el potencial de los EBVchips tal como formuló Slobodan Puljarevic, Presidente y Director General de EBV Elektronik en la presentación de los EBVchips a principios de 2010: "Con EBVchips tendemos ahora un puente entre miles de clientes y fabricantes". De este modo, Genesis no está concebido únicamente para un cliente ni para un mercado nacional sino que se puede usar en todo el mundo. Sin esta orientación hacia los mercados verticales no hubie-

ra sido posible diseñar los EBVchips. En enero de 2010, EBV presentó el concepto de los EBVchips y en Electronica 2010 diversos clientes tuvieron en sus manos los prácticos productos Genesis. En 2011 EBV suministrará un gran número de módulos Genesis a los clientes. Cuando EBV comenzó a buscar a un fabricante apropiado para Genesis tras las primeras charlas con los clientes, la empresa habló primero con varios socios considerados por la gama de productos de EBV y ﬁnalmente optó por Vishay. En relación con la viabilidad técnica, EBV podría haber realizado en teoría el proyecto Genesis con otros socios de su gama de productos; sin embargo, Vishay mostró una ﬂexibilidad muy alta, así como su disposición a respaldar de lleno el proyecto desde el principio y completarlo lo antes posible. En otros casos, la elección de un fabri-

cante determinado puede darse única y exclusivamente por la tecnología. La variante actual de Genesis es ya la tercera versión de la especiﬁcación. Las distintas iteraciones fueron necesarias porque se fueron integrando constantemente nuevas demandas de los clientes en el diseño. Sin estas iteraciones adicionales, EBV habría sacado al mercado el módulo incluso antes. Puesto que los expertos de EBV trataron directamente con los ingenieros de la fábrica, evitando así los típicos procedimientos burocráticos, este perfeccionamiento iterativo fue posible en muy poco tiempo. EBV suministró las primeras muestras sin termistor integrado como protección térmica porque la mayoría de clientes no quería esta funcionalidad. No obstante, EBV puede desarrollar también variantes con termistor integrado en dos meses. Dado que los Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

ingenieros responsables de la fábrica de Vishay y EBV emplean un canal de comunicación directa, las modiﬁcaciones del diseño se ejecutan en tiempo real. Slobodan Puljarevic, Presidente y Director General de EBV Elektronik.

ABR 11 | Mundo Electrónico

GENESIS: LOS DATOS Genesis es una etapa de potencia completa integrada en un módulo para inversores monofásicos en aplicaciones fotovoltaicas. Con sus valores nominales de 600 V/50 A (en funcionamiento permanente) con una frecuencia de conversión de 4 a 30 kHz, Genesis va dirigido en concreto a aplicaciones del ámbito residencial que muestran en su mayoría una potencia de conexión de entre 2,5 y 6 kVA.

Ya en la selección de elementos semiconductores integrados en el módulo, EBV buscó desde el principio un producto ﬁnal de calidad extraordinaria: así surgen los Trench-IGBT con su baja tensión de saturación de colectoremisor de tan sólo 1,65 V para lograr el mejor equilibrio entre pérdidas de conducción y conmutación, mientras que los diodos de carburo de silicio (SiC) procuran pérdidas de conmutación especialmente bajas y una relación de compatibilidad electromagnética (CEM) muy buena. El tiempo de recuperación inversa de los diodos de SiC es mínimo, de forma que el coste necesario adicional de la circuitería se supresión de transitorios (snubbing)

puede reducirse bastante más que con soluciones convencionales. Los diodos de silicio FRED actúan puenteando la etapa elevadora cuando las tensiones de entrada son muy altas y protegiendo de forma efectiva la etapa de potencia frente a cambios de polaridad en la conexión de los paneles solares. Así, Genesis es idóneo para inversores monofásicos con etapa elevadora para implementar el concepto de seguimiento del punto de máxima potencia (maximum power point tracking) de los módulos fotovoltaicos. El nuevo componente supone, por así decirlo, una mejora de las soluciones ya existentes. Se trata de un complemento para el catálogo de productos que no ofrecen del mismo modo otros fabricantes. Aunque hay componentes comparables de SiC en el elemen-

■ “En comparación

con los costes globales del inversor completo, los costes del módulo IGBT no son tan altos frente a las ventajas que aporta, al fin y al cabo, una solución más eficiente y fiable con un encapsulado mejor”

to elevador, antes de la introducción de Genesis no había nada similar que contuviese diodos de SiC también en las ramas del puente. Por otra parte, los módulos que más se acercan a Genesis no se suministran en un encapsulado Econo2, y estos otros encapsulados pueden ser incluso más económicos en ciertos casos. Sin embargo, el encapsulado Econo2 es mejor que los demás encapsulados utilizados por sus propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas. Además, muchos clientes que quieren utilizar ahora Genesis han trabajado históricamente con este encapsulado. Desde el punto de vista térmico, el encapsulado Econo2 con su placa base de cobre macizo es mejor que las soluciones usadas hasta el presente. Por la baja resistencia térmica entre el chip y la carcasa, la conductividad térmica se mejora y se optimiza también por el montaje directo en el disipador de calor. Aparte, el montaje de un módulo es mucho más sencillo que el de elementos discretos, por lo que la fiabilidad aumenta mientras que disminuyen los costes de fabricación del sistema al reducirse el tiempo de producción. En definitiva, Genesis de EBV no es la solución más económica del mercado pero sí la de mayor valor. Hasta ahora dominaba en el sector la opinión de que una solución como Genesis era demasiado cara, pero como los clientes de EBV han alcanzado por fin su objetivo con esta solución ahora están dispuestos a soportar los costes adicionales originados por estos diodos de SiC más caros. No obstante, en comparación con los costes globales del inversor completo, los costes del módulo IGBT no son tan altos frente a las ventajas que aporta, al fin y al cabo, una solución más eficiente y fiable con un encapsulado mejor. Mediante la combinación de eficiencia aumentada, mayor fiabilidad y menores costes de fabricación del sistema, el coste total de adopción de los módulos Genesis es menor que el de las demás soluciones comparables. Si un fabricante tiene que sustituir un inversor durante el período de garantía debido a un fallo, se reduce la rentabilidad de esta empresa de forma considerable. Con Genesis los fabricantes obtienen un mayor grado de eficiencia como beneficio adicional. No se trata de una migración de bajo coste, sino de una migración hacia un rendimiento y una eficiencia mayores.

■ “Los grandes

suministradores en el segmento de inversores utilizan tecnologías patentadas para el componente de potencia; sin embargo, también existe un mercado de numerosos fabricantes que no utilizan topologías patentadas”

GENESIS ES EL COMIENZO DE TODO Lo mejor de los EBVchips es que cada chip es distinto. Por este motivo, los expertos de EBV siempre piensan en nuevos enfoques para hacer realidad los proyectos junto con los fabricantes de semiconductores. Al mismo tiempo, EBV tiene cada vez mejores procesos para la definición de las especificaciones. Al principio se necesitaba mucho poder de convicción, pero ahora se van escuchando más comentarios de fabricantes de semiconductores del tipo: "Este proyecto se hubiera llevado a cabo muy bien con nosotros como socio". Puesto que los fabricantes ven que EBV es una empresa realmente comprometida que puede presentar los primeros productos en tan poco tiempo, los demás fabricantes también participan activamente de modo que, en función del producto potencial, se pueda crear una cierta situación de competencia entre los fabricantes de semiconductores en torno a un proyecto del ámbito de los EBVchips. Un módulo como Genesis se puede llevar a la práctica con mayor rapidez que los meros diseños de semiconductores, que suelen tardar incluso dos años desde la idea inicial hasta el chip final. Según el proyecto, los EBVchips son exclusivos de EBV de 3 a 5 años, o incluso más tiempo. Genesis, por ejemplo, está disponible únicamente a través de EBV. Pero Genesis es "sólo" el comienzo. A principios de 2010, EBV comenzó un debate activo con los clientes en el que ha ido recopilando mucha información interesante. Genesis supone el principio de un progreso y una historia muy larga que siempre nos espera con novedades, y que en el caso de los EBVchips aún están por definir. ● Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

Elección del inversor correcto en una instalación fotovoltaica Al planiﬁcar e implementar una instalación fotovoltaica conectada a la red no solamente son importantes los tejados disponibles y los módulos adecuados. La selección del inversor apropiado, que determina de manera decisiva la eﬁcacia de toda la instalación, es igual de importante. Este artículo presenta los diferentes tipos de inversores y una serie de criterios de selección. Iris Krampitz Sputnik Engineering

l punto de partida en la planificación de una instalación fotovoltaica (FV) será siempre el deseo del cliente de conseguir la mayor cantidad de energía solar y compensación por suministro de energía eléctrica a un bajo coste de instalación y aportando poco capital. Entre las condiciones fijas se encuentra la superficie disponible, la inclinación (del techo) y la ubicación. En cambio, las condiciones variables son el equipamiento técnico de la instalación, en especial los módulos solares y el inversor. Hoy en día ya existe una gran selección de módulos FV, tanto monocristalinos como policristalinos o módulos de capa fina. Sin embargo, en el mercado de inversores también existen numerosos dispositivos, de manera que es posible encontrar el modelo adecuado según las necesidades individuales. FUNCIÓN Y TIPOS DE INVERSORES La función del inversor en las instalaciones FV es convertir la CC suministrada por el generador fotovoltaico en CA compatible con la red y suministrarla a la misma. En este punto se distingue entre inversores modulares, inversores string e inversores centrales. La selección de un tipo u otro dependerá sobre todo de la gama de potencias que pretende conseguirse en la instalación FV. Los inversores modulares se montan directamente en un módulo FV y por tanto son adecuados sólo para instalaciones con potencias muy pequeñas de hasta un kilovatio. La ventaja de es-

ABR 11 | Mundo Electrónico

te tipo de inversor radica especialmente en que se excluyen pérdidas por desajustes (mismatch). Como desventajas pueden citarse el bajo rendimiento en comparación con otros tipos de inversores, el precio relativamente elevado (convertido al rendimiento) así como el hecho de que los dispositivos deben colocarse junto con el módulo directamente en el tejado, lo que diﬁculta tanto el análisis de errores como la sustitución. Por lo tanto, los inversores modulares sólo tienen un papel secundario en la actualidad en el mercado FV. En las instalaciones FV conectadas a la red, principalmente son importantes los inversores string y los inversores centrales. Al utilizar inversores string (inversores de ramales), se divide el generador fotovoltaico en ramales y éstos se conectan al inversor. La gran ventaja de este concepto descentralizado consiste en que pueden agruparse los módulos que estén sujetos a las mismas condiciones. De esta manera, se minimizan las pérdidas por desajuste y pérdidas por sombreado. En función del número total de módulos, por instalación se utilizan varios o un único inversor string. En el último caso, según el tamaño de la instalación puede utilizarse un inversor multistring. Cuenta con varios trackers (seguidores) del punto de máxima potencia (Maximum Power Point, MPP)

mediante los cuales se tiene también la posibilidad de agrupar ramales de diferentes números de módulos, inclinación u orientación. Los inversores de la serie MT de SolarMax del fabricante suizo Sputnik Engineering tienen,

por ejemplo, hasta tres trackers MPP, de manera que pueden ajustarse individualmente los puntos de funcionamiento de cada ramal de módulo. Además, los dispositivos MT permiten una mayor ﬂexibilidad en el diseño de la instalación. Puede conectarse como máximo 9 kW de potencia del generador por cada tracker MPP. De este modo, durante el cableado del inversor de 15 kW SolarMax 15 MT, los instaladores tendrán la libertad de ele-

gir entre conectar al inversor dos ramales de módulos con una potencia CC de hasta nueve kilovatios cada uno o, de forma alternativa, optar por una distribución asimétrica con hasta tres veces seis kilovatios. Entre ellas, es posible cualquier combinación siempre que se cumplan los límites de tensión y corriente indicados en las ﬁchas de datos. La utilización de varios tracker MPP tiene sentido, sobre todo, si en el generador solar se dan diferentes condiciones (inclinación, orientación, zonas de sombra, etc.). En este caso, se pueden agrupar ramales del mismo tipo de un generador en un solo tracker y optimizar así el rendimiento de energía ya durante la instalación. Si, por el contrario, las condiciones ambientales son las mismas, es conveniente distribuir el generador en pocos tracker MPP y formar ramales de módulos lo más largos posibles. Esto aumenta la tensión de entrada CC y, con ello, también el rendimiento total. Los inversores string son especialmente idóneos para instalaciones de pequeño y mediano tamaño en una gama de potencia de 2 a 30 kW. Con inversores string de mayor tama-

ño también pueden realizarse instalaciones de una potencia de cientos de kilovatios.

