Mundo Electronico - 428 by Versys Ediciones Técnicas, S.L.

Optrónica.

mundo Nº 428 • MAYO 11

COMPONENTES ACTIVOS. Conectores de tarjetas inteligentes ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Controlador de velocidad de un BLDC de 3 fases Microgeneradores de energía para sensores mediante VEPG OPINIÓN. Iluminación y legislación

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

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

EDITORIAL

mundo

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Hipersector hipoelectrónico

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: Printed in Spain. Dep. Legal: B. 24928-71 - ISSN-0300-3787

a asociación AMETIC (Asociación Multisectorial de Empresas de Electrónica, Tecnologías de la Información y la Comunicación, Telecomunicaciones y Contenidos Digitales) ha dado a conocer un año más las cifras que nos sirven a todos los observadores de referencia para conocer la marcha del sector electrónico español. Éstas son algunas de las conclusiones que permiten extraer los principales datos consultados: • El volumen total de negocio (88.211 M€) se estancó, un año después de haber caído por primera vez en su historia. • Cerca de la mitad de este volumen de negocio corresponde a servicios de telecomunicaciones, los cuales disminuyeron su demanda en un 3%, muy probablemente como consecuencia directa de la menor actividad empresarial por la crisis. • Apenas un 19% del hipersector pertenece a la Electrónica, es decir, alrededor de 17.000 M€. • El segmento denominado “Componentes Electrónicos” por AMETIC incluye también la subcontratación pero apenas generó 2.408 M€; dos terceras partes de esta cifra corresponden a importaciones. La subcontratación en concreto facturó unos 550 M€. • La caída en picado de las carteras de pedidos afectaron gravemente al apartado de Electrónica Profesional, en el que tan sólo se muestra activo el segmento de defensa por la participación en programas europeos. • El mercado español de “Instrumentación y Equipos Didácticos” asciende a unos 200 M€. • El Mundial de Fútbol catalizó las ventas de televisores, pese a lo cual la fuerte caída de precios provocó un modesto aumento de la facturación del 1%. • Caen el empleo y las inversiones en I+D. En cambio las exportaciones ganan terreno ante la debilidad de la demanda interna y pese a la alta cotización del euro frente al dólar. • La Electrónica el automóvil y los contenidos digitales constituyen excepciones con avances del 11% y el 7%, respectivamente. Todos estos datos y otros como el encarecimiento de las materias primas, los avances en Electrónica de Potencia y el auge de las energías renovables imponen factores adversos pero también favorables a un negocio más competitivo y globalizado que nunca, no apto para innovaciones con minúsculas sino para una auténtica I+D. Se buscan emprendedores, investigadores y una Administración ambiciosa.

Mundo Electrónico | MAY 11

sumario

La portada RM ELECTRONICS

Nº 428 / MAYO 11

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03 Editorial

Hipersector hipoelectrónico

06 Actualidad

El hipersector español de las TIC se estancó en 2010 - Idneo reorienta su actividad hacia los productos electrónicos - Microchip introduce potentes mejoras en su entorno de desarrollo integrado MPLAB X - La gama Simple Switcher de National llega hasta 10 A - Anritsu anuncia un sistema de medida inalámbrica basado en aplicaciones web

20 Opinión 6

Iluminación y legislación por Gary Nevison

24 Dossier: Componentes Pasivos

■ Perspectiva del sector de componentes en el primer cuatrimestre por Ezequiel Navarro

Tendencias 26 Componentes activos.

■ Conectores de tarjetas inteligentes: afrontando los retos del mercado por Gijs Werner

28 Electrónica de potencia.

■ Controlador de velocidad de un motor CC sin escobillas en 3 fases por Martin Hill

32 Electrónica de potencia.

■ Técnicas de diseño optimizado para fuentes de alimentación de alta frecuencia por Maurizio Granato y Roberto Massolini

38 Electrónica de potencia.

■ Microgeneradores de energía para sensores mediante dispositivos VEPG por Felipe Jerez

Optrónica 42 Actualidad.

UDC prevé que se duplique el mercado OLED en 2011 - El mercado de sensores ópticos tiene un gran potencial - Sensor óptico de proximidad de Rohm de tecnología monolítica - Fibra óptica con dispositivo semiconductor integrado

48 Productos y servicios

La solución: Analizador lógico de Agilent

58 Índices y avance Mundo Electrónico | MAY 11

actualidad 6

EMPRESAS Y MERCADOS

EE.UU. y Europa apuestan por los vehículos eléctricos ■ La difícil situación en el norte de África y en los países productores de petróleo puede signiﬁcar el último impulso necesario para el desarrollo ﬁnal de los vehículos eléctricos. Recientemente la Unión Europea ha señalado que en el año 2050 quiere que no circulen vehículos de gasolina en las ciudades. Al mismo tiempo, el presidente estadounidense quiere que en el año 2015 haya un millón de vehículos eléctricos en EE.UU. Con estos anuncios, las previsiones para la próxima década de los analistas señalan un mercado potencial de 50 millones de vehículos. Para lograr esta previsión todavía tiene que madurar la tecnología, en este sentido, la I+D se centra en los componentes clave de la infraestructura necesaria para lograr que los consumidores al volante de los coches eléctricos. La batería y el desarrollo de electrónica de potencia está ganando impulso, según los expertos, al igual que el despliegue de la infraestructura para la recarga de vehículos eléctricos.