Breve glosario ■ Desajuste (mismatching) No todos los módulos PV en un ramal suministran exactamente la misma potencia. Las causas pueden ser:  falta de pureza de la variedad  diferencias de fabricación dentro de una misma serie  inclinación irregular del módulo y por lo tanto diferente irradiacion, etc. A menudo se cuentan también los sombreados para el desajuste. Dado que la potencia reducida de un módulo concreto influye sobre la potencia de todo el ramal, debería procurarse que las pérdidas por desajuste sean lo más bajas posibles. ■ Módulos de capa fina En un material de soporte (vidrio, plástico o lámina de metal) se vaporiza una semicapa extrafina. Los revestimientos habituales son:  Silicio amorfo (a-Si) no cristalino  Telururo de cadmio (CdTe)  Diseleniuro de cobre e indio (CIS) ■ Rendimiento europeo Dado que a lo largo del año el inversor trabaja sobre todo el ámbito de carga parcial, el rendimiento máximo es un rendimiento óptimo que no se consigue en la práctica. Por ese motivo se introdujo el rendimiento europeo que agrupa los ámbitos de cargas parciales, evaluado mediante y según la frecuencia europea. Ejemplo para el inversor SolarMax MT. Rendimiento máximo: 98 %; rendimiento europeo: 97,5%. Si se planea una instalación FV de tamaño grande a muy grande, es decir, con potencias a partir de aproximadamente 30 kW hasta el ámbito de megavatios, resultan intere-

santes los inversores centrales. En este concepto central se agrupan muchos ramales de módulos y se conectan (por lo general mediante una caja de conexiones para generadores) a un inversor. Este concepto es especialmente idóneo si los módulos FV presentan casi las mismas condiciones (inclinación, orientación). Los inversores centrales se emplean principalmente en instalaciones de grandes dimensiones en las que los inversores

string, de los cuales sería necesario un gran número, ya no resultan efectivos por motivos económicos y de mantenimiento. La supervisión y mantenimiento de los inversores centrales es muy fácil de realizar. Para minimizar las pérdidas de beneﬁcios, importantes fabricantes ofrecen contratos de servicios. Estos contratos de servicios se basan sobre todo en una solución de comunicación que posibilita una supervisión constante de las instalaciones. La empresa Sputnik Engineering ofrece para sus inversores centrales SolarMax el paquete de servicio completo “MaxControl”. Esta garantía puede prolongarse hasta 25 años. Dado que se garantiza una disponibilidad técnica del 97% cada año, la entidad explotadora se asegura que no sufrirá pérdidas ﬁnancieras. CONSIDERACIÓN DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES El tamaño de la instalación está estrechamente ligado al lugar de instalación del inversor. Si en las instalaciones para techo en el ámbito privado domina el sótano o el cuarto de servicios; en instalaciones FV situadas en tejados de vestíbulos en áreas industriales con frecuencia hay disponible un cuarto propio para el inversor, Si, por el contrario, se trata de instalaciones al aire libre o instalaciones en el Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

ámbito agrícola, debe pensarse en una instalación exterior. A menudo, también se utilizan estaciones de hormigón transitables con transformadores de tensión media. En vista de esta variedad posible de condiciones ambientales, disponer de una gama suficiente de temperatura de funcionamiento y del tipo de protección adecuada es de gran importancia en los inversores. Los dispositivos para uso interior se ofrecen con IP20 hasta IP44, en el uso exterior son necesarias las clases de protección IP54 hasta IP65. INVERSORES CON O SIN TRANSFORMADOR Durante mucho tiempo, el mercado fotovoltaico estuvo dominado por inversores con transformadores integrados, es decir, con aislamiento galvánico. Sin embargo, desde hace algunos años se está incrementando el uso de inversores sin transformadores en el mercado, que presentan algunas ventajas frente a las variantes tradicionales. Uno de los precursores fue Sputnik Engineering AG que ofrece desde hace ya 17 años dispositivos sin transformadores, como p. ej. el inversor SolarMax de la serie S o el inversor SolarMax 330 TS-SV. El argumento principal a favor de un inversor sin transformador es que desaparecen las pérdidas por conversión en el transformador, lo que se nota en un rendimiento más elevado (hasta el 98 %). Además, se ahorra en el material, lo que tiene como consecuencia un peso más bajo (con la misma potencia nominal) y por último se reducen los gastos. Debido a las altas tensiones en el lado de la tensión continua, se generan sin embargo mayores requisitos en cuanto a la seguridad que han de planificarse durante el desarrollo del proyecto. Cuando exista el requisito en el generador FV de poder ponerse a tierra tanto por el polo positivo como por el negativo, en principio, debe utlizarse inversor con transformador. Esto es importante cuando se utilizan algunos tipos de módulos de capa fina (ver recuadro) que requieren una puesta a tierra negativa del generador. No obstante, algunos tipos de módulos de capa fina pueden combinarse también sin limitación de los inversores sin transformador. Al combinar módulos e inversores han de tenerse siempre en cuenta las homologaciones específicas del fabricante. INFORMACIÓN DEL FABRICANTE Este hecho muestra claramente que ABR 11 | Mundo Electrónico

la selección de un inversor apropiada no debe referirse en ningún caso únicamente a la eficiencia deseada o al tamaño y el entorno de la instalación, sino que ha de tenerse cuenta sobre todo en combinación con los módulos utilizados. Por este motivo, los fabricantes de módulos FV e inversores trabajan juntos cada vez más. Algunos fabricantes de módulos ya incluyen en sus documentos técnicos notas sobre los tipos de inversores adecuados y para la puesta a tierra del generador. Además, es muy importante comprobar que el rango de tensión del módulo y del inversor son compatibles. Los datos necesarios se encuentran en las fichas de datos correspondientes que pueden descargarse de las páginas web de los fabricantes. Además, los programas de diseño gratuitos de los fabricantes de inversores son una ayuda extraordinariamente práctica para encontrar el dispositivo apropiado para cada entorno técnico, de manera que al final no solamente el arquitecto/instalador, sino también el cliente pueda estar totalmente satisfecho con su instalación FV y su eficacia. ●

■

”La selección de un tipo u otro dependerá sobre todo de la gama de potencias que pretende conseguirse en la instalación FV”

■ “Desde hace

algunos años se está incrementando el uso de inversores sin transformadores en el mercado”

■ “Es muy

importante comprobar que el rango de tensión del módulo y del inversor son compatibles”

dossier

Electrónica de Potencia

Los SAI, claves para la seguridad y la eﬁciencia energética Los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) desempeñan una función primordial para proteger los equipos informáticos frente a errores y fallos de suministro, al tiempo que contribuyen a optimizar el consumo energético. Las tecnologías off-line, interactiva y on-line aplicadas a los SAI permiten adaptarlos a todos los requisitos. Sergio Ferrer Director de Marketing y Ventas para Liebert y Knurr

n los últimos tiempos, la eficiencia en la utilización de los recursos ha ido cobrando importancia en la gestión de negocios: las empresas reciben ahora una mayor cantidad de información, pero también la generan. Los entornos altamente competitivos y la compleja situación financiera exigen un profundo conocimiento de las operaciones de cada compañía, aspecto que sólo se logra sistematizando este conocimiento de forma clara. En consecuencia, las actividades diarias de las empresas demandan mayores capacidades de procesamiento, almacenamiento y eficacia. Del mismo modo, las infraestructuras TIC necesitan incrementar el rendimiento, a ser posible sin costes añadidos. Lograr la eficiencia energética es uno de los principales retos de las empresas hoy en día. Alcanzar la eficiencia no sólo significa una importante disminución en el consumo de energía, sino que lleva aparejada una reducción del impacto producido en el medio ambiente. En esta línea, la utilización de sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) que garanticen un uso eficiente de la energía significa reducir la cantidad de recursos utilizados, pero sin comprometer la obtención de resultados. No estamos hablando de complicadas estrategias operativas ni de medidas de adaptación que encarezcan todas las operaciones, sino que la eficiencia trae consigo una mejora del capital financiero y del valor medioambiental. De esta forma, los usuarios pueden

ABR 11 | Mundo Electrónico

reducir los costes energéticos, al mismo tiempo que promueven la sostenibilidad medioambiental, sin dejar por ello de maximizar los beneficios. Otra de las principales ventajas de los SAI es la garantía que suponen para la continuidad crítica del negocio y que es un aspecto importante de cara a las tendencias para este próximo año. Según los datos del InformationWeek Reasearch Business Continuity Survey: - Uno de cada 500 centros de datos sufrirá un desastre en sus servidores cada año. - El 40% de las compañías pierden un día o más tratando de recuperar sus datos on-line. - El 7% de las compañías necesita más de una semana para el punto anterior. - Los dispositivos remotos en la cabecera de red pueden tener problemas. De todo ello se puede extraer una conclusión: es fundamental la protección de nuestros datos para ga-

“Se suele pensar que el principal problema asociado a la corriente eléctrica es un apagón, pero lo cierto es que sólo representa el 7% del total de las distorsiones eléctricas que se producen habitualmente”

rantizar el funcionamiento normal de nuestro negocio. CALIDAD DEL SUMINISTRO ELÉCTRICO A la hora de llevar a cabo la protección de nuestros datos, habitualmente protegemos nuestros equipos frente a virus informáticos, navega-

mos por Internet con un cortafuegos activado, se evita correo basura (spam) o hemos oído hablar del phishing (estafas por correo), por lo que somos conscientes de las amenazas que pueden interrumpir la actividad de nuestra empresa. Pero a menudo suele pasar inadvertido todo lo relacionado con el primer nivel de seguridad, es decir, el suministro eléctrico. Normalmente se considera que la energía que recibimos y que nos suministra la compañía eléctrica es de calidad, que no sufre variaciones de tensión o frecuencia y que no produce daños a los equipos que están conectados en la red eléctrica. Pero lo cierto es que hay una serie de problemas asociados a la calidad de la alimentación que recibimos. Se suele pensar que el principal problema asociado a la corriente eléctrica es un apagón, pero lo cierto es que sólo representa el 7% del total de las distorsiones eléctricas que se producen habitualmente. Esto signiﬁca que el 93% restante incluye perturbaciones que responden a distorsiones que afectan a nuestros equipos,

Mundo Electrónico | ABR 11

dossier

Electrónica de Potencia

hasta tal punto que pueden acortar su vida a la mitad. Éstos son los problemas más frecuentes que presenta la calidad de la alimentación: - Subtensiones: bajadas de tensión y de duración breve causadas por ejemplo por averías en ámbito de suministro público o de utilización privada. - Sobretensiones momentáneas y picos de tensión: condiciones de alta tensión, repentinas y de duración breve, causadas por una rápida caída en las cargas de potencia o por fulminaciones en el suministro de energía eléctrica. - Interrupciones del suministro: interrupciones temporales o prolongadas debidas a averías en la línea de distribución del cliente (desde 0,2 segundos a varias horas). - Ruido: irregularidades de las ondas eléctricas que pueden ser generadas también por las operaciones normales de un ordenador. - Distorsión armónica: múltiple natural de la onda de tensión/corriente estándar, causada por ordenadores, periféricos de red, equipos de la fábrica o muchos otros equipos que funcionan con alimentación eléctrica. Durante una fuerte bajada de tensión, dispositivos electrónicos como ABR 11 | Mundo Electrónico

ordenadores, televisores y PLC que funcionan con alimentación conmutada no logran cargar el condensador, cuya tensión sigue menguando. Si la bajada de tensión dura lo suﬁciente, la tensión del condensador bajará demasiado como para asegurar un funcionamiento correcto, por lo que el aparato se bloqueará o funcionará mal. Cuanto más pequeñas son las dimensiones del condensador, más breve deberá ser la duración máxima de la bajada de tensión para ofrecer un funcionamiento correcto. SAI NO SÓLO COMO PROTECCIÓN La solución a los problemas de corriente es precisamente el SAI, el cual no sólo ofrece protección frente a los apagones al proporcionar unos minutos de electricidad, a través de una batería, para guardar y apagar correctamente los equipos, sino que también ﬁltra el suministro eléctrico ofreciendo una frecuencia y tensión correctas. En resumen: una energía limpia y libre de distorsiones. Los SAI se convierten así en el primer nivel de seguridad para la protección de nuestros equipos, ya que no sólo los protegen frente a un apagón, sino que limpian la red de las pequeñas distorsiones que poco a poco van mi-

nando la salud del ordenador. De este modo las deficiencias de la red eléctrica se subsanan por completo con la instalación de un SAI, eliminándose tanto los picos como las bajadas de tensión. Así, la tensión eléctrica que se obtiene a través del SAI es totalmente constante y se mantiene a 230 V. Existen tres tipos de tecnologías implementadas en los SAI: offline, interactiva y on-line. La tecnología off-line ofrece protección individual para puestos no críticos (PC y estaciones de trabajo). En funcionamiento normal (sin distorsiones), el suministro fluye directamente desde la entrada a la carga. En caso de distorsión, el SAI protege a la carga recurriendo al suministro de la batería. La tecnología interactiva ofrece protección para PC y servidores. En funcionamiento normal (sin distorsiones), el suministro fluye directamente desde la entrada a la carga. En caso de distorsión, un dispositivo especial (AVR) estabiliza la tensión de entrada en el valor nominal, sin transferir a la batería. En caso de grandes distorsiones, habrá transferencia a la batería. La tecnología on-line ofrece protección para servidores, sistemas de telecomunicaciones, Centros de Procesamiento de Datos (CPD), puntos de venta y equipos críticos en general. Cualquiera que sea la forma de tensión de entrada, un rectificador y un circuito inversor corrigen automáticamente la señal para proveer una perfecta onda senoidal a la carga. En caso de grandes distorsiones respecto al valor nominal, se transferirá la energía desde la batería. Siempre suministra una perfecta onda senoidal a la carga. La dependencia de la electricidad es creciente e imaginar hoy un día sin electricidad resulta casi imposible. La sociedad de la información depende total y absolutamente de ella, pero sólo nos damos cuenta de su importancia cuando nos falta o es deficiente. Esta dependencia de la electricidad aumenta a medida que crecen los servicios digitales. Un proceso que, de momento, parece imparable. Ahora bien, hemos de tener en cuenta que no todo vale a la hora de garantizar los datos y el correcto suministro de energía. La eficiencia energética debe ser una política prioritaria que permita mantener el desarrollo sostenible, aumentar la eficacia, minimizar los recursos de energía y servir de factor diferenciador de la empresa de cara al mercado. ●

dossier

Electrónica de Potencia

InfraStruxure: eﬁciencia para salas de servidores en pymes Los centros de datos consumen una enorme cantidad de energía, por lo que se impone aplicar soluciones que tengan en cuenta las diferentes variables que intervienen desde este punto de vista. El sistema InfraStruxure de APC by Schneider Electric cumple tales requisitos y protege la instalación. Oscar Pons Ingeniero de Sistemas APC by Schneider Electric

n servidor estándar produce aproximadamente 2,5 toneladas de CO2 anualmente, lo que signiﬁca que dos servidores tienen prácticamente el mismo impacto medioambiental que un coche. Además, se calcula que el consumo medio de todos los centros de datos del mundo durante un año se acerca a los 40 GW/h. Hasta hace poco representaban un 2% de la energía mundial, pero ahora están elevando sus consumos de manera exponencial. Existe, por lo tanto, una necesidad evidente de reducir los consumos de energía en los centros de datos.