NXP traslada su producción a China ■ NXP ha trasladado su sede central de electrónica para el automóvil de Hamburgo a Shanghai. Al mismo tiempo, la compañía pone en marcha un nuevo centro de I+D para tecnologías a la industria de la automoción en este país. El nuevo centro técnico asumirá los trabajos de diseño y desarrollo, así como de la innovación de sistemas y soporte al cliente en el ámbito del automóvil. Con una plantilla de 20 ingenieros, el centro no sustituirá a las actividades europeas de I+D, sino que tratará de complementarla. Según NXP, la actual tendencia de mercado es a situar la producción y las sedes principales lo más cerca posible de los mercados con mayor crecimiento potencial. En este caso, el sector del automóvil está mostrando un crecimiento muy superior en el mercado chino que en el resto del mundo. La compañía planea aprovechar sus conocimientos en la creación de redes para coches, sensores y soluciones RFID para satisfacer las necesidades especíﬁcas del mercado chino a partir de soluciones de señal mixta de alto rendimiento. MAY 11 | Mundo Electrónico

Según los datos de AMETIC

El hipersector español de las TIC se estancó en 2010 ■ Los datos facilitados por la Asociación Multisectorial de Empresas de la Electrónica, Tecnologías de la Información y la Comunicación, Telecomunicaciones y Contenidos Digitales (AMETIC) sobre el último ejercicio del hipersector de las TIC muestran una facturación de 88.211 millones de euros en 2010, lo que supone un estancamiento respecto al ejercicio anterior. Los sectores de Electrónica Profesional, Industrias de Telecomunicación y Servicios de Telecomunicación son los que ofrecen datos negativos ya que experimentaron variaciones del -5%, 0 y -3%, respectivamente. Asimismo, la producción obtuvo también un crecimiento nulo. Las exportaciones aumentaron un 6% y en las importaciones el avance fue del 1%.

Descendieron el empleo (-3%), la inversión en I+D (-2%) y las inversiones en innovación (-3%). Para el presidente de AMETIC, Jesús Banegas, el hecho de que las TIC hayan mantenido su volumen de negocio a pesar de la crisis signiﬁca que en los próximos años podría continuar creciendo. El hipersector TIC incluye servicios de telecomunicaciones, tecnologías de la información, telecomunicaciones, electrónica de consumo, electrónica profesional, componentes electrónicos, contenidos digitales y otros segmentos como la electrónica del automóvil, el mantenimiento y comercialización de equipos electrónicos y componentes, y las consolas de vídeojuegos.

Maxim entra en el mercado de alimentación digital ■ Maxim Integrated Products ha decidido entrar en el mercado de alimentación digital, que tienen un gran potencial de crecimiento, a través de la división conocida como InTune, que cuenta con tecnología de alimentación digital basada en control de modelo predictivo o en espacio de estado, en contraposición al control PID (Proportional Integral Derivative) que utilizan la mayoría de sus competidores. Además de los esfuerzos en I+D, la empresa también se ha apoyado en la compra de una pequeña ﬁrma de de-

sarrollo de tecnología de control digital que cuenta con experiencia en tecnología de espacio de estado, así como en la utilización de algunas patentes de la compañía Power-One. Maxim ha sido la última empresa hasta la fecha en dar el salto a la tecnología de alimentación digital tras empresas como ADI, Intersil, Linear Technology, Microchip Technology o Texas Instruments entre las más grandes. Este mercado crecerá según IMS Research un 30% interanual hasta llegar a 900 millones de dólares en cinco años.

actualidad

Empresas y Mercados

Texas Instruments domina el mercado de CI de alimentación ■ Según el último estudio de mercado realizado por IMS Research, y teniendo en cuenta la adquisición de National Semiconductor por parte de Texas Instruments, ha nacido un gigante que domina de largo el mercado de CI para alimentación. La combinación de ambas empresas representa el 17% del segmento de gestión de energía con 2.200 millones de dólares en ingresos y, en el segmento particular de CI para LED, la nueva compañía controla la cuarta parte del mercado mundial. En este sentido, si no intervienen las regulaciones anticompetencia, cuando se cierre el proceso, la nueva compañía contará con el doble de cuota de mercado que la segunda empresa en la lista: Inﬁneon Technologies. Dentro de la administración de energía, TI tiene una fuerte posición en segmentos como controladores de conmutación y gestión de batería, mientras que NS era más fuerte en circuitos integrados de regulación de tensión, por lo que el catálogo de soluciones se complementa. Además, la posición de TI también se reforzó el año pasado en el mercado de MEMS, según un estudio de iSuppli, durante el año 2010 TI alcanzó una cifra de negocio de 793 millones de dólares con un incremento del 25% que permitió a esta empresa volver a liderar el mercado MEMS superando al segundo que es HewlettPackard con unas ventas de 782 millones de dólares, lo que representa una muy ligera caída con respecto a 2009. La progresión de TI en el mercado MEMS ha sido llamativa puesto que logró un pico de 920 millones de dólares en 2004 que se fue reduciendo en una tercera parte hasta el año 2009 cuando totalizó 635 millones de dólares. Ahora vuelve a recuperar posiciones y fortalece su situación en todos los segmentos de la Electrónica. BOSCH Y STM, A LA ZAGA El informe de iSuppli también hace referencia al resto de fabricantes, entre los cuales el grupo alemán Bosch se sitúa en tercera posición con una facturación de 643 millones de dólares tras un avance del 46% respecto al año anterior. En cuarta posición del mercado MEMS se sitúa STMicroelectronics con unas ventas totales de 354 millones de dólares. MAY 11 | Mundo Electrónico