ABR 11 | Mundo Electrónico

Para el empresario de la pequeña y mediana empresa, el centro de datos debe ser un aliado fundamental para mantener el crecimiento de su negocio. Los procesos de las pymes se han informatizado. La gran masa de estas empresas, que representan aproximadamente el 80% del empleo del país, tiene una dependencia tecnológica relevante, lo que hace necesario alcanzar un nivel de disponibilidad adecuado. Sus ambientes informáticos centralizados requieren disponer de una infraestructura física adecuada (acondicionamiento de la energía, dis-

tribución eléctrica, seguridad física, control de accesos, gestión, etc.). Por lo tanto, es esencial que el centro de datos actual, además de ser sostenible, garantice la seguridad y ﬁabilidad de los procesos de una empresa. ¿CÓMO HACER EFICIENTE UN CENTRO DE DATOS? Disponer de un centro de datos eﬁciente depende, en gran parte, de la voluntad de las empresas y de sus responsables. El concepto green, además de su connotación ecologista, comporta consigo un potencial de

reducción de los costes operacionales, lo que facilita el interés de los organismos públicos y de las empresas por reducir el consumo de su centro de datos. En ocasiones, las medidas que se deben tomar para hacer eficiente un centro de datos representan una “inversión cero”. Entre ellas serían de destacar, por ejemplo, el reajuste de las parrillas de ventilación de aire frío por el falso suelo, la utilización de blanking panels al nivel de los bastidores, etc. Estas medidas reducen los gastos de operación y pueden evitar la inversión en nuevos sistemas de aire acondicionado. La optimización del centro de datos se puede efectuar operando sobre diferentes áreas, entre ellas la infraestructura física. En este sentido, se deben considerar los siguientes puntos: ■ Evaluar el consumo de los varios equipos que funcionan en y para los centros de datos. ■ Rediseñar el sistema de refrigeración: prestar atención a la separación entre filas del aire caliente y frío. ■ Rediseñar el sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) a través de la utilización de sistemas modulares ajustados lo mejor posible a la carga que se protege, evitando así el sobredimensionamiento. ■ Efectuar un correcto diseño, gestión y supervisión de la infraestructura. ■ Apostar por una estructura física más eficiente (paredes, revestimientos, etc.) ■ Utilización de tecnologías alternativas tales como “free cooling”, “fuel cells”, etc. ■ Reutilizar equipos obsoletos para otras funciones. ■ Utilizar de sistemas de iluminación de bajo consumo. En todo lo que no compete a la infraestructura física, algunas de las mejoras en la eficiencia radican en: ■ Mejora de los algoritmos de programación (sistemas operativos, etc.). ■ Migración/renovación de hardware y arquitecturas (por ejemplo, blades). ■ Consolidación de servidores (por ejemplo, migración para un único centro de datos). ■ Uso de terminal servers para concentrar todo el proceso en servidores centrales. ■ Virtualización.

■ “Existe una

necesidad evidente de reducir los consumos de energía en los centros de datos”

“La solución InfraStruxure se adapta a cualquier entorno informático, desde armarios de cableado hasta grandes centros de datos” ■ Técnicas de soporte al teletrabajo. ■ Reciclaje de equipos informáticos. En total, se calcula que un centro de datos típico puede llegar a ahorrar hasta un 30% de su consumo energético. INFRASTRUXURE, SOLUCIÓN IDÓNEA PARA EL CENTRO DE DATOS En un centro de datos se deben valorar diferentes variables a la hora de gestionar el consumo de la instala-

ción: la refrigeración, el suministro eléctrico, los bastidores, la seguridad, la gestión y los servicios. InfraStruxure es la solución que integra todos estos aspectos. InfraStruxure ofrece una solución modular que permite disponer de una arquitectura fácilmente escalable, diseñada para cubrir los cambios que se producen en las para adaptarse a las necesidades y expansiones futuras. La solución InfraStruxure se adapta a cualquier entorno informático, desde

armarios de cableado hasta grandes centros de datos. Según las necesidades de gestión y tamaño del centro de datos, InfraStruxure dispone de diferentes plataformas y paquetes de software: ■ InfraStruxure Central incorpora la gestión centralizada de todo el centro de datos, monitoriza los dispositivos y notifica eventos en tiempo real, reduce el tiempo necesario para instalar e implementar los dispositivos de infraestructura física y realiza históricos de cualquier tipo de dispositivo. ■ InfraStruxure Capacity planifica el equipamiento físico del centro de datos, analiza los eventos críticos y migra automáticamente las máquinas virtuales en riesgo a otros equipos seguros, gestiona la capacidad disponible, calcula el posible impacto de un fallo en el negocio y analiza el flujo de aire en el centro de datos. ■ InfraStruxure Operations gestiona el inventario, muestra las alarmas dentro de la planta física, facilita el valor del Power Usage Effectiveness (PUE), suministra un análisis en profundidad basado en la localización para un modelo lógico del centro de datos e incorpora un navegador de equipamiento.

La solución InfraStruxure de APC by Schneider Electric proporciona una disponibilidad óptima, mayor adaptabilidad y menor coste total de la propiedad. InfraStruxure une en un mismo sistema la gestión de la refrigeración, distribución y servicios de cualquier entorno informático, maximizando la eﬁciencia energética y protegiendo, al mismo tiempo, el centro de datos. ● Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

Aplicación en Matlab

Análisis de señales biomédicas mediante PCA e ICA Se presenta una aplicación desarrollada en Matlab y orientada al análisis de registros de electrorretinografía multifocal (mfERG). Se han programado dos técnicas distintas de análisis de estos registros: el Análisis de Componentes Principales (PCA) y el Análisis de Componentes Independientes (ICA), con numerosas posibilidades dentro de cada tipo de análisis para facilitar al personal investigador la tarea de búsqueda de patrones morfológicos discriminantes entre señales sanas y glaucomatosas. J. M. Miguel Jiménez1, jmanuel@depeca.uah.es, L. Boquete¹, J. M. Rodríguez Ascariz1, S. Ortega Recuero1, R. Cambralla Diana2 1 Departamento de Electrónica, Universidad de Alcalá. 2 Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones, Universidad de Alcalá.

a aplicación permite ser ﬂexible al formato y ampliación de las bases de datos de pacientes que se emplean. Tiene la posibilidad, así mismo, de aplicar las técnicas de análisis anteriormente mencionadas a dos grupos de señales: uno perteneciente a individuos sanos y otro a pacientes afectados por glaucoma. Se ha realizado un diseño modular del software y fácilmente extrapolable a cualquier base de datos biomédica. INTRODUCCIÓN El glaucoma es una enfermedad que afecta al nervio óptico y supone una pérdida de células de la retina en un patrón característico. Es un tipo de neuropatía óptica. La presión intraocular es un factor de riesgo signiﬁcativo para el desarrollo de glaucoma (por encima de 22 mmHg o 2,9 kPa) aunque no es determinante. Una persona puede desarrollar daño en el nervio óptico con un nivel de presión relativamente bajo, mientras que otra persona puede tener alta presión en los ojos durante años y no llegar a sufrir daños. El glaucoma ha sido apodado el "ladrón de la vista" porque la pérdida de visión normalmente se produce gradualmente en un período largo de tiempo y a menudo sólo se reconocen cuando la enfermedad está bastante avanzada. Una vez perdido, el campo visual dañado no se puede recuperar. En todo el mundo, es la segunda causa

ABR 11 | Mundo Electrónico

“El glaucoma ha sido apodado el ‘ladrón de la vista’ porque la pérdida de visión normalmente se produce gradualmente en un período largo de tiempo y a menudo sólo se reconocen cuando la enfermedad está bastante avanzada”

de ceguera y afecta a una de cada doscientas personas menor de cincuenta años, y a una de cada diez en el transcurso de la edad de ochenta años. ELECTRORRETINOGRAFÍA MULTIFOCAL El conocimiento del estado funcional retiniano debe basarse en información objetiva, reproducible, adquirida de forma rápida y que proporcione alta resolución topográﬁca. Por este motivo se desarrolló la técnica de ERG multifocal (mfERG), ya que las técnicas empleadas tradicionalmente en el análisis de la función de la retina se basaban en métodos indi-

rectos (medición de la presión intraocular, inspección visual del fondo de ojo, etc.), que no proporcionan información objetiva para hacer una valoración sobre el funcionamiento de la retina del paciente. El ERG multifocal explora funcionalmente la sensibilidad lumínica de las células retinianas, así como la distribución espacial de dicha sensibilidad. La electrorretinografía multifocal (mfERG) es una prueba electrofisiológica de la función de la retina. Con esta técnica se registran muchas respuestas locales electrorretinográficas (ERG), normalmente 61 o 103, de la parte central de la retina. Las respuestas eléctricas de los ojos se graban con un electrodo sobre la córnea, como convencionalmente con el registro del ERG de campo completo. Sin embargo, la naturaleza del estímulo y la forma de los análisis difieren. Estas diferencias permiten obtener simultáneamente un mapa topográfico de la actividad de la ERG local en múltiples puntos de la retina. Normalmente, la retina se estimula con una serie de elementos hexagonales, cada uno de los cuales tiene una oportunidad del 50% de estar iluminado cada vez que se produce un cambio de cuadro sobre la pantalla del monitor (figura 1). Aunque la tendencia parece seguir un parpadeo al azar, cada elemento sigue la misma pseudosecuencia aleatoria, llamada se-

Figura 1. Estructura del estímulo mfERG sobre la pantalla del monitor, con un array de estímulos de 103 elementos hexagonales escalados con excentricidad. Aproximadamente la mitad de los elementos se iluminan en cada momento.

cuencia m, de iluminación con el punto de partida desplazado en el tiempo en relación a los otros elementos. Al correlacionar la señal continua de la ERG con la secuencia m de encendido de cada uno de los elementos, se obtienen las señales locales de ERG de cada uno de los elementos hexagonales en los que queda dividida la retina. Por otra parte, el estudio actual de las señales de mfERG se basa en un análisis simple de las formas de onda, como la medida de amplitudes y latencias, o el análisis frecuencial, que limitan la precisión y sensibilidad de esta técnica en el diagnóstico precoz del glaucoma. Por este motivo, en este trabajo se ha diseñado una herramienta software que permitirá a los investigadores explorar cómodamente las posibilidades que el análisis PCA e ICA podría aportar en la búsqueda de marcadores para el diagnóstico de esta enfermedad. La aplicación desarrollada aplica el análisis mediante PCA e ICA sobre señales procedentes de registros de electrorretinografía multifocal y facilita su aplicación a cualquier base de datos biomédica. Los resultados del análisis se ofrecen en formato gráﬁco y numérico, de tal forma que se pueda obtener una comparación eﬁciente entre grupos de señales sanas y patológicas. ANÁLISIS MULTIVARIANTE ORIENTADO A PCA E ICA El análisis de componentes principales y de componentes independientes se inscribe dentro de una rama de

la estadística conocida como análisis multivariante. Como el propio nombre implica, el análisis multivariante se relaciona con el análisis de múltiples variables (o mediciones), pero las trata como una sola entidad (por ejemplo, las variables obtenidas de múltiples mediciones efectuadas en el mismo proceso o sistema). Uno de los principales objetivos del análisis multivariante es encontrar transformaciones de la multivarianza de datos que hacen que el conjunto de datos sea más pequeño o más fácil de entender. Por ejemplo, ¿es posible que la información contenida en una variable de enfoque multidimensional pueda expresarse utilizando un menor número de dimensiones (es decir,

“La electrorretinografía multifocal (mfERG) es una prueba electroﬁsiológica de la función de la retina. Con esta técnica se registran muchas respuestas locales electrorretinográﬁcas (ERG), normalmente 61 o 103, de la parte central de la retina”

de variables) y pueda así reducirse el conjunto de variables más signiﬁcativas que existe en el conjunto de datos originales? Si esto fuera cierto, se diría que las variables más signiﬁcativas en los datos originales, las nuevas variables, representan mejor los procesos que producen el conjunto de datos originales. Un ejemplo biomédico es el análisis de EEG que adquiere un gran número de señales por encima de la región de la corteza cerebral; sin embargo, estas múltiples señales son el resultado de un número menor de fuentes neuronales. Estas señales generadas por las fuentes neuronales son las verdaderamente interesantes y no las EEG registradas. En las transformaciones que reducen la dimensionalidad de un conjunto de datos, la idea es transformar un conjunto de variables en un nuevo conjunto donde algunas de las nuevas variables tienen valores que son bastante más pequeños en comparación con los demás. En el momento en que los valores de estas variables son relativamente pequeños, es decir, que no aportan mucha cantidad de información a la serie de datos, pueden ser eliminados. Con la transformación apropiada, a veces, es posible eliminar un gran número de variables que contribuyen sólo de forma marginal al total de la información. La transformación que se utiliza para producir el nuevo conjunto de variables, a menudo es una función lineal como la de la ecuación 1, ya que las transformaciones lineales son fáciles de calcular y sus resultados son más fáciles de interpretar. Al tratarse de una transformación lineal, esta operación puede interpretarse como una rotación y/o como un escalado del conjunto de datos originales en un espacio multidimensional que permite proyectarlos en otro espacio de menos dimensiones.

é y 1 (t ) ù ê ú ê y 2 (t ) ú ê ú ê  ú =W ê ú ê y (t )ú êë M úû

é x1 (t ) ù ú ê ê x 2 (t ) ú ú ê ê  ú ú ê ê x (t )ú êë M úû

Para obtener esta reducción de datos, el objetivo es poder encontrar una matriz W que produzca esa transformación. Así, las dos técnicas de multivarianza utilizadas, el análisis de componentes principales (PCA) y el análisis de componentes independientes (ICA), diﬁeren en sus objetivos y en los criterios aplicados para Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

la transformación. En el análisis de componentes principales, el objetivo es transformar el conjunto de datos a fin de producir un nuevo conjunto de variables (lo que se denominan componentes principales) no correlacionadas. El objetivo es reducir la dimensionalidad de los datos, no necesariamente obtener las variables más significativas. Esto puede hacerse mediante la rotación de los datos del espacio dimensional M. En el análisis de componentes independientes, el objetivo es un poco más ambicioso: encontrar nuevas variables (componentes) que sean estadísticamente independientes y no gaussianas. La diferencia más significativa entre el ICA y el PCA es que el PCA sólo utiliza los parámetros estadísticos de segundo orden (como la varianza, que es una función de los datos al cuadrado), mientras que el ICA utiliza estadísticos de orden superior (como funciones de los datos elevados a la cuarta potencia). En las variables con una distribución gaussiana, sus momentos estadísticos mayores al segundo orden toman valor cero, pero la mayoría de las señales no tienen una distribución gaussiana y tienen momentos de orden superior. Estas propiedades estadísticas de orden superior son usadas de forma ventajosa por ICA. IMPLEMENTACIÓN EN MATLAB Los algoritmos PCA utilizados para el análisis de las señales biomédicas

“Tras la representación de las señales se puede obtener los valores máximo, mínimo, el tiempo de pico y de valle, la mediana y el valor medio de cada señal que se haya dibujado”

con las que este proyecto trabaja se han implementado en el entorno de programación que ofrece el paquete informático Matlab 7.1. Las subrutinas básicas PCA se encuentran en un paquete multivariante denominado PLS-Toolbox 4.0 que se acopla al programa principal. En concreto existen dos subrutinas, PCA (versión clásica) y pcapro (PCA en modo supervisado). Sin embargo, estas funciones son excesivamente generales para los objetivos de este trabajo. Ha sido necesario programar una serie de funciones auxiliares para facilitar la integración y evaluación de los algoritmos de aplicación de PCA de acuerdo a los objetivos planteados para esta aplicación. La aplicación se divide en cuatro módulos bien diferenciados (PCA1, PCA2, PCA3 e ICA), en los cuales se realizará un tipo diferente de análisis y presen-

Figura 2. Diagrama de bloques de la aplicación desarrollada. ABR 11 | Mundo Electrónico

tación de resultados. Cada módulo o subprograma se representa en un nivel horizontal y el diagrama de bloques que representa el flujo de ejecución queda representado en la figura 2. En el módulo PCA1 se aplica el PCA a las señales de las bases de datos de referencia (sanas y enfermas). En concreto, consiste en aplicar PCA a un sector determinado de un grupo de pacientes de las bases de datos de referencia. El objetivo de aplicar esta forma de PCA es para un posterior estudio, por parte del personal investigador, en la búsqueda de posibles marcadores o patrones de repetición glaucomatosos en los registros multifocales, a nivel de sectores que ocupan la misma posición en la retina. Al aplicar PCA a ese conjunto de sectores se consigue poder reducir la dimensionalidad de los datos de entrada (uso típico del PCA), o bien considerar todas las componentes principales por separado para la búsqueda de posibles patrones de repetición. Así, podría darse el caso que las diferencias entre señales patológicas y sanas sea tan sutil, que el marcador que las diferencia se encuentre en una componente principal con muy poca varianza. Basándose en la idea de que las señales de sectores que pertenecen a un mismo cuadrante de la retina tienden a parecerse en su morfología, en el módulo PCA2 se ha desarrollado una forma de aplicar PCA a las señales de las bases de datos de referencia (sanas y enfermas) y a la base de datos de pacientes a estudiar, que consiste en aplicar PCA a un grupo de 14 señales de un mismo cuadrante escogido de un paciente determinado. Lo interesante de este análisis es que el personal investigador podría usarlo para buscar posibles patrones de repetición en las distintas componentes principales, en este caso a nivel de cuadrantes. Así, en este caso se podrá comparar fácilmente tres tipos de señales superpuestas: sanas de referencia, patológicas de referencia y las de un paciente determinado a estudiar. De este modo, se puede verificar si las señales del paciente a estudiar se parecen más a las sanas o a las patológicas. Además, tras la representación de las señales se puede obtener los valores máximo, mínimo, el tiempo de pico y de valle, la mediana y el valor medio de cada señal que se haya dibujado. En el módulo PCA3 se aplica PCA a las señales de las bases de datos de referencias (sanas y enfermas) y a la base de datos de pacientes a estudiar del siguiente modo: se seleccionan

REFERENCIAS

Figura 3. Ejemplo del aspecto del interface gráﬁco correspondiente al módulo PCA3.

uno o varios pacientes y un cuadrante a estudiar. Luego se hace el PCA de forma independiente o separada a cada uno de los grupos (tantos como pacientes seleccionados) de 14 señales que conforman el cuadrante seleccionado de cada paciente y, finalmente, se representa el número de componente principal que se desee (de la 1 a la 14) correspondiente a cada uno de los grupos (un grupo es un cuadrante entero de un paciente determinado). Así, si se selecciona un cuadrante determinado de 3 pacientes, se procesan por separado 3 grupos de 14 señales, cada grupo de un paciente distinto. En este ejemplo, también se visualizarán 3 componentes principales, una por cada paciente, seleccionable entre una de las 14 posibles (ya que son 14 fuentes de entrada en cada grupo). En la figura 3 se muestra un ejemplo del aspecto del interface gráfico co-

rrespondiente al módulo PCA3. En este ejemplo se representa las señales correspondientes a la primera componente principal correspondiente a la aplicación de PCA sobre los 14 sectores del cuadrante 1 seleccionado, de los 2 primeros pacientes (también seleccionados) de las BBDD sanas y enfermas respectivamente (se muestran dos señales que corresponden a la 1ª CP de cada uno de los pacientes (2 pacientes, dos señales) después de aplicarse PCA a los 14 sectores del cuadrante). También se muestra la 1ª componente principal correspondiente a la aplicación de PCA sobre los 14 sectores del cuadrante 1 previamente seleccionado de un paciente de comparación (de la BBDD de pacientes a estudiar) también seleccionado. También se muestra en formato numérico el área (valor medio) correspondiente a la señal representada del paciente a comparar y

Figura 4. Ejemplo del aspecto del interface gráﬁco correspondiente al módulo ICA.

[1] Hood D.C., Bach M., Brigell M., Keating D., Kondo M., Lyons J.S. et al. “ISCEV guidelines for clinical multifocal electroretinography” (2007 edition). Doc Ophthalmol 2007;106:1–11, doi:10.1007/s10633007-9089-2. Kluwer Academic Publishers. [2] Documentación de Matlab 7.1 y de las bibliotecas Signal Acquisition Toolbox y Signal Processing Toolbox. www.mathworks.com/ [3] A. Hyvärinen y E. Oja. “Independent Component Analysis: Algorithms and Applications”. Neural Networks, 13(4-5):411-430, 2000. http://www.cs.helsinki.fi/u/ahyvarin/papers/ NN00new.pdf [4] “Biosignal and Medical Image Processing, Second Edition: MATLAB-Based Applications”, John L. Semmlow. Signal Processing and Communications Series. The CRC Press. ISBN: 978-0-82474803-6.

el mismo dato correspondiente al paciente nº 2 de la BBDD enfermas. El módulo ICA de esta aplicación se ocupa de realizar el ICA a tantas señales como sectores se hayan escogido del cuadrante de un paciente determinado. Después, permite seleccionar los números de componente independiente a representar, de modo que si el número de sectores previamente elegido es uno, sólo se representará una señal que corresponde al componente principal seleccionado, si el número de sectores es dos, se representarán dos señales, etc. Y cada una de estas señales corresponderá a los números de ICA que se ha elegido representar. En la figura 4 se muestra un ejemplo del aspecto del interface gráfico correspondiente al módulo ICA. CONCLUSIONES En este trabajo se proponen dos técnicas, PCA e ICA, como un método de ayuda para la diferenciación de señales oculares de pacientes sanos y enfermos de glaucoma. El proyecto, implementado en el entorno de programación Matlab, ofrece una interface gráfica compuesta de cuatro módulos (tres de PCA y uno de ICA) con los que se aplican las técnicas mencionadas sobre bases de datos de señales oculares glaucomatosas y sanas. Existe asimismo la posibilidad de modificar fácilmente la aplicación para estudiar cualquier otro tipo de señales biomédicas. A través de estos módulos se permite una sencilla y rápida aplicación de estas técnicas sobre señales, y se asegura una gran variabilidad de posibles estudios basados en ellas. ● Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

Solución de alta integración

De la clínica al salón o al gimnasio Los dispositivos médicos “están en movimiento”. Además de su uso habitual en clínicas o consultas médicas, los medidores de glucosa, de presión sanguínea o de ECG (electrocardiogramas) se utilizan cada vez más en los propios hogares de los pacientes. Asimismo, los aﬁcionados al deporte pueden supervisar su estado de forma física de manera progresiva con estos dispositivos tradicionalmente reservados para uso médico. Esto es posible gracias a diseños más compactos, económicos y altamente integrados. Jörg Laszák Rutronik

l utilizar los dispositivos médicos en el ámbito domiciliario, los datos registrados por el medidor deben transmitirse a un dispositivo de archivo local para su almacenamiento. En consecuencia, para que el usuario pueda acceder a sus datos y primeros análisis, y visualizarlos con el ordenador, al igual que con la Blackberry o el iPhone, los medidores deben estar provistos de un interface de manejo sencillo y universal. De hecho, muchos de ellos ya disponen de puertos USB y algunos incluso de Bluetooth, ZigBee o WiFi. Tras esto, los usuarios pueden transmitir los datos desde el ordenador o el móvil a plataformas sanitarias, como por ejemplo GoogleHealth (www.google. com/health), y ponerlos a disposición de los profesionales de su elección, como su médico o su entrenador personal. A ﬁn de establecer estándares universales para este tipo de sistema, denominado Personal Healthcare Ecosystem (ecosistema sanitario personal), se fundó la Continua Health Alliance (www.continuaalliance. org), una alianza sanitaria a la que ya pertenecen más de 200 empresas de renombre y que ya ha promulgado sus primeras directrices. Para todas las aplicaciones de uso en este contexto, Rutronik ha desarrollado en exclusiva con Inﬁneon Technologies una solución de un solo chip que representa actualmente el máximo nivel de integración dentro del sector de soluciones médicas con circuitos integrados.

ABR 11 | Mundo Electrónico

Este chip (ﬁgura 1) está especialmente diseñado para su empleo en los dispositivos de uso deportivo y sanitario y en los dispositivos médicos de consumo. Además, sus aplicaciones comprenden desde sencillos indicadores de frecuencia cardíaca de uso en gimnasios y ciclocomputadores, para la medición de la velocidad y de la frecuencia de pedaleo, hasta oxímetros y bombas de insulina, pasando por medidores de glucosa y de la presión sanguínea. UNO PARA TODO: LA SOLUCIÓN EN UN SOLO CHIP El dispositivo médico en un solo chip MD8710 cumple las directrices de Continua ya que permite una integración sencilla de todos los terminales en el ecosistema sanitario personal estándar. Además, supone una reducción drástica de la cantidad de componentes necesarios para su fabricación: por ejemplo, un medidor de glucosa portátil tradicional está formado actualmente por 12 encapsulados QFP integrados y de 30 a 50 componentes discretos adicionales. Esta construcción no sólo requiere un tiempo de desarrollo prolongado, sino que conlleva además unos costes elevados en el diseño de un dispositivo compacto. Por el contrario, la construcción del aparato con el circuito MD8710 permite la integración de las mismas funciones que las de los aparatos convencionales y además sólo se precisan de 3 a 5 encapsulados QFP y de 15 a 30 componentes discretos, aproximadamente. Y todo a un menor coste. De hecho, el pre-

Figura 1. El MD8710 está especialmente diseñado para su empleo en los dispositivos de uso deportivo y sanitario y en los dispositivos médicos de consumo.

Figura 2. La unidad central del MD8710 está compuesta por un procesador ARM Cortex R4 de alto rendimiento, una MPU (unidad de protección de memoria), un controlador de interrupciones, un controlador DMA y un temporizador de guarda. Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

Figura 3. Diagrama esquemático de un diseño discreto para pulsioximetría.

cio en el mercado de los circuitos integrados necesarios para la construcción de los aparatos convencionales es superior al doble que el de los requeridos con el dispositivo MD8710. Asimismo, el concepto de plataforma del MD8710 supone un ahorro adicional, ya que la conﬁguración más ﬂexible del chip permite la integración de varios dispositivos en una sola plataforma. De esta manera, con un simple inter-

cambio de sensores y algunos sencillos ajustes de software pueden crearse dispositivos aptos para distintas aplicaciones. Así se reducen los altos costes derivados de un tiempo de desarrollo prolongado al tiempo que se disminuye sensiblemente el plazo de comercialización de nuevos modelos en el mercado. Componentes del MD8710 La unidad central del MD8710 (ﬁgu-

Figura 4. Solución para pulsioximetría basada en el MD8710. ABR 11 | Mundo Electrónico

ra 2) está compuesta por un procesador ARM Cortex R4 de alto rendimiento, una MPU (unidad de protección de memoria), un controlador de interrupciones, un controlador DMA y un temporizador de guarda. Asimismo, ofrece dos convertidores A/D de 16 bit independientes y otros dos D/ A. Los canales de éste pueden recibir datos de una tabla de ondas (wavetable) integrada, por lo que no se precisa ningún procesador digital de se-

■ “El dispositivo médico en un solo chip

MD8710 cumple las directrices de Continua ya que permite una integración sencilla de todos los terminales en el ecosistema sanitario personal estándar”

■“Dado que los convertidores delta-sigma

del MD8710 cuentan con una resolución de 16 bit, puede garantizarse una conversión sin errores, que permite la ejecución de la oximetría sin problemas” ñales (DSP) adicional. Además, dos amplificadores operacionales configurables por cada convertidor A/D permiten un preprocesamiento analógico: por ejemplo, un amplificador de transimpedancia para las entradas de corriente. Para una integración adicional en el sistema, el MD8710 dispone de un convertidor A/D de 12 bit con cuatro entradas de multiplexor auxiliares externas y un sensor de temperatura. Además, la posibilidad de muestreo síncrono de los convertidores A/D permite la realización de mediciones complejas, como, por ejemplo, una espectroscopia de impedancia para un análisis sanguíneo. Para el intercambio de datos, se dispone de un interface USB 2.0, de un módulo de Bluetooth integrado en el chip y de los interfaces I2C, SPI y UART. Asimismo, su unidad de gestión de corriente (PMU) es capaz de generar todas las tensiones necesarias con menos componentes externos y de supervisar toda la alimentación interna de forma simultánea. Esta MPU también dispone de distintas opciones de ahorro de energía y de reactivación y es responsable del control de carga de una batería de LiLo o de LiPo. Además, se ha integrado un interface para un chip ORIGA de conexión externa de Infineon para una mayor seguridad (p. ej., autenticación de la batería). Por último, el MD8710 cuenta con un controlador de pantalla que admite LCD matricial y con un amplificador de clase D que proporciona una función de audio. Con esto, el MD8710 abarca todas las funciones importantes requeridas para un dispositivo portátil accionado por batería en el ámbito de un ecosistema sanitario personal.