Empresa conjunta de Ficosa y Comsa Emte

Idneo reorienta la actividad hacia los productos electrónicos ■ Idneo nace como empresa conjunta al 50% constituida por Ficosa y Comsa Emte, aunando así la capacidad de ambos grupos empresariales junto con el conocimiento de Sony, antigua compañía ubicada en Viladecavalls (Barcelona), en el ámbito de la Electrónica. Con unas instalaciones avanzadas en I+D y homologación de producto, la nueva ingeniería de Ficosa y Comsa Emte se dedicará a la investigación y desarrollo de productos y soluciones integradas. Surge tras la adquisición de la planta de Sony en Viladecavalls (Barcelona) y prevé facturar 25 millones de euros en 2015, así como duplicar el número de ingenieros hasta los 300. Ficosa y Comsa Emte aportarán las capacidades industriales y de ingeniería y Sony, aportará sus conocimientos en Electrónica. Se trata de una nueva estrategia que está aplicando la compañía para plantear un mayor desarrollo en I+D con un alto potencial de crecimiento y una de las mayores reconversiones industriales que se han llevado a cabo en España en los últimos 25 años. El objetivo, según han explicado los directivos Xavier Pujol, Carles Sumarroca y Enric Vilamajó, es que el 30% de la producción de la compañía en 2014 sea fruto de la diversificación. INGENIEROS CONTRATADOS La multinacional generará empleo gracias a la contratación de ingenieros de distintas especialidades han explicado los tres principales directivos de la empresa. La nueva sede contará con cerca de 1.600 empleados gracias a los 920 empleados que procederán de la compañía japonesa y los más de 1.050 llegados de las plantas de Mollet y Rubí, también en la provincia de Barcelona. La planta de Viladecavalls integra un laboratorio de homologación y certificación que gestiona todo el ciclo del producto: desde su concepción y diseño, prototipaje y homologación hasta la transición del proceso de fabricación. Centrará su actividad en seis grandes áreas de negocio: desarrollo de sistemas para vídeo, energías renovables y medio ambiente, aplicaciones de transportabilidad, vehículos eléctricos, seguridad y defensa, consumo y salud. Idneo permite acelerar la integración vertical en electrónica y su diversificación hacia sectores más allá de la automoción. Xavier Pujol, Consejero de-

legado de Ficosa, explica que “Idneo será el centro neurálgico de Ficosa” y que facilitará la conversión de la empresa en una compañía 100% electrónica. Además, desarrollará proyectos de ingeniería con un alto componente de innovación para empresas muy diversas. La nueva ingeniería cuenta con un equipo de 159 ingenieros y prevé facturar 25 millones de euros en 2015, de los cuales 2,5 millones procederán de clientes asiáticos, 3 millones de la zona Nafta y el resto de Europa. Las previsiones defienden que más de la mitad de la facturación corresponderá a proyectos de transportabilidad 31%, el 14% en energías renovables y otro 14% en sistemas de vídeo. FUTURAS OFICINAS EN SHANGHAI Y EE.UU. La estrategia de Idneo se basa en el acercamiento a los clientes mediante los centros que Ficosa tiene repartidos por todo el mundo y en desarrollar actividades de bajo valor añadido en países de bajo coste. Para ello, Idneo tiene previsto abrir una oficina en Shanghai en 2012 que le permitirá asegurar la competitividad en coste de la compañía, y una segunda oficina en EE.UU. en 2013. Ficosa es una de las compañías de automoción que juntará casi toda su actividad en la nueva planta de Viladecavalls y la nueva empresa le permitirá acelerar la integración vertical en electrónica y su diversificación hacia sectores más allá de los que investigaba hasta ahora. La operación, que se lleva a cabo tras la adquisición en 2010 de la planta de la multinacional japonesa en Barcelona, obliga a una reorganización del grupo y cerrará el centro de Ficosa en Mollet del Vallés y las oficinas de la capital catalana además de convertir la fábrica de Rubí en un centro de desarrollo de energías renovables. El proceso de transformación de Viladecavalls finalizará en 2013, cuando la planta ya destinará sus más de 6.000 m2 a innovación e I+D, convirtiéndose así en uno de los centros tecnológicos más importantes de España dedicados al automóvil, la electrónica, la energía y las comunicaciones. El grupo ha recuperado el nivel de actividad que presentaba antes de la crisis y ha cerrado el año 2010 con un resultado neto de aproximadamente 20 millones de euros.

España se aleja de los líderes

18,2 GW de energía en las instalaciones fotovoltaicas ■ Las instalaciones mundiales de energía fotovoltaica alcanzaron una cifra de 18,2 GW durante el año 2010 según un informe realizado por la consultora especializada Solarbuzz. Esta cifra representa un incremento en las instalaciones del 139% con respecto a 2009 pese a la crisis económica mundial. Con esta cifra de energía, el negocio total generado por la energía solar fotovoltaica alcanzó los 82.000 millones de dólares, lo que representa más que duplicar los 40.000 millones de dólares de negocio del año anterior. Por regiones, los primeros cinco países han sido Alemania, Italia, República Checa, Japón y EE.UU., dejando a España fuera ya del mercado tras los importantes recortes gubernamentales realizados en este segmento de la economía. Los cinco países mencionados suponen un total de 14,7 GW, lo que representa el 81% del total de instalaciones durante el año 2010. Por otro lado, tanto el mercado japonés como el norteamericano han doblado su volumen pese a que entre ambos no representaron más de 2 GW durante el año pasado. El mercado mundial de producción de células solares ya ha alcanzado los 20,5 GW desde los 9,9 GW del año anterior con una producción de película delgada que supone el 13,5% del total. Los productores asiáticos, en particular China y Taiwán, siguen copando la mayor parte del mercado con casi el 60% del total de la producción de células solares siendo las principales empresas Suntech Power seguida de JA Solar. Para abastecer esta demanda los fabricantes de polisicilio tuvieron una capacidad de producción de 145.200 toneladas que ha provocado una sobreoferta que ha supuso una caída en el precio del 14% con respecto al año 2009.