CASO PRÁCTICO: LA PULSIOXIMETRÍA El caso práctico de la pulsioximetría aclara la diferencia entre un diseño discreto y uno integrado. Este aparato determina el nivel de saturación de oxígeno de la sangre midiendo la absorción de luz por medio de una radioscopia de la piel en el dedo. Esto se realiza con dos longitudes de onda de la luz: una de 940 nm dentro del espectro de infrarrojos, con la que la hemoglobina saturada con oxígeno (HbO2) realiza su máxima absorción, y la segunda de 660 nm, con la que se obtiene la máxima absorción de luz de la hemoglobina no saturada con oxígeno (Hb). De esta manera, con la medición de ambos parámetros, puede calcularse el nivel de saturación de oxígeno de la sangre. Debido a la absorción constante del tejido, se produce una proporción de señal de CC elevada. Por su parte, la proporción de señal de CA está motivada por las pulsaciones derivadas de la circulación de la sangre. La magnitud exacta de las proporciones de CC y de CA depende en gran medida de la intensidad de la luz y de la absorción del tejido. Debido a la variabilidad de la absorción sanguínea del tejido, puede producirse una variación importante del componente de CA, que puede oscilar entre el 0,01% y el 10% en relación con la proporción de CC. Para poder obtener un resultado concluyente sobre la proporción de hemoglobina, es indispensable lograr la mejor compensación de CC posible. La señal de la pulsioximetría se recibe en primer término como una señal de corriente por medio de los fotodiodos (medición de la absorción de la luz). Para su procesamiento, el ampliﬁcador la transforma en la señal de tensión necesaria. A continuación, se

BIBLIOGRAFÍA [1] “Konzeption eines Systems zur präzisen Sensorsignalaufbereitung für die Medizintechnik“, Jakob Bauser, August 2010. [2] “Continua: An Interoperable Personal Healthcare Ecosystem”, Randy Carroll, Rick Cnossen, Mark Schnell y David Simons – October – December 2007. [3] Databeans - 2007 Medical Semiconductors - Industrial Semiconductor Markets – Worldwide - Susie Inouye -Myson Robles-Bruce - Publication Number: 07IND-Medical - July 2007. [4] Paracelsus - Medical and Industrial Device Controller – Product Brief – Inﬁneon – Januar 2010. [5] Medizinproduktegesetzgebung und Regelwerk, Band 1 - Armin Gärtner - TÜV Media GmbH, 2008.

produce la compensación de CC, que se realiza a través de un amplificador operacional en un paso adicional. En un diseño discreto se reproduce el diagrama esquemático que muestra la figura 3. Al trasladar este proceso de medición al MD8710, todos los componentes discretos resultan innecesarios, ya que el chip puede procesar todas las funciones importantes para la pulsioximetría. La dinámica de la absorción se halla dentro de un rango que comprende entre 50 y 20.000 valores (de 14 a 15 bit). No obstante, para un análisis detallado es suficiente con un rango más reducido de valores. Dado que los convertidores delta-sigma del MD8710 cuentan con una resolución de 16 bit, puede garantizarse una conversión sin errores, que permite la ejecución de la oximetría sin problemas. Además, la realización de un análisis de errores de ruido confirma este resultado. El diagrama esquemático de este diseño sería el que muestra la figura 4. Como en el caso de la pulsioximetría, con la solución integrada MD8710 pueden realizarse casi todas las aplicaciones requeridas por los dispositivos de uso en el ámbito deportivo y sanitario y los dispositivos médicos de consumo, que, además, pueden integrarse de forma inalámbrica en el ecosistema sanitario personal. Además, el ahorro de costes en la parte de componentes justifica también en gran medida el rediseño de las soluciones discretas existentes. Asimismo, con estos dispositivos se abren las puertas a nuevas oportunidades de mercado. ● ■ Para más información sobre este modelo, consulte: www.rutronik.com/elwis

Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

Desarrollo de producto

Acelerar el ciclo de diseño y reducir imprevistos Este artículo explora cómo y por qué han aumentado la importancia y la relevancia de los diseños de referencia, las placas de desarrollo y los kits de evaluación hasta convertirse en un mercado de rápido movimiento, impulsado por la demanda de los clientes. Jas Gohlar Farnell

a cantidad y variedad de placas de desarrollo, kits de evaluación y diseños de referencia que ofrecen los fabricantes de componentes electrónicos se ha multiplicado considerablemente en los últimos años. Con el avance a pasos agigantados de la tecnología electrónica y la exigencia de una comercialización más rápida de nuevos productos, esas herramientas son bien acogidas y se suman a los recursos de los diseñadores de productos electrónicos que trabajan en un entorno de tanta presión. En términos generales, los diseños de referencia, las placas de desarrollo y los kits de evaluación ayudan a que el plazo de comercialización de los productos sea más corto. Además, permiten el uso de "bloques de construcción" para simpliﬁcar el diseño de circuitos y reducir la necesidad de múltiples fases de prototipos durante el proceso de diseño, que llevan mucho tiempo y son costosas. EVOLUCIÓN DE LOS DISEÑOS DE REFERENCIA En los primeros diseños de referencia, los fabricantes de dispositivos sugirieron que el trazado de los circuitos se hicieran en placas "breadboard" (una placa sin soldadura) o "veroboard" (también conocida como "stripboard"). Ambas opciones daban lugar a la experimentación con el diseño de los circuitos y a la creación de prototipos funcionales, aunque a menudo engorrosos. Deﬁnitivamente eran una mejor ayuda para los ingenieros de diseño que un simple tubo de circuitos integrados y una hoja técnica. Los fabricantes de dispositivos reconocieron las ventajas tanto para los clientes como para sí mismos, lo que ha dado como resultado la evolución

ABR 11 | Mundo Electrónico

Figura 1. El kit de desarrollo STM32 Discovery STMicroelectronics es un buen ejemplo de las plataformas de desarrollo de hardware disponibles hoy en día.

y proliferación sobresalientes de los diseños de referencia, los kits de evaluación y las placas de desarrollo. Los diseñadores de circuitos ahora pueden encontrar conjuntos de chips y hasta módulos "plug-and-play" completos totalmente integrados para desempeñar una función especíﬁca en sus circuitos. El gran aumento en la importancia y prominencia de Internet también ha

respaldado la adopción de diseños de referencia, placas de desarrollo y kits de evaluación como un enfoque estándar en el diseño de nuevos productos. La disponibilidad on-line de una variedad de recursos, como las notas de aplicación, la posibilidad de descargar software de desarrollo, y, más recientemente, la disponibilidad de módulos de formación en formatos de audio y vídeo, pueden ayudar

a acelerar y facilitar el desarrollo de nuevos productos. También son de gran valor los foros de terceras partes y las comunidades on-line que ofrecen acceso a las experiencias, el aval y los consejos de usuarios independientes. IMPACTO EN LOS FABRICANTES DE EQUIPOS En un mercado cada vez más competitivo y que se mueve con tal rapidez, en particular en el sector de la electrónica de consumo, es crucial la capacidad de convertir el concepto inicial en un producto comercializable y rentable en el menor tiempo posible. El uso de las herramientas y los kits descritos puede respaldar este objetivo permitiendo a los ingenieros encontrar los bloques comprobados apropiados para la funcionalidad principal. Es posible que con esto se supere la necesidad de fases de prototipos largas y costosas y se eviten atascos en el ciclo de diseño. El diseñador del producto podrá entonces dedicar más tiempo a desarrollar y optimizar las partes del diseño del circuito que no estén incluidas en los diseños de referencia, las placas

de desarrollo y los kits de evaluación. Estos aspectos pueden incluir los circuitos o la electrónica peculiar de su mercado en particular; por ejemplo, la detección y la medida de los circuitos. En la mayoría de las situaciones, el nivel de destreza de ingeniería electrónica requerido para desarrollar un producto cuando se utilizan múltiples herramientas de desarrollo puede ser menor que en los casos en que el circuito ha sido desarrollado internamente desde el principio. Los diseños de referencia generalmente se usan en tareas como la selección de los componentes pasivos para soportar el funcionamiento adecuado del circuito integrado. También pueden usarse para resolver problemas especialmente difíciles, incluyendo problemas con parásitos y conexiones a tierra de circuitos de alta frecuencia o de protección de gestión térmica y ESD/EMC. La necesidad de una menor cantidad de ingenieros o de ingenieros menos cualiﬁcados técnicamente en un proyecto puede generar ahorros importantes a los fabricantes de equipos, que al ﬁnal pueden provocar que

■ “La disponibilidad on-line

de una variedad de recursos, como las notas de aplicación, la posibilidad de descargar software de desarrollo, y, más recientemente, la disponibilidad de módulos de formación en formatos de audio y vídeo, pueden ayudar a acelerar y facilitar el desarrollo de nuevos productos”

■ “El único aspecto negativo posible de las herramientas de desarrollo es que en ciertos casos pueden tener un efecto en el carácter ‘único’ de los productos”

Figura 2. La placa Amicus18 consiste en un microcontrolador de microchip PIC de 8 bit con componentes complementarios para facilitar la programación e incorporación en otros circuitos. Mundo Electrónico | ABR 11

tendencias

Diseño

Figura 3. El diseño de referencia de microinversor solar conectado a red de Microchip ayuda a los ingenieros que se enfrentan al reto de lograr un desarrollo ﬁable y eﬁciente de diseños solares.

el producto final tenga un precio más competitivo. El único aspecto negativo posible de las herramientas de desarrollo es que en ciertos casos pueden tener un efecto en el carácter "único" de los productos. Como muchas empresas usan los mismos módulos "plug-andplay" o el mismo enfoque en vez de empezar con una placa vacía, la oportunidad de diferenciar los productos se puede ver reducida. No obstante, esto no debe ser una gran preocupación, ya que normalmente son tantos los aspectos que influyen en un diseño, que quedan muchas oportunidades de crear puntos de venta únicos. LA PERSPECTIVA DE LOS FABRICANTES DE COMPONENTES Además de ayudar a simplificar, acelerar y reducir el coste de los procesos de desarrollo para sus clientes, la oferta de kits de desarrollo, placas de evaluación o diseños de referencia también tiene beneficios importantes para los fabricantes de los dispositivos o de los componentes en cuestión. Los clientes potenciales preferirán usar ciertos dispositivos en particular si son más fáciles de incorporar en el producto final. Los fabricantes de componentes a menudo ofrecen herramientas de desarrollo y softwaABR 11 | Mundo Electrónico

re, ya sea gratis o a precios bastante subvencionados, porque reconocen que "captar" a los clientes lo antes posible en el proceso de diseño de un producto puede ofrecerles beneficios importantes a largo plazo. Gran parte del trabajo necesario para producir herramientas de desarrollo y evaluación ya se debe haber llevado a cabo durante el desarrollo original de un dispositivo. Por eso, ofrecer tales herramientas puede considerarse una forma de compartir conocimientos. Con la fuerte competencia y a menudo más de un dispositivo disponible en el mercado para realizar cada tarea, los fabricantes de componentes necesitan ofrecer herramientas que hagan que sus productos sean los más fáciles de implementar en un diseño. USO DE LOS CANALES DE DISTRIBUCIÓN La facilidad de acceso a las herramientas de evaluación y desarrollo también es importante. Esto significa que los fabricantes de equipos no sólo ofrecen acceso a las herramientas en sus sitios web sino que también lo hacen mediante canales de distribución definidos. Esto es de particular importancia, ya que los distribuidores a menudo son el recurso para los prototipos y para pequeños lotes de preproducción de los produc-

tos. Por consiguiente es importante ofrecer los diseños de referencia, las placas de desarrollo y los kits de evaluación en un mismo lugar. Los distribuidores como Farnell han reconocido la importancia y la conexión entre ofrecer pequeñas cantidades de productos y herramientas de desarrollo que ayudan a los diseñadores de productos a lograr tener un ciclo de diseño más corto con menos imprevistos y fases de prototipos. La gama actual de más de 2.000 placas de evaluación junto con herramientas de software, placas de demostración, depuradores y emuladores, con el respaldo de hojas técnicas, manuales y guías de usuario y otros materiales complementarios, respaldan la propuesta y ofrecen a los diseñadores un recurso único durante el desarrollo de sus productos antes de tener que recurrir directamente al fabricante una vez comienza la producción en volumen. Los foros de debates técnicos y las comunidades on-line complementan los beneficios de las herramientas de desarrollo, relacionando a los diseñadores que enfrentan inconvenientes comunes para que compartan sus problemas, experiencias y soluciones. Los debates on-line entre ingenieros en sitios web como element14 añaden otra dimensión al trabajo con diseños de referencia, placas de desarrollo y kits de evaluación, y pueden respaldar de forma aún más eficiente prácticas que tendrán como resultado un ciclo de diseño más corto y económico. CONCLUSIÓN Las herramientas, los kits y el software para acelerar y facilitar el uso de dispositivos en productos finales ofrecen beneficios indudables y disminuyen la necesidad de fases de prototipos adicionales inesperadas y costosas. Los fabricantes de dispositivos reconocen esto y trabajan constantemente para mejorar su oferta en está área con el fin de garantizar ganancias en los diseños desde un principio. Los canales de distribución ofrecen recurso importante no sólo de volumen para I+D, sino también de productos de desarrollo, y un espacio de debate entre ingenieros que enfrentan los mismos desafíos. El diseñador de los equipos que se encuentra al final de la cadena de suministro resulta ser el más beneficiado, ya que todos estos esfuerzos culminan en una oferta de herramientas e información para facilitar su labor. ●

productos y servicios

la solución

Monitor de campos electromagnéticos

Analizador isotrópico de Narda para bajas frecuencias Narda Safety Test Solutions ha presentado el analizador isotrópico EHP-50D, una versión mejorada de las sondas de medida para campos electromagnéticos de baja frecuencia (por debajo de 100 kHz) que amplía el margen de medidas del sistema portátil de banda ancha NBM-550 del propio fabricante. En ese caso se extiende entre 5 Hz y 60 GHz.

La sonda EHP-50D se ha desarrollado especialmente para evaluar entornos de trabajo industriales de acuerdo a las principales normas internacionales, así como para realizar medidas en equipamientos industriales. Las medidas simultáneas en los tres ejes, más un margen dinámico de hasta 150 dB, aseguran la captura rápida de las señales. La sonda posee una función de análisis espectral capaz de medir eventos individuales, ﬁltrando las frecuencias vecinas. El interface óptico permite efectuar medidas remotas con el NBM-550 en lugares de difícil acceso o fuertemente expuestos. Equipada con un sistema de almacenamiento de datos y una batería de iones de litio, la sonda EHP-50D tiene 24 horas de autonomía en el modo independiente y es capaz de transferir los resultados al PC cuando se completan las medidas.