Más memoria DRAM para las tabletas ■ La cantidad de memoria de acceso aleatorio dinámico (DRAM) de las tabletas crecerá un 147% durante este 2011 para alcanzar un promedio de 676 MB por dispositivo según un estudio realizado por iSuppli IHS. Según ese mismo estudio, la densidad de memoria incluida en las tabletas se incrementará en un promedio del 68% interanual hasta el año 2015. El incremento durante este 2011 de la densidad de memoria en las tabletas podría haber sido todavía mayor si Apple y su producto estrella hubieran determinado incrementar la memoria hasta 1 GB en lugar de los 512 MB. La mayoría de los competidores ya han optado por 1 GB, pero la mayor parte del mercado está, todavía en manos de Apple. En cualquier caso, la tendencia a la mejora de la tecnología de pantalla y la variación a un nuevo SO por parte de Apple podrían provocar la necesidad de incrementar la memoria en sus dispositivos. En cualquier caso, la situación sigue siendo alcista y, dada la restricción en la producción, probablemente tire de los precios al alza. Mundo Electrónico | MAY 11

actualidad

Empresas y Mercados

El mercado MEMS crece un 157% ■ La demanda de dispositivos MEMS sigue creciendo con fuerza, en concreto en el mercado de electrónica de consumo y telefonía móvil que, según la consultora iSuppli IHS mostrará una evolución superior al 157% a lo largo de este año para todo el segmento. La cifra prevista para consumo y móviles es de unos 457 millones de dólares que es más que duplicar el mercado partiendo de una cifra en 2010 de 178 millones de dólares. La previsión de un segmento de mercado con menos de un lustro de historia es seguir incrementando el negocio así, las previsiones indican que en el 2014 la cifra de negocio podría alcanzar los 1.400 millones de dólares. La mayor parte del crecimiento procede de productos novedosos como giroscopios triaxiales, una evolución que contrasta con los productos MEMS tradicionales como los acelerómetros y giroscopios de uno o dos ejes que estabilizarán su crecimiento en una cifra del 10% al 12% durante los tres próximos años. En esta nueva situación y con la vista en 2014, los nuevos productos MEMS representarán casi el 40% del total facturado frente a un porcentaje que podría situarse en algo menos del 10% del pastel el año pasado.

Buenas perspectivas para el mercado de SAI ■ El informe más reciente de IMS Research informa que el mercado mundial de sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) creció dos veces más rápido en la segunda mitad de 2010 en comparación con el primer semestre de ese año. Este crecimiento ayudó a alcanzar una cifra de negocio de 7.000 millones de dólares y las previsiones señalan que la demanda podría llegar durante el año 2012 a los niveles previos a la última recesión. Han sido las pequeñas y medianas empresas, según el análisis, las que han arrastrado el mercado al alza con unos proyectos de menor dimensión, pero en mayor número. En su punto máximo en ventas en 2008 de 8.000 millones de dólares, el 50% de la facturación se la llevaron los grandes del sector: Schneider Electric, Eaton, y Emerson Network Power. MAY 11 | Mundo Electrónico

Herramienta de desarrollo gratuita

Microchip introduce potentes mejoras en su entorno de desarrollo integrado MPLAB X S. Lorenzi

■ El entorno de desarrollo integrado (Integrated Development Environment, IDE) de Microchip Technology incorpora un amplio conjunto de nuevas funciones en su versión más reciente, MPLAB X, basado en fuente abierta y compatible con los sistemas operativos Linux, Mac OS y Windows. MPLAB X destaca por su sencillo manejo y su funcionalidad basada en elementos muy prácticos, como la capacidad de gestionar múltiples proyectos y herramientas con depuración simultánea, un editor avanzado, gráﬁcos de llamada visual y terminación de código. Ofrece soporte a los más de 800 microcontroladores PIC, controladores de señal digital dsPIC y dispositivos de memoria pertenecientes a la propia compañía. MPLAB X se basa en la plataforma de código abierto NetBeans impulsada por Oracle, que según Microchip cuenta con una comunidad activa de usuarios que puede contribuir con un gran número de mejoras y complementos de terceros. Los clientes de Microchip también pueden aprovechar los componentes de software gratuitos de NetBeans y complementos disponibles de forma inmediata, así como la capacidad de personalizar el IDE MPLAB

X para cubrir las necesidades individuales de desarrollo. Con MPLAB X el espacio de trabajo puede afrontar en paralelo múltiples proyectos, múltiples herramientas y múltiples conﬁguraciones, así como sesiones simultáneas de depuración. FACILITAR LA PROGRAMACIÓN Entre las nuevas prestaciones que ofrece MPLAB X se pueden destacar su utilidad de importación para facilitar el trasvase de proyectos de la versión anterior de MPLAB, terminación de código y menús de contexto mediante editor avanzado, así como ventana de visualización conﬁgurable. Ofrece soporte a múltiples versiones de compilador simultáneamente, además de herramientas de colaboración en equipo para detección de errores y control de código fuente. Según las estimaciones realizadas por los técnicos de la compañía, el tiempo de desarrollo con MPLAB X se ve acortado entre un 15% y un 20% respecto a la versión anterior. El entorno MPLAB X se puede descargar gratuitamente en www.microchip.com/MPLABX En la web de Microchip se han incluido asimismo un foro de debate y una sección Wiki, entre otras iniciativas que tratan de conocer la opinión de los usuarios.

actualidad

Tecnología

Saft proporciona baterías de litio a los KERS de F1 ■ Saft ha desarrollado baterías de última generación de ión de litio para equipar los sistemas KERS de cinco de los doce equipos de Formula 1 que compiten este año en el campeonato, entre ellos Ferrari y Lotus Renault. Las baterías de Saft aportan hasta 60 kW (unos 80 CV), con una liberación de energía de hasta 400 kJ por vuelta. El piloto decide cuándo utilizar esta energía adicional para proporcionar un impulso de aceleración adicional de 7 s por vuelta. Cuento el coche de F1 frena, una parte de su energía cinética se captura mediante un motor/generador (MGU) eléctrico conectado mecánicamente al motor. Esta energía captada cinéticamente se transforma en energía eléctrica que se almacena en las células de ión de litio. Cuando se necesita la potencia extra, la batería libera la energía almacenada a la MGU que funciona como un motor eléctrico proporcionando un suministro de energía adicional a la transmisión. Saft ha colaborado con los equipos de F1 para desarrollar soluciones a medida en el diseño del KERS de cada equipo, basándose en las células de alta de tecnología de ión de litio de Saft que ofrecen una combinación apropiada de rendimiento, relación potencia/peso, ﬁabilidad y seguridad.

Con tecnología desarrollada en España

Grupo Albedo avanza en el modelado de redes Ethernet/IP ■ Grupo Albedo ha desarrollado la herramienta Net.Storm, que es capaz de generar, de forma totalmente controlada, las perturbaciones que afectan los paquetes e Intranets e Internet, como latencias, ‘jitter’, pérdida, duplicación, reordenamiento, error y variaciones de ancho de banda, que son comunes en las redes Ethernet/ IP. Net.Storm permite a los ingenieros modelar dinámicas de red arbitrarias para probar el rendimiento de las aplicaciones y equipos IP, incluyendo VoIP, IPTV observar su tolerancia a ese tipo de deficiencias de la red. Además, se presenta en un formato bastidor, como sistema autónomo portátil o como tarjeta PCI-e. Otra herramienta es Net.Audit, un sistema para medir con precisión los parámetros que determinan la calidad de la capa de servicio IP en aplicaciones VoIP, IPTV y Acceso a Internet. Net.Audit también verifica el SLA firmado entre empresas y operadoras, entre operadores y carriers, según las normas internacionales de la UIT-T y el MEF. Net.Audit ayuda a la identificación de las causas de la degradación de la calidad o el bajo rendimiento de aplicaciones de nueva generación.

Finalmente, Albedo Telecom ha presentado AT.2048, el analizador de BER para E1 y Datacom. Está indicado para técnicos de campo instalación y mantenimiento de circuitos E1 y comunicación de datos. Este equipo, diseñado y fabricado en España, dispone de pantalla de alta resolución, tres puertos USB, RJ45, conectores Cisco y baterías de larga duración.

MIPS Technologies sigue apostando por los 64 bit

Pilas de combustible a punto de sustituir a las pequeñas baterías

■ Con el objetivo puesto en superar a ARM, MIPS Technologies tiene como objetivo poner en marcha en el segundo semestre dos núcleos sintetizables de 64 bit. La familia Prodigy tiene previsto incluir procesadores con capacidad multithreading y con capacidad para múltiples instrucciones por ciclo de reloj. MIPS no proporcionará mayores detalles del producto en los núcleos de hasta que sea una realidad. Pero se espera que actúen como actualizaciones de la gama media de 32 bit que tiene este mismo fabricante. Prodigy incluirá como mínimo dos procesadores: el primero con un solo núcleo y una ejecución de una sola instrucción por ciclo de reloj y una versión multiprocesador para ejecutar por lo menos dos instrucciones por ciclo de reloj. La versión multinúcleo trabajará al menos con cuatro hilos por núcleo.

■ Las pilas de combustible integradas podrían reemplazar baterías pequeñas, según investigadores de la Universidad de Harvard que han realizado una oblea que contiene 145 celdas de combustible de óxido sólido. El equipo de investigación ha demostrado previamente el concepto de fabricación de membranas de película delgada de células de combustible de óxido sólido, pero sólo con un tamaño demasiado pequeño como para sustituir las pilas más pequeñas. Ahora el equipo, en colaboración con SiEnergy Systems LLC (una empresa americana especializada), ha demostrado que esta tecnología puede ser completamente útil y escalable al mundo comercial. El equipo fabrica pequeña pilas de combustible con membranas de 100 nanómetros de grosor en los circuitos

MAY 11 | Mundo Electrónico

que amplía su área de 100 µm a 5 mm de ancho, alcanzando una densidad de potencia de 155 mW/cm² (a 510ºC). El siguiente paso de los investigadores será fabricar ánodos nanoestructuras para combustibles alternativos, el hidrógeno y los electrodos microestructurados, que en su conjunto deberían permitir a las células de combustible poder reemplazar en el mercado a las baterías más pequeñas.

Memorias de Samsung de altas prestaciones

Con soporte de WEBENCH

La gama Simple Switcher de National llega hasta 10 A S. Lorenzi

■ National Semiconductor ha añadido 12 nuevos modelos a su serie Simple Switcher, formada por módulos de alimentación y que ahora alcanza una corriente de salida de 10 A. Entre las características de los nuevos dispositivos destacan también su conformidad a CISPR 22 (Clase B) para interferencias electromagnéticas radiadas y conducidas, así como nuevas funciones para compartimiento de corriente y sincronización de frecuencia. De hecho, la corriente de salida puede alcanzar los 60 A cuando se colocan varios módulos en paralelo. Una patilla de sincronización permite que los módulos trabajen a la misma frecuencia, controlando así el nivel de ruido de conmutación en sistemas sensibles al ruido. EFICIENCIA PRÁCTICA Según la propia compañía, estos dispositivos combinan la eﬁciencia de un regulador conmutado síncrono y la sencillez de un regulador lineal, ya se elimina el inductor externo y se simpliﬁca el trazado de las pistas de conexión. En seis de los doce nuevos modelos la tensión de entrada es de 6 V a 36 V y a la salida suministran una tensión muy precisa de 0,8 V a 6 V, todo ello con una corriente de salida de 3, 5, 8 o 10 A. Algunos incorporan sincronización de frecuencia y compartimiento de corriente. En los otros seis módulos la tensión de entrada es de 6 V a 20 V y los valores de tensión y corriente de salida son iguales a los antes descritos, al igual que la posibilidad de sincronización de frecuencia y compartimiento de corriente. Todos ellos cuentan con el soporte de las herramientas de diseño on-line WEBENCH Power Architect de National, accesibles mediante www.national.com/powerarchitect Los encapsulados son TO-PMOD de 7 y 11 patillas.