CARACTERISTICAS TÉCNICAS ■ Sonda con margen de medida de 5 Hz a 100 kHz. ■ Margen dinámico de hasta 150 dB. ■ Captura rápida y ﬁable de señales. ■ Autonomía de 24 horas. ■ Resultados transferibles a PC. ■ Medidas espectrales por marcas. ■ Peso reducido.

ABR 11 | Mundo Electrónico

TRES MODOS DE FUNCIONAMIENTO Cuando se emplea con el sistema de medida de campos NBM-550, que controla la sonda EHP50D y muestra los resultados, hay tres modos de funcionamiento disponibles: medidas en banda ancha en un determinado margen de frecuencias, medida del nivel máximo en una banda de frecuencia concreta y medidas espectrales utilizando la función de marcas. La sonda EHP-50D es una extensión ideal del rango de medida del NBM-550, ya que le permite abarcar la banda completa de frecuencias comprendidas entre 5 Hz y 60 GHz. La gama de aplicaciones del NBM-550 se amplía notablemente, desde el análisis de campos de baja frecuencia en entornos ocupacionales, hasta las medidas de alta frecuencia en sistemas de antenas de telefonía móvil.

MEDIDA

Analizador de parámetros para xDSL El Dynatel 965AMS/SA30 SpectrumAnalyzer Test Set es una solución modular que aumenta el margen de mediciones de parámetros xDSL hasta 30 MHz y permite minimizar los tiempos de comprobación y reparación de par al utilizarlo conjuntamente con el FarEndDevice III. El Dynatel 965AMS/SA30, como versión mejorada del 965AMS/SA, posee una nueva circuitería para ampliar la capacidad de medición de parámetros xDSL, incluyendo análisis de espectro entre 20 kHz y 30 MHz utilizando el FarEndDevice III. El nuevo modelo, que es compatible con las especiﬁcaciones de test estandarizado de IEEE 743-1996 (o versiones más recientes), está diseñado para comprobar numerosos servicios DSL, destacando RDSI/IDSL, HDSL, HDSL2/4, ADSL, ADSL2/2+ y VDSL2. El FED III soporta autotest para varias funciones del 965AMS tales como resistencia de bucle, balance resistivo, balance longitudinal, ruido, tonos y alcance (envía tonos perdidos para caliﬁcación de banda de voz y banda ancha). Es compatible con los estándares ITU, incluyendo G.993.2 (VDSL2), G.993.1 (VDSL), G.992.5 (ADSL2+), G.992.3/4 (ADSL2), G.992.1 (G.DMT), y ANSI T1.413 (ADSL). ■ Fabrica y comercializa: 3M

MEDIDA

Osciloscopios de alta versatilidad

La cuarta generación de osciloscopios WaveSurfer-B con anchos de banda entre los 200 MHz a 1 GHz incorporan mejores prestaciones gracias a su potente procesador, interface para pantalla táctil de 10,4 pulgadas, cinco puertos USB, una velocidad de muestreo de hasta 10 GS/s y una memoria de hasta 25 Mpts. La nueva Serie B de WaveSurfer también instaura el análisis y la decodiﬁcación de buses I2C, SPI, UART, CAN, LIN, USB, FlexRay, audio y la integración de osciloscopios de señal mixta gracias al WaveSurfer MXs-B con 4 canales analógicos y 18 canales digitales que cubren anchos de banda analógicos hasta 1 GHz y digitales hasta 250 MHz y con velocidades de muestreo de 1 GS/s que posibilitan la captura a altas velocidades de señales digitales. ■ Fabricante: LeCroy ■ Comercializa: Adler Instrumentos

COMUNICACIONES

Solución M2M industrial El BGS2 es un módulo LGA (Land Grid Array) soldable para soluciones M2M que requieren voz y datos GPRS de alta velocidad. Diseñado para una producción masiva, este módulo ultra delgado es ideal para pequeños dispositivos M2M, como unidades de rastreo y dispositivos médicos portátiles. El BGS2 supone un nuevo paso para simpliﬁcar el enlace directo de dispositivos NFC (Near Field Communication), sensores o receptores GPS con el microcontrolador de la aplicación principal (host), y contribuir a la reducción de los costes del proyecto. Como el resto de módulos CINTERION, el BGS2 supera los estándares más estrictos de la industria y se presenta con una certiﬁcación previa de los principales portadores para dotarlo de funcionalidad global y acelerar la llegada al mercado. El BGS2 se encuentra disponible en dos versiones: de banda cuádruple con GPRS Clase 10 (BGS2-W) y banda doble con GPRS Clase 8 (BGS2-E). ■ Fabricante: Cinterion ■ Comercializa: Anatronic

AUDIO

Amplificadores clase D Los controladores de audio para amplificadores clase D están desarrollados con la tecnología de aislamiento por radiofrecuencia de este fabricante que les permite una alta capacidad de aislamiento de hasta 2,5 kV. Los aisladores de RF son, según el fabricante, mucho más robustos y fiables que los acopladores ópticos de uso habitual ya que no se degradan con el tiempo y permiten un desarrollo más sencillo. La familia Si824x acepta tensiones transitorias de hasta 30 kV/µs. La familia Si824x también permite ajustar el intervalo de tiempo muerto por un generador lineal que puede ser ajustado entre 0,4 y 1000 ns con tan sólo una resistencia externa.

COMUNICACIONES

Antenas de bajo perfil Este fabricante tiene una gran oferta de antenas estándar que incluyen bajo perfil, altas prestaciones y antenas impresas flexibles, así como placas de circuito impreso que incluyen soluciones de antena embebidas para aplicaciones de banda ancha. Estas antenas se han diseñado y fabricado cumpliendo todos los requisitos de funcionamiento que requieren los diseños de sistemas inalámbricos de banda ancha. Las antenas son de reducidas dimensiones y bajo peso y operan en diferentes bandas de frecuencia y casi no requieren componentes externos para su funcionamiento. La amplia gama de antenas permite adaptarlas a cualquier tipo de aplicación. ■ Fabrica y comercializa: TE Connectivity

■ Fabricante: Silicon Labs Comercializa: Sagitrón Mundo Electrónico | ABR 11

productos y servicios 50

POTENCIA

Reguladores reductores multifásicos Los reguladores reductores multifásicos modelo IR3550 forman parte de la familia de dispositivos de potencia integrados PowIRstage que proporcionan una elevada eficiencia y altas prestaciones térmicas dentro de una huella pequeña para simplificar el diseño de convertidor CC/CC. Con una salida de corriente de hasta 60 A en unas dimensiones de 6x6x0,9 mm, se suministra en un encapsulado PQFN para alcanzar una eficiencia de hasta el 95% y reduce el número de componentes externos necesarios para completar la solución de alimentación. El MOSFET que incluye el regulador se caracteriza por una resistencia en conducción muy reducida y por incluir un diodo Schottky que permite mejorar las condiciones de entrada del sistema de alimentación. Estos dispositivos han sido desarrollados para la próxima generación de servidores, sistemas de almacenamiento y comunicaciones.

La familia de memorias RAM estáticas no volátiles serie (nvSRAM) de este fabricante se caracterizan por la incorporación de interfaces I2C y SPI por lo que se adaptan a las aplicaciones de medida, industriales y del segmento de automoción. Con frecuencias operativas de hasta 104 MHz para los dispositivos SPI y de hasta 3,4 MHz para los dispositivos con interfaz I2C ofrecen, de forma opcional, un reloj en tiempo real (RTC) que permite una salvaguarda precisa de los datos críticos. Toda la familia se ha fabricado en un proceso SONOS (Silicon Oxide Nitride Oxide Silicon) de 0,13 micras que incluye la memoria no volátil y que ofrecen una fiabilidad mejorada. Con capacidades de 1 Mb y 512, 256 y 64 kb ofrecen además múltiples configuraciones con una capacidad de retención de datos de hasta 20 años, así como infinitos ciclos de lectura/escritura, todo ello en encapsulados en formatos 8-SOIC y 16-SOIC.

■ Fabrica y comercializa: International Rectiﬁer

■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

MEMORIAS

nvSRAM con interfaces I2C y SPI

CONEXIÓN MEDIDA

Software de análisis vectorial para señales en redes 802.11ac para todo tipo de modulación El software de análisis vectorial de señal (VSA) 89600B de este fabricante puede comprobar señales 802.11ac. Asimismo, se ha presentado una nueva biblioteca SystemVue 802.11ac: la biblioteca de verificación de banda base WLAN W1917EP, que interactúa con el software VSA 89600B 802.11ac. Los arquitectos e ingenieros de verificación de sistemas inalámbricos pueden utilizar esta personalización para diseñar y validar prestaciones de red de nueva generación. El software VSA 89600B 802.11ac permite a los ingenieros ver y solucionar problemas de todos los formatos de modulación 802.11ac, desde BPSK hasta 256QAM, que se implementan en componentes y receptores. Para conseguir una flexibilidad aún mayor, el software admite todos los anchos de banda de señal, incluidos 20, 40, 80 y 160 MHz, y hasta 4x4 MIMO. Con el software VSA 89600B 802.11ac los ingenieros obtienen mucha más información sobre sus chips y dispositivos de nueva generación WLAN 802.11ac, con independencia del formato 802.11ac que se realice. ■ Fabrica y comercializa: Agilent Technologies

Conectores de altas prestaciones La versión con revestimiento negro de cinc-níquel de este fabricante permite que los usuarios de equipos industriales y aeronáuticos cumplan con las últimas directivas RoHS. Permite garantizar las mismas características eléctricas y físicas que la solución con cadmio, particularmente en términos de resistencia a niebla salina (500 horas). Además, un conector 851 RoHS con recubrimiento de cincníquel puede acoplarse a un conector de cadmio sin generar un par galvánico; lo mismo es cierto para accesorios como los adaptadores. En la gama MIL DTL 26482 serie I, los equipos del fabricante han industrializado el proceso de cincadoniquelado más respetuoso con el medio ambiente, el cual ya había sido utilizado durante muchos años en otros mercados como el aeronáutico. Los conectores de la gama 851 cincada-niquelada pueden soportar temperaturas de -55º a +125ºC. ■ Fabrica y comercializa: Souriau

MEDIDA

Red de sensores inalámbricos El NI 9792 es una puerta de enlace que se puede comunicar tanto con los nodos de medida de NI WSN como con otro hardware a través de una gran variedad de estándares de comunicación abiertos. La puerta de enlace combina un controlador de NI LabVIEW Real Time y un radiotransmisor integrado de WSN de modo que las aplicaciones de LabVIEW Real Time se pueden ejecutar localmente en la puerta de enlace para agregar datos desde los dispositivos NI WSN, por lo que el NI 9792 está especialmente indicado para aplicaciones de adquisición de datos embebidas e inalámbricas. Además, el nuevo nodo de combinación detector de temperatura tensión/resistencia (RTD) WSN-3226 amplía la capacidad de medida de la plataforma NI WSN para incluir soporte para medidas basadas en resistencia como RTD y potenciómetros y dota a ingenieros y cientíﬁcos de la capacidad de combinar medidas de tensión y temperatura en un único dispositivo NI WSN. ■ Fabrica y comercializa: National Instruments

ABR 11 | Mundo Electrónico

CONEXIÓN

Conectores con opción acodada La familia MicroSpeed de conectores de 1,0 mm incluye una versión de 2 filas en formato acodado que se suma a los conectores estándar tipo macho y hembra utilizados habitualmente para la interconexión de tarjetas tipo Mezzanine. El conector acodado es capaz de soportar velocidades de hasta 10 Gbps y sus dos filas de 50 patillas. Los conectores incluyen una terminación para su uso en sistemas de montaje superficial que, además cuenta con versión apantallada. Con un paso entre conectores de 1,0 mm, la distancia al conector superior se eleva a 1,5 mm lo que permite que las conexiones de señales diferenciales se puedan situar de forma horizontal o vertical para ajustarse a los requisitos de impedancia. Se han optimizado para minimizar los efectos de interferencia y se ofrecen en cinta y bobina para su montaje con sistemas automatizados.

■ Fabrica y comercializa: Erni Electronics

REGULACIÓN

COMPUTACIÓN

Ordenadores táctiles versátiles La línea de ordenadores táctiles de este fabricante se caracteriza por un margen ampliado de temperatura y se basan en el procesador Intel Atom de 1,33 GHz. Con estos procesadores, los ingenieros pueden construir interfaces hombremáquina (HMI) de alto rendimiento con un dispositivo de bajo consumo sin ventiladores. El NI TPC-2206 y el TPC-2212 tiene un margen de operación de temperatura entre -20 y +60ºC para aplicaciones industriales robustas, unidades de almacenamiento de estado sólido de 4 GB para operaciones ﬁables en medios extendidos de vibración y sistema operativo Windows Embedded para el despliegue y el soporte a largo plazo. También tienen 1 GB de RAM, dos puertos Gigabit Ethernet y tecnología de iluminación trasera para mantener el brillo de la pantalla en el margen de temperaturas. El entorno de desarrollo gráﬁco de LabVIEW que usan para comunicar con su hardware por medio de métodos estándar de comunicación como TCP, OPC, USB, Modbus, Ethernet/IP y muchos otros. LabVIEW facilita el despliegue de red, las aplicaciones de plantilla preconstruida y los controles de navegación para construir interfaces complejos multipantalla. ■ Fabrica y comercializa: National Instruments

Codificador incremental de bajo perfil El modelo EC35A es un codificador incremental de dos fases y bajo perfil con una cavidad de 23,6 mm que facilita el acondicionamiento de la señal. Es un dispositivo que se adapta al montaje superficial con unas dimensiones de 35x4,5 mm y cuenta con una vida operativa de hasta 50.000 ciclos rotacionales ofreciendo una resolución de 15 pulsos o 30 detenciones por rotación. Preparado para trabajar a una tensión de 5 VCC, este dispositivo tiene un consumo de 10 mA y un margen de temperaturas operativas entre -40 y +85ºC. Es un dispositivo que se adapta perfectamente a su uso en conmutadores y con dispositivos LED que pueden ser montados en su centro para aplicaciones como el control de volumen o funciones de carga en los sistemas de navegación en automoción, control de temperatura para aire acondicionado, etc. ■ Fabrica y comercializa: Alps Electric Europe

MEDIDA

Termistores NTC en versión SMD La serie MiniLug se compone de termistores de coeﬁciente de temperatura negativo (NTC) que se caracterizan por poderse colocar en montaje superﬁcial en una área de sólo 65 mm² y tiene un tiempo de respuesta de menos de 4 s para proporcionar medidas de temperatura con precisión sobre un margen completo de -40 a +125ºC. Los dispositivos NTCALUG03 de tipo R25 ofrecen 10, 12 o 47 k� con unas tolerancias de ±2% y ±3%. Se suministran con una opción de conector ZHR-2 con un espaciado de 1,5 mm y se ofrecen en longitudes a medida y con diferentes tipos de conexión, todos ellos compatibles con la directiva RoHS 2002/95/EC. Estos termistores se han optimizado para aplicaciones domésticas en disipadores de calor, electrónica de potencia y gestión térmica de conductores en equipos de medida, electrodomésticos y sistemas industriales.