Ventajas de tipo térmico

■ Samsung Electronics ha dado inicio a la producción memorias de 4 Gb en formato DDR de bajo consumo utilizando una tecnología de producción de 30 nm. Los nuevos modelos de memorias DRAM se destinarán a las gamas más elevadas de teléfonos inteligentes, tabletas y otros dispositivos móviles, lo cual permite incrementar la vida de la batería, según el propio fabricante en un 60%. El nuevo dispositivo también combina alto rendimiento y elevada eﬁciencia energética, ofreciendo una velocidad de transmisión de datos de 1066 Mbps, más del doble que MDDR actual, que trabaja entre 333 a 400 Mbps. Además, el circuito permite una solución de la memoria más reducida con paquetes de hasta 1 GB de capacidad, permitiendo un mejor apilamiento y reduciendo la altura del dispositivo de 1,0 a 0,8 mm. Samsung empezará con la producción de memorias de 1 GB de capacidad a los que seguirán las memorias de 2 GB a corto plazo.

ENIAC empieza a dar sus frutos Uno de los aspectos más destacados por Alex Chin, Director de la unidad de negocio Simple Switcher en National Semiconductor, en el transcurso de la presentación de las incorporaciones a la gama Simple Switcher, es su rendimiento térmico, hasta tal punto que en muchos casos no hace falta ventilación de aire o disipador (por ejemplo, en una conversión de 12 V a 3,3 V). Ello gracias a una resistencia térmica entre unión y ambiente que en el caso de los modelos de 5 A es de 12°C/W y de 9,9°C/W para los de 10 A. Para compartir corriente, National propone una práctica conexión de tipo plug & play entre tarjetas macho y hembra en cadena, cada una de ellas con un módulo en una cadena formada por un maestro y un conjunto de esclavos. Por último, está previsto que a lo largo de 2011 se anuncie una nueva gama de nanomódulos con una densidad de potencia mucho mayor gracias a su encapsulado LLP-8 con unas dimensiones de 2,5 x 3 x 1,2 mm en lo que se apunta como una nueva generación de los Simple Switcher.

■ STMicroelectronics ha presentado su nueva tecnología de energía inteligente y la empresa espera que permita una reducción signiﬁcativa en el consumo de energía de una amplia gama de sistemas electrónicos, desde equipos médicos hasta cargadores de baterías de vehículos eléctricos híbridos. El dispositivo puede manejar más de cien canales, para hacer frente a la siguiente generación de escáneres médicos que requieren miles de canales. El desarrollo de la nueva tecnología es uno de los resultados de un avanzado proyecto europeo de I+D. En Europa, la UE ha estimulado la investigación y el desarrollo en este ámbito a través de la iniciativa ENIAC (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council). En el marco de ENIAC, ST y 17 socios europeos han constituido el consorcio SmartPM (Smart Power Management in Home and Health) para responder a la creciente necesidad de eﬁciencia energética. El consorcio SmartPM incluye distintas empresas e instituciones académicas de nueve países: Bélgica, Francia, Alemania, Irlanda, Italia, Países Bajos, Noruega, España y Suecia. Mundo Electrónico | MAY 11

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Sensores resistentes a las altas radiaciones para el CERN ■ Los científicos del centro de investigación noruego SINTEF están colaborando con colegas de universidades de Noruega, otros países europeos y EE.UU. para perfeccionar la fabricación de sensores de radiación en 3D. Estos sensores especiales serán necesarios cuando el anillo acelerador de partículas de 30 km del CERN se actualice para trabajar a altas energía en 2017. Dos sistemas de detección de gran tamaño (ATLAS y CMS) se encuentran en el anillo del acelerador. Los sistemas de detección contienen varias capas de diferentes tipos de detectores que identifican y rastrean las partículas creadas por las colisiones de protones en el interior del anillo. En las zonas adyacentes a la tubería de alto vacío más profunda que encierra los haces de protones se expone a la radiación muy intensa, y con la actualización se incrementará la intensidad de la radiación en uno o dos órdenes de magnitud. Las dosis de radiación en la nueva versión destruirían los sensores estándar de silicio, lo que significa que los sensores de las capas internas deben ser sustituidos por otros más resistentes a la radiación. SENSORES ACTIVOS El proyecto de cooperación ya ha producido varias versiones diferentes de los sensores, hasta llegar a los denominados "sensores 3D activos de última generación" que se caracterizan porque tienen los bordes del circuito del sensor altamente dopado con boro, haciéndolos tan sensibles que pueden ser instalados de uno junto a otro sin espacio muerto entre sí. Además los electrodos que están rellenos de silicio policristalino, se montan verticalmente dentro del sensor. Hasta la fecha, SINTEF MiNaLab ha producido tres series de detectores de 3D. La primera serie dio lugar a detectores útiles, mientras que los circuitos de la segunda serie se han integrado con sus sistemas electrónicos para hacer módulos detectores de experimentos ATLAS y CMS que ya han dado buenos resultados en las pruebas de radiación. Su resistencia a la radiación está siendo evaluada por el centro de investigación alemán DESY física de partículas. MAY 11 | Mundo Electrónico

Para ordenadores de tableta y portátiles

Avago anuncia un módulo de entrada para WiFi y Bluetooth ■ Avago Technologies ha presentado un módulo de entrada con filtrado para radios 802.11 b/g/n WiFi y Bluetooth en terminales y enrutadores móviles dirigidos a ordenadores de tableta y otros dispositivos para PC portátiles. El nuevo módulo AFEM-S102 integra un filtro de coexistencia de tipo resonador acústico de película gruesa (Film Bulk Acoustic Resonator, FBAR), conmutador de antena SP3T y acoplador de ruta de señal TX en un pequeño encapsulado de 2,2x2,2x0,55 mm que está indicado para aplicaciones con poco espacio disponible. El módulo de 2,5 GHz proporciona un nivel superior de rechazo fuera de banda que permite el funcionamiento concurrente de comunicaciones de datos a través de WiFi y Bluetooth con estándares de comunicación celular. BAJO NIVEL DE PÉRDIDAS Los módulos de entrada integran múltiples tecnologías de altas prestaciones para reducir la huella en la placa de circuito impreso y simplificar el diseño de aplicaciones elec-

trónicas portátiles. El módulo AFEMS102 presenta bajas pérdidas por inserción junto a un elevado rechazo del ruido para cumplir los exigentes requisitos de coexistencia y lograr que se produzcan menos problemas de interferencia entre WiFi, Bluetooth y otras radios. Gracias al proceso pHEMT en modo de enriquecimiento de GaAs de 0,25 µm y a sus tecnologías propias de ﬁltrado FBAR, el módulo un nivel máximo de pérdidas por inserción de 2,6 dB para la ruta de TX y un rechazo de 35 dB en el margen de 2110-2170 MHz.