CONEXIÓN

Cableado óptico activo El QSFP+ (Quad Small Form factor Pluggable) es un sistema de cableado óptico activo que proporciona una elevada distancia de conexión con un bajo consumo de energía. Alcanza velocidades de transmisión de los datos de hasta 40 Gbps a distancias de hasta 4 km utilizando 0,78 W por terminación de cable. Con cuatro enlaces de datos ópticos bidireccionales por conexión, permite trabajar a una elevada velocidad de datos por lo que es compatible con múltiples protocolos incluyendo InﬁniBand (SDR), DDR y QDR, así como sistemas Ethernet para velocidades entre 10 y 40 Gbps, Fibre Channel para 8 y 10 Gbps y SAS para 6 Gbps. ■ Fabrica y comercializa: Molex

■ Fabrica y comercializa: Vishay Mundo Electrónico | ABR 11

productos y servicios 52

HERRAMIENTAS

CONVERSIÓN

Controlador CC/CC de paso bajo síncrono El LTC3869-2 es un controlador CC/CC paso bajo con doble salida síncrona que se caracteriza por ofrecer una eﬁciencia de hasta el 95% con un elevado nivel de corriente equilibrada compartida entre canales cuando éstos se conectan en paralelo. El dispositivo acepta entradas entre 4 y 38 VCC, incluye unos controladores de puerta de 1,1 � que minimizan las pérdidas de conmutación y permiten la utilización de MOSFET externos para producir salidas de corriente de hasta 25 A por canal con una escala de tensiones de salida entre 0,6 y 12,5 V. Sus características lo hacen adecuado para aplicaciones importantes con requisitos frente al ruido como son las fuentes de alimentación para dispositivos ASIC o FPGA, servidores de redes o sistemas de alimentación para automoción. Soporta temperaturas en un margen entre -40 y +125ºC y trabaja a una frecuencia ﬁja que puede programarse entre 250 y 780 kHz o se puede sincronizar mediante un reloj externo. Se ha encapsulado en un formato QFN con unas dimensiones de 4x5 mm. ■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

COMUNICACIONES

Acopladores de bucle de microondas de hasta 40 dB para conectores SNA, N o TNC

Calculador gratuito de resistencias en línea para selección de bobinados El calculador de energía de pulso en línea Joule School es un servicio gratuito que ayuda a los diseñadores durante el proceso de selección del correcto bobinado de la resistencia para el uso en sus aplicaciones específicas. Esta herramienta permite a los diseñadores determinar la energía del pulso que puede atravesar una resistencia en una aplicación determinada. Gracias a sus características es una herramienta adecuada para aplicaciones que se expongan a grandes pulsos como son los condensadores de carga/descarga o la iluminación de quirófanos, sistemas de energía solar, aerogeneradores, equipos de test o fuentes de alimentación. De uso sencillo, ofrece una selección de tres tipos de pulsos para realizar el cálculo: cuadrado, capacitivo y exponencial. Una vez realizada la prueba, los resultados se pueden transmitir al fabricante para determinar el tipo de resistencia que se requiere. ■ Fabrica y comercializa: Vishay

PASIVOS

Aplicación para la deﬁnición de condensadores La última versión de la aplicación SpiTanIII permite a los diseñadores llevar a cabo la comprobación de todas las características básicas así como de los parámetros de los condensadores que contienen tantalio y óxido de niobio. Esta nueva versión incluye una biblioteca de parámetros S que se suministra con archivos en formato s2p para que los ingenieros puedan escoger el componente deseado a partir de la oferta del fabricante, con la posibilidad de elegir entre diferentes opciones de capacidad, tensión y dimensiones. Los parámetros básicos incluidos son, además de la capacidad, la resistencia serie equivalente (ESR), impedancia, corriente de rizado y tensión de rizado en función de la frecuencia. Además, también puede representar la corriente de deriva en función del tiempo a partir del diagrama de circuito equivalente. Todos los gráficos se pueden exportar como imágenes o datos para su posterior evaluación en hojas de cálculo estándar. La nueva biblioteca incluye más de 6.400 archivos. ■ Fabrica y comercializa: AVX

La serie AM-LC está compuesta por acopladores de bucle de microondas que ofrecen una elevada directividad por lo que se ajustan a aplicaciones como máquinas de rayos X y antenas de radar dentro de un margen de frecuencias entre 2,6 y 40,0 GHz con una potencia de hasta 40 dB. Tiene una longitud en la escala del dispositivo entre los 25 y 200 mm para tamaños de longitud de onda estándar WR28 a WR284 y todos los modelos se han adaptado para acoplarse a valores de 30, 40 o 50 dB para conectores tipo SMA, N o TNC. El nivel de las pérdidas de inserción es, según el propio fabricante, muy reducido en todo el margen de longitudes de onda. Todos los dispositivos pertenecientes a esta serie se han fabricado con una cubierta estándar de bajo peso en aluminio alocromado con una cubierta de pintura negra satinada, pero que se pueden suministrar en otros colores si se solicitan así en el pedido. ■ Fabrica y comercializa: Link Microtek ABR 11 | Mundo Electrónico

PASIVOS

Condensador cerámico para aplicaciones de automoción La nueva gama de condensadores cerámicos de este fabricante cuenta con diferentes modelos en una matriz de dos condensadores. Con unas dimensiones tipo EIA-0508, se suministra para aplicaciones de tipo comercial y de automoción incorporando dieléctricos C0G y X7R. Utiliza una tecnología avanzada con múltiples elementos condensadores integrados en una estructura monolítica común que permite sustituir dos o cuatros dispositivos componentes en un único dispositivo, lo cual proporciona un importante ahorro de espacio. Entre las aplicaciones más comunes para este tipo de condensadores se encuentran los productos de consumo de pequeñas dimensiones como sistemas de telecomunicaciones o informática portátil, así como aplicaciones de automoción. Los condensadores tienen la certiﬁcación AEC-Q200 para automoción y una temperatura de funcionamiento entre -55 y +125ºC. ■ Fabrica y comercializa: Kemet

POTENCIA

Motor CC de 170 W Con el motor sin escobillas de CC EC 40 se logra concentrar 170 W de potencia en una carcasa con un diámetro de tan sólo 40x80 mm. En cuanto a los materiales, el motor tiene imanes permanentes de neodimio, carcasa de acero inoxidable y bridas soldadas. Sólo con echar un vistazo a los datos técnicos, podemos observar varias cosas: gradiente velocidad/ par muy plano (unas 3,6 rpm/mNm), constante mecánica de tiempo 2,1 ms, velocidad máxima de 18.000 rpm y una eﬁciencia del 89%. El bobinado sin hierro ofrece un funcionamiento silencioso y un elevado par de arranque. El EC40 se puede combinar con numerosos componentes, como codiﬁcadores o reductoras. Hay una nueva incorporación al sistema modular del fabricante: el freno de imanes permanentes AB 32. Se ha diseñado para funcionar con temperaturas de -40 a +100ºC. ■ Fabrica y comercializa: Maxon Motor

MEDIDA

Solución de medida SoC para fuentes de alimentación El modelo 78M6613 es un circuito tipo SoC destinado a la medida en fuentes de alimentación CA/CC que aporta un elevado nivel de gestión y control a servidores y otros equipamientos de centros de datos y además les permite la captura e informe en tiempo real de datos de energía permitiendo evaluar la cantidad de energía que se necesita en cada momento. Este dispositivo se ha optimizado para la medida de energía en fuentes de alimentación proporcionando una precisión de ±0,5% sobre un margen dinámico de 2000:1, junto con funciones de autocalibración. Es un dispositivo altamente integrado monofásico que integra todos los circuitos necesarios para la monitorización de carga eléctrica dentro de un encapsulado en formato QFN de 32 patillas. Este dispositivo también se adapta a las necesidades de medida de energía de los equipamientos de comunicaciones y almacenamiento de datos dado que es una plataforma completamente ﬂexible. ■ Fabrica y comercializa: Maxim Integrated Products

COMUNICACIONES

Adaptador de Ethernet por la red eléctrica El PowerGrid 9023 es un adaptador de Ethernet sobre red eléctrica que permite responder a las nuevas necesidades de los servicios de alto valor añadido sobre Internet como la TV o la HDTV que requieren elevadas velocidades de transmisión de datos para funcionar y alta QoS. Cada conmutador Ethernet se ha encapsulado en un receptáculo robusto e incluye un gestor de energía dinámico que adapta el consumo en función del ancho de banda requerido por la red. Permite suministrar velocidades de hasta 200 Mbps e incluye un modo en espera activo que permite reducir considerablemente el consumo cuando el adaptador no está en uso. Además, este nuevo modelo es totalmente compatible con el anterior modelo de la misma empresa, PowerGrid 902, por lo que pueden interconectarse sin problema.

COMUNICACIONES

Módulo PXI para medida en automoción El controlador modular de comunicaciones CAN modelo PXI-6153 proporciona todas las opciones para realizar configuraciones de controlador flexibles e individuales así como la posibilidad de realizar actualizaciones posteriores. Básicamente, ofrece dos interfaces de comunicaciones CAN que, opcionalmente, pueden ampliarse con puertos: CAN, LIN/K-line o FlexRay. De esta forma, se logra un sistema escalable para la comprobación de comunicaciones en automoción. El módulo permite reemplazar distintos dispositivos de interface independientes que se requieren para realizar los complejos test de sistemas. Además, el sistema se incluye en un formato PXI que sólo requiere unas pocas ranuras de expansión del chasis. También contiene una completa colección de librerías mediante software que permiten facilitar la generación de protocolos de transporte. Este sistema se ha desarrollado específicamente para su aplicación en el sector de automoción. ■ Fabrica y comercializa: Goepel Electronic

COMUNICACIONES

Conmutadores industriales de Ethernet La familia Ha-VIS 4000 se compone de conmutadores industriales para Ethernet con funcionalidad PoE que facilita la integración de dispositivos como cámaras o puntos de acceso inalámbricos en una red industrial. Es un sistema plug & play que puede controlarse mediante un interface web o mediante el uso de protocolo SNMP sin necesidad de detener el sistema. Esta familia permite reducir los tiempos de espera e incrementar la disponibilidad de la red. Los conmutadores de Ethernet se han certiﬁcado según los test de vibraciones M12 y aceptan temperaturas de -40 a +70ºC en cumplimiento de los estándares EN-50155 y EN-50121-3-2. ■ Fabrica y comercializa: Harting

■ Fabrica y comercializa: Marvell Semiconductors Mundo Electrónico | ABR 11

productos y servicios 54

ENERGÍA ALIMENTACIÓN

Módulos de potencia para aplicaciones industriales El módulo de cuarto de brick PIM4328P aporta una potencia entre 390 y 540 W a partir de una entrada de tensión estándar de entre 36 y 75 V con una salida de corriente permanente de 10 A sin necesidad de refrigeración forzada para trabajar a temperaturas de hasta 70ºC y con un caudal de aire de 2,0 m/s para temperaturas de hasta 90ºC. La salida tiene una potencia mínima de 390 W para una entrada de tensión de 39 V y elevando la tensión hasta 54 V, la potencia de salida se puede incrementar hasta 540 W. Con una eﬁciencia del 99% para una salida de potencia de 300 W mantiene una capacidad de carga dinámica que permite acceder a las aplicaciones de equipamiento ATCA. Con 2250 VCC de aislamiento y doble gestión de potencia, el módulo permite trabajar según los estándares RoHS y cumple los requisitos de IEC/EN/UL 60950-1.

Filtros para inversores fotovoltaicos Los filtros CC para instalaciones fotovoltaicas se instalan entre los paneles solares y el inversor, en el lado de CC para permitir la conformidad a la normativa de EMC aplicable en instalaciones conectadas a la red. La serie FEDC ha sido diseñada para reducir las emisiones conducidas hacia el panel solar y reducir las radiaciones EMI procedentes del panel solar, consiguiendo, de esta manera, alargar la vida útil del mismo. La inclusión de estos filtros en instalaciones solares permite aumentar el rendimiento de los paneles solares, así como aumentar la inmunidad de la etapa de control del inversor, evitando que el control quede suspendido por interferencias electromagnéticas. Los nuevos filtros FEDC, están disponibles desde 25 a 1500 A CC, con bornas hasta 150 A CC y pletinas hasta 1500 A CC. La tensión máxima de trabajo es de 1200 VCC. ■ Fabrica y comercializa: Premo

■ Fabrica y comercializa: Ericsson Power

CONVERSIÓN COMUNICACIONES

Controladores USB versión 3.0 Los controladores USB 3.0 con las referencias µPD720201 y µPD720202 se han encapsulado en un formato QFN de 8 mm y QFN de 7 mm e incluyen funciones avanzadas de comunicaciones para soportar la tercera generación de buses USB incorporando firmware almacenado en una memoria flash ROM externa pero que mantienen un formato muy compacto y reducen el consumo de corriente en modo de bajo consumo hasta 4,5 mW, lo que supone una reducción en el consumo del 90% en comparación con los anteriores controladores USB de este mismo fabricante. Los nuevos dispositivos USB 3.0 se han diseñado para mejorar la eficiencia energética al mismo tiempo que elevan la velocidad de transferencia de datos. Estos controladores permiten acceder a cuatro puertos USB 3.0 dentro de un formato compacto adecuado para todo tipo de aplicaciones.