Western Digital compra la división de discos duros de Hitachi ■ Western Digital ha llegado a un acuerdo con Hitachi para hacerse con la división de almacenamiento Hitachi GST mediante un intercambio de acciones y un montante en efectivo por un valor global de 4.300 millones de dólares. De esta forma, Western se convierte en la empresa de referencia en dispositivos de almacenamiento y amplía su catálogo. Según los datos de la consultora IHS iSuppli, la combinación de Western e Hitachi permitirá una cuota de mercado de casi el 50% que prácticamente duplica al segundo fabricante, en este caso Seagate, que cuenta con casi el 30% del mercado de discos duros. Además, la adquisición permite a Western Digital introducirse en el mercado profesional de discos duros un mercado que estaba dominado por Hitachi, manteniendo además su posición

de líder en el mercado de consumo. Al mismo tipo, IHS iSuppli ha señalado que esta adquisición es una consecuencia clara de la caída de ventas en el mercado de discos duros que, según las primeras cifras no consolidadas podría alcanzar 161 millones de unidades en el primer trimestre del año 2011, lo que representa casi un 4% de retroceso con respecto al trimestre anterior. La venta de discos duros se ha visto muy inﬂuida por el crecimiento de los dispositivos móviles y de las tabletas que ya no utilizan discos duros (HDD) sino memorias de estado sólido (SSD). El mercado profesional, principal mercado que tenía Hitachi, es un mercado que aporta un mayor margen a los productos que los mercados de consumo. Por esta razón la operación puede ser rentable para Western Digital en el futuro.

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Material transparente biodegradable para LCD y células solares que sustituye al óxido de indio y estaño ■ La combinación de nanotubos de carbono con un polímero conductor puede permitir que conductores transparentes no sólo sustituyan a los materiales de de óxido de indio y estaño (ITO), sino también hacerlo por un material biodegradables. La nueva película conductora transparente podría utilizarse en televisores con pantalla de cristal líquido (LCD), teléfonos móviles, ordenadores portátiles, así como para las células solares para la producción de energía. La producción en masa de pantallas planas está agotando la producción mundial de materiales tipo ITO, que son los que se utilizan para hacer conductores transparentes que integran transistores de película fina. Ahora, investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (Países Bajos) han desarrollado un material que podría reemplazar a los ITO y que se pueden producir mediante un proceso sencillo basado en soluciones a temperatura ambiente utilizando los nanotubos de carbono mezclados con un polímero de látex especialmente formulado para este fin. PELÍCULA FINA DE CONDUCTOR El resultado es una película fina conductora que no incluye excesivos nanotubos, que representan menos del 1% del peso del material, por lo que es completamente transparente y sin embargo altamente conductiva. La solución se calienta fundiendo los nanotubos y el látex para formar una película fina ajustada que, además se puede eliminar mediante liofilización por lo que no es agresiva contra el medio ambiente y muy conductora. La conductividad de la película, sin embargo, muestra en su estado actual ser 100 veces menos conductor que los materiales ITO, pero mantiene sigue siendo un material completamente útil como capa antiestática para pantalla y para blindaje electromagnético (EMI). El siguiente paso en la investigación tratará de lograr una mayor conductividad que debería permitir ampliar las posibilidades de uso de este tipo de película. MAY 11 | Mundo Electrónico

Con un bajo consumo de energía

4DS y Sematech colaboran en el desarrollo de RRAM ■ 4DS es una firma norteamericana dedicada al desarrollo de memorias en tecnología RRAM que ha llegado a un acuerdo de colaboración con Sematech para el desarrollo de una nueva tecnología de memoria no volátil. 4DS colaborará con el programa de la memoria de Sematech para fabricar un transistor completo para demostrar cómo puede trabajar prototipo funcional de un dispositivo RRAM de bajo consumo de energía. Las memorias FeRAM, MRAM, de cambio de fase y RRAM se consideran tecnologías de próxima generación. RRAM es una tecnología de memoria no volátil que puede ser atractiva como sustituto para las memorias tipo flash y como complemento para las aplicaciones de memoria no volátil debido a su velocidad, el bajo perfil y escalabilidad. ESTABILIDAD DE MEMORIA Uno de los obstáculos en el desarrollo de la tecnología RRAM ha sido establecer un elemento de memoria esta-

ble. La carrera para desarrollar circuitos ha dejado un espacio para el desarrollo de materiales fiables y técnicas de depósito para la fabricación de bajo coste. La tecnología de recuerdo resistiva (RRAM) se basa en materiales cuya resistencia se puede cambiar entre dos estados eléctricamente conductores con alta y baja conducción. Además tiene una elevada potencialidad debido a sus características intrínsecas de escalabilidad superior en comparación con los dispositivos basado en flash y con unas dimensiones de las células de memoria más reducidas, que le permite situar memorias en un formato vertical y con capacidad para trabajar en procesos tecnológicos de 22 nm. La plataforma desarrollada por 4DS para la memoria no volátil es un CMOS de baja temperatura compatibles, con tecnología BEOL y con una estructura simple que requiere menos pasos máscara que la memoria flash. Consume menos energía y su velocidad de escritura es mayor que en las memorias flash convencionales.