Convertidores CC/CC con certificación de seguridad Los convertidores CC/CC modelos REC8, REC10 y REC15 cumplen con la certificación de seguridad UL-60950-1 que se complementa con la certificación EN60950-1 siendo componentes DIP24 regulados en formato de entrada 2:1 y 4:1 con diferentes márgenes de tensiones de entrada y salidas en formato único y dual. El nivel de aislamiento es de 2 kVCC de forma estándar, si bien opcionalmente se puede graduar hasta 3 kVCC. Con una potencia de hasta 10 W, permite cubrir todos los ambientes operativos industriales en un margen entre -40 y +85ºC. Con una eficiencia del 87% para todo el margen de entradas de tensión, ofrece una fiabilidad que le permite alcanzar 1,2 millones de horas. El convertidor proporciona una rectificación síncrona para las salidas de corriente más elevadas y las salidas de tensión estándar se elevan hasta 3,4 y 5,1 V en el modelo REC15. ■ Fabrica y comercializa: Recom

COMUNICACIONES

Conmutador de matriz 4x4 El modelo 2444 es un compacto conmutador de matriz de 4x4 (cruce) que puede conectarse simultáneamente cada una de sus cuatro salidas a cualquiera de sus cuatro entradas. Es compatible con todas las normas de enlace único SDI: SMPTE 259M (C) (SD-SDI), 292M (un solo enlace HD-SDI) y 424M (3G-SDI). Cuatro de siete segmentos LED muestra proporcionar una indicación de los estados del interruptor, así como el estado de la señal de las entradas de vídeo. La unidad se puede controlar manualmente a través del panel frontal de la consola, o con un ordenador a través de sus interfaces de Ethernet o comunicaciones serie. Un adaptador del servidor web permite que la unidad se pueda controlar desde cualquier navegador web y el servidor de la unidad telnet integral facilita su control por un cliente remoto y automatizado. ■ Fabrica y comercializa: Renesas Electronics ■ Fabrica y comercializa: Sensoray ABR 11 | Mundo Electrónico

COMUNICACIONES

Módulo doble para 900/1800 MHz El GL865-DUAL es un módulo de doble banda EGSM 900/1800 MHz destinado al mercado europeo con un tamaño de tan sólo 24,4x24,4x2,7 mm. Otra característica destacable es el encapsulado en formato LCC de 48 patillas para SMD que permite aplicar un proceso de soldadura más sencillo que la soldadura BGA pero con la misma calidad en términos de producción. Este módulo incorpora una pila TCP/IP y el control se realiza mediante instrucciones sencillas AT desde un microcontrolador externo. También tiene un intérprete de scripts en Phyton que permite poner nuestra aplicación dentro del módulo. Además dispone de 1,9 MB de memoria no volátil para la aplicación y 1 MB de RAM para el código propio. El consumo en modo dormido es de tan sólo 5 µW y en transmisión con la potencia máxima (2 W) es de tan sólo 360 mA por lo que está especialmente apropiado para comunicaciones M2M en equipos portátiles alimentados por baterías.

CONEXIÓN

Conectores de alta resistencia Con su homologación completa IP67, el conector BS-9522-F0014 se destina a entornos adversos que requieran una elevada resistencia a la vibración o tengan que sumergirse en líquidos. Se fabrica con una aleación de aluminio para su apantallamiento y un tratamiento superﬁcial que le permite utilizarse en aplicaciones de baja y en continua frecuencia. Los conectores ofrecen de 2 a 26 contactos en 19 modelos diferentes que permiten soportar corrientes entre 3 y 60 A que se ofrecen con diferentes opciones de dimensiones. Todos los conectores tienen aprobación RoHS y se pueden suministrar con terminaciones con apantallamiento EMC completo.

■ Fabricante: Telit ■ Comercializa: Sagitrón

■ Fabrica y comercializa: Weald Electronics

SUSCRIPCIÓN Sí, deseo suscribirme a la revista Mundo Electrónico acogiéndome para ello a una de las siguientes modalidades: � BÁSICA > Mundo Electrónico (11 ediciones/año) - 97,00 € (Extranjero: 110,00 €) � PLUS > Mundo Electrónico (11 ediciones/año) + Ruta de Compras del Sector Electrónico (edición anual) - 205,00 € (Extranjero: 238,00 €) � PREMIUM > Mundo Electrónico (11 ediciones/año) + Ruta de Compras del Sector Electrónico + Productrónica (6 ediciones/año) 238,00 € (Extranjero: 297,00 €)

Forma de pago

Remitente

Contra reembolso (sólo para España)

Nombre Empresa Dirección

Cheque a nombre de GRUPO TECNIPUBLICACIONES S.L.

Población Provincia Teléfono E-Mail Web

CP País Fax

Transferencia bancaria: Banco Guipuzcoano 0042 0308 19 0100011175 Transferencia bancaria: BBVA 0182 4572 48 0208002242 Domiciliación bancaria Banco / Caja: Codigo cuenta cliente

NIF**/CIF

ENTIDAD OFICINA DC

Día de pago:

Plazo:

**imprescindible para cursar pedidos tanto para empresas como particulares SERVICIO DE ATENCIÓN AL SUSCRIPTOR

902 999 829 suscripciones@tecnipublicaciones.com Fax. 93 349 23 50 Grupo Tecnipublicaciones S.L. C/Enric Granados 7, 08007 Barcelona www.grupotecnipublicaciones.com

Nº CUENTA

Cargo a mi tarjeta Nº Caduca el VISA

Firma

(titular de la tarjeta)

MASTER CARD

Declaración de Privacidad La información facilitada se guardará en un fichero confidencial propiedad de Grupo TecniPublicaciones S.L. En virtud de la Ley Orgánica 15/1999 de 13 de diciembre, sobre Protección de Datos de carácter personal, puede ejerecer el derecho a acceder a dicha información para modificarla o cancelarla, así como negarse a que sea usada con fines publicitarios, solicitándolo por escrito a: Grupo TecniPublicaciones S.L. – Avda. Manoteras, 44 – 28050 Madrid. España

Cargo o Función 01 Director 02 Jefe de Departamento o Producto 03 Ingeniero / Cuadro / Jefe de proyecto 04 Técnico 05 Otros: Departamento 01 Administración / Gestión 02 Comercial / Márketing 03 Compras 04 Dirección General 05 Mantenimiento 06 Documentación 07 Enseñanza 08 Informática

09 10 11 12 13 14 15 16 21

Estudios Métodos Producción I+D Técnico Técnico Comercial Automatización Control de Calidad Instrumentación

Actividad Principal 01 Fabricación / Producción 02 Representación / Distribución 03 Almacenista 04 Detallista 05 Estudios Número de trabajadores de su empresa 01 1 a 5 05 100 a 499 02 6 a 9 06 500 a 999 03 10 a 49 07 1.000 a 4.999 04 50 a 99 08 Más de 5.000 Sector de actividad de su empresa

Mundo Electrónico | ABR 11

agenda 56

Un 15% más de expositores y menos visitantes en la edición de este año de SITI/asLAN Entre los días 5 y 7 de abril se celebró en Madrid la XVIII edición del salón profesional SITI/ asLAN. En esta edición participaron un 15% más de expositores que en la pasada edición; sin embargo, el número de visitantes fue menor que la anterior feria con 10.805 asistentes. El protagonismo de esta edición se centró en los cambios y oportunidades que está generando el fenómeno de la computación en nube sobre las diferentes tecnologías que se presentan en esta feria. El Secreta-

rio General de Innovación recalcó la importancia de las tecnologías que tuvieron presencia en la Feria para desarrollar nuevas aplicaciones en todos los ámbitos de nuestra economía y la oportunidad que puede suponer el desarrollo de aplicaciones y servicios desde la nube para muchas empresas y la recuperación de un sector. La organización del evento valoró positivamente los resultados de esta edición, que superaron las previsiones iniciales. Se alcanzó la máxima ocupación del pabellón 1 de Feria de Madrid, lo que supone un 15% de

La ISSCC ofrece avances en procesadores sobre sustratos orgánicos Durante la IEEE International Solid-State Circuits Conference que se desarrolló hace unas semanas en San Francisco (EE.UU.) se han descrito diferentes alternativas para la realización de microprocesadores simples junto con estructuras de memoria DRAM sobre sustratos orgánicos, que constituirían el primer paso para lograr la impresión de transistores sobre un sustrato plástico. Si bien es cierto que los primeros estudios y prototipos realizados son muy rudimentarios (los investigadores señalan que todavía podrían faltar 20 años para que esta tecnología sea una realidad), no es menos cierto que son unos primeros pasos prometedores para lograr electrónica de bajo consumo y bajo coste. Investigadores del IMEC, por ejemplo, describieron un procesador simple de 8 bit que podía manejar hasta 6 instrucciones por segundo en un rutina promediada. El circuito incluía la aritmética, la lógica y las funciones correspondientes junto con tres registradores programables. El dispositivo de 3.381 transistores tendría el equivalente de 30 patillas de salida, consumiría 92 µW a 10 V y se ha probado sobre un plástico orgánico desarrollado por la ﬁrma Polymer Vision. Este dispositivo es similar al conocido Intel 4004, si bien el americano sólo utiliza transistores tipo P. Todavía queda mucho camino por recorrer hasta lograr un dispositivo comercializable como el hecho de elevar la frecuencia por encima de los kilohercios y optimizar los caminos para poder realizar circuitos más complejos en base a la misma tecnología. Sin embargo, los primeros pasos ya están dados como muestra otro trabajo de la Universidad de Minnesota que describe una memoria DRAM orgánica de 64 bit capaz de operar con un tiempo de lectura de 12 ms y escritura de 20 ms. La matriz de 8x8 utiliza células DRAM de tres transistores y consume 10 nW por bit de energía de refresco. Los investigadores también han descrito versiones orgánicas de memorias no volátiles y memorias SRAM. El siguiente paso en el camino consiste en integrar las memorias dentro de plásticos orgánicos ﬂexibles como son las hojas de 380x320 mm creadas con ablación láser, que además incluyen tecnología tipo CMOS con inversores totalmente funcionales. Pero las investigaciones no se acaban en los ejemplos mencionados, sino que el campo de trabajo es muy amplio y el número de investigadores que trabaja en electrónica orgánica crece día a día. ABR 11 | Mundo Electrónico

incremento respecto a la pasada edición. El número total de visitantes, en cambio, fue un 7% menor. www.siti.es

BREVES NÚREMBERG 3-5 MAYO

SMT/Hybrid/Packaging Las tecnologías ópticas están llamadas a ganar protagonismo en este evento dedicado a los procesos de integración y encapsulado de circuitos electrónicos. Un apartado especial denominado precisamente “Optics meets Electronics” analizará precisamente este aspecto. www.mesago.de

NÚREMBERG 17-19 MAYO

PCIM EUROPE 2011 Conferencia internacional orientada hacia la Electrónica de Potencia y sus aplicaciones en energía de movimiento y dirección que tiene sus aplicaciones en todos los procesos de ﬂujo de energía, desde la generación hasta su uso y distribución. www.mesago.de/en/PCIM

BUDAPEST 24-27 MAYO

TETRA WORLD CONGRESS 2011 La capital húngara será el lugar de encuentro de la comunidad internacional TETRA y ofrecerá la oportunidad única de reunirse con toda la comunidad del sector, formada por usuarios, fabricantes, operadores de redes, desarrolladores aplicaciones e integradores de sistemas en todo el mundo. www.tetraworldcongress.com

Mundo Electr贸nico | MAR 10

índices y avances 58

Próximo número - 428

Índice de anunciantes Mundo Electrónico - Abril 427

Mundo Electrónico ofrece en su próximo número el suplemento Optrónica y el dossier dedicado a los componentes pasivos, electromecánicos y conectores, así como artículos centrados en el diseño de fuentes de alimentación de alta frecuencia y conectores de tarjetas inteligentes.

Adler Instrumentos ...............................9 CWIEME ...............................................13 EBV Elektronik .......................... Portada Fadisel ...................................................2 Premo ....................................................4

■ Tendencias

RC Microelectrónica ...........................59

Técnicas de diseño optimizado para fuentes de alimentación de alta frecuencia Maurizio Granato y Roberto Massolini National Semiconductor

RM Electronics ....................................57 Rohde & Schwarz ................................60 Rohm Semiconductor ...........................7

Conectores de tarjetas inteligentes: afrontando los retos del mercado Gijs Werner FCI Electronics

■ Dossier

Componentes pasivos, electromecánicos y conectores

■ Opinión

Iluminación y legislación Gary Nevison Farnell

Índice de Empresas citadas 3M........................................................ 49

Intel ...................................................... 11

RF Micro Devices ................................. 10

Adler Instrumentos .............................. 49

International Rectiﬁer ...................... 12, 50

Rutronik................................................ 40

Agilent Technologies....................... 10, 50

Kemet ......................................................

Sagitrón.......................................... 49, 55

Anatronic .............................................. 49

Schneider Electric ................................. 34

Anritsu .................................................. 14

LeCroy ................................................. 49

Sensoray .............................................. 54

Avago Technologies ............................. 12

Liebert .................................................. 30

Silicon Labs .......................................... 49

AVX ...................................................... 52

Linear Technology ................................ 52

Solaris Synergy ..................................... 15

CHiL ..................................................... 12

Link Microtek ........................................ 52

Souriau ................................................. 50

Cinterion ............................................... 49

Marvell Semiconductors ....................... 53

Sputnik Engineering .............................. 26

Cypress Semiconductor ................... 6, 50

Maxim Integrated Products................... 53

STMicroelectronics ................ 9,10, 15, 44

EBV Elektronik ...................................... 22

Maxon Motor ........................................ 53

TE Connectivity .................................... 49

Endesa ................................................... 8

Microchip Technology .......................... 14

Tektronix ........................................ 14, 15

Ericsson ............................................... 54

Molex ................................................... 51

Telit ...................................................... 55

Erni Electronics ..................................... 51

Narda STS............................................ 48

Texas Instruments ............................ 6, 15

Farnell ............................................ 15, 44

National Instruments ................. 13, 50, 51

Vicor ..................................................... 18

Freescale Semiconductor ..................... 10

National Semiconductor ......................... 6

Vishay............................................. 51, 52

Goepel Electronic ................................. 53

NXP ...................................................... 11

Weald Electronics ................................. 55

Harting ................................................. 53

On Semiconductor ................................. 6

Ikanos .................................................. 12

Premo .................................................. 54

Inﬁneon Technologies ............................. 9

Recom ................................................. 54

Integrated Device Technology............... 16

Renesas Electronics ............................. 54

ABR 11 | Mundo Electrónico