Yokogawa ayuda a la ESA ■ La Agencia Espacial Europea (ESA) ha seleccionado los osciloscopios digitales de la japonesa Yokogawa para su centro de investigación espacial ESTEC (European Space Research and Technology Centre), que se encuentra en Países Bajos, que se encargarán de llevar a cabo las pruebas clave de evaluación de diferentes sistemas de láser de alta potencia para uso en satélites espaciales. ESTEC es el mayor centro de la ESA en Europa, y es responsable de desarrollar y gestionar todo tipo de misiones espaciales para la exploración científica, la navegación por satélite y la comunicación, y con fines de observación terrestre. Las aplicaciones típicas de sistema láser en el espacio incluyen medidas de precisión escala, sistemas de radar tipo "lidar" para recoger una imagen completa de la superficie del terreno o de muestreos en tres dimensiones de las atmósferas planetarias, y las comunicaciones espaciales basados en láser de gran ancho de banda y con interferencias electromagnética mínimas.

El laboratorio incluye una sala limpia clase 10.000 (ISO 7), dos laboratorios totalmente equipados de optoelectrónica diseñados para el comprobar el funcionamiento de los sistemas láser Clase 4 (definido como lo suficientemente potentes como para quemar la piel, causar daños permanentes en los ojos o encender materiales inflamables), además de talleres y almacenes. Cuenta con el equipo necesario para medir el espectro óptico, perfil del haz, potencia y energía, la estabilidad y la respuesta de la modulación, en el espacio libre, así como dentro de fibras ópticas. PRUEBAS DE REGLAJE El equipo de prueba Yokogawa, que inicialmente era osciloscopio DL6154 y actualmente está siendo complementado por un ScopeCorder DL850, se utiliza específicamente para complementar la prueba de reglajes desarrollado para investigar la contaminación inducida por láser o pruebas de resistencia en los diodos láser que se utiliza como bomba de fuentes de láser de estado sólido.

Basadas en una técnica omnidireccional

Antenas imprimibles en 3D ■ Investigadores de la Universidad de Illinois han experimentado con técnicas de impresión omnidireccional, tintas metálicas de nanopartícula y una boquilla 3D de dispensación controlada para la fabricación de antenas muy compactas de alto rendimiento. Hasta ahora las antenas producidas mediante serigrafía, la impresión de inyección de tinta y los microﬂuidos metálicos se habían diseñado con motivos simples como dipolos y bucles, pero con grandes limitaciones en cuanto a resolución espacial y dimensionalidad. Eso se traducía en antenas planas que ocupan un área muy grande en relación con el rendimiento obtenido. La impresión omnidireccional de tintas de nanopartículas metálicas ofrece una alternativa atractiva para el cumplimiento de los factores de forma exigente de 3D antenas eléctricamente pequeñas (ESA, Electrically Small Antennas). Se trata de un proyecto en el que está trabajando un grupo de la Universidad de Illinois. Las nuevas antenas diseñadas por el grupo de investigación son eléctricamente pequeñas en relación con una longitud de onda (normalmente una duodécima parte de una longitud de onda o menos) y las métricas de rendimiento que exhiben son un orden de magnitud superior que los de los diseños de antena monopolo, según han indicado los propios investigadores. IMPRESIÓN EN LA SUPERFICIE INTERIOR Para fabricar una antena que pueda soportar una manipulación mecánica

la tinta de nanopartículas de plata se imprime en la superficie interior de los hemisferios de vidrio. Otros tipos de antenas AES no esféricas también se pueden diseñar e imprimir utilizando un enfoque similar para permitir la integración de antenas de baja Q, por ejemplo el interior de una caja del teléfono celular o el ala de un vehículo aéreo no tripulado. MAYOR ROBUSTEZ La frecuencia de operación de la antena viene determinada principalmente por la sección transversal del conductor impreso y el espacio (o tono) entre las líneas de meandro en cada brazo. Según los investigadores, su diseño puede adaptarse rápidamente a las nuevas especificaciones, como las frecuencias de explotación, los tamaños del dispositivo, o diseños de encapsulados que ofrecen una mayor robustez mecánica. Esta técnica de impresión de conformación podría utilizarse en otras aplicaciones, incluyendo antenas flexibles, implantables y portátiles o dentro de sensores.

Sistema fotovoltaico 3D que optimiza el rendimiento ■ Solar3D, que ha desarrollado una tecnología de células solares de 3 dimensiones para maximizar la conversión de luz solar en electricidad, ha completado el diseño de la sección del colector de luz, una parte crítica de su nueva de la célula solar. Inspirado por las técnicas de gestión de luz utilizada en los dispositivos de ﬁbra óptica, la empresa utiliza un diseño de tridimensional para montar una trampa solar dentro de las estructuras microfotovoltaicas donde los fotones rebotan hasta que se convierten en electrones.

Solar3D cree que esta revolución en el diseño de la célula solar cambiará drásticamente la economía de la energía solar. Con la ﬁnalización del diseño de colector de la Luz, la investigación de la empresa y el equipo de desarrollo cree que pronto podrá calcular el aumento de eﬁciencia que la célula solar de 3D le aporta a sus diseños. Si las previsiones de la propia empresa son correctas, este mismo año podrían tener listo el primer prototipo de recolector solar.

Los sistemas de visión nocturna para automoción experimentan un fuerte crecimiento ■ Las estadísticas demuestran que los accidentes de tráfico son mucho más probables por la noche que en horario diurno, de ahí que los fabricantes de automóviles y sus proveedores de nivel 1 están abordando este problema mediante el desarrollo de múltiples soluciones. Así, la iluminación más brillante que no deslumbre a otros conductores ha ido mejorando desde hace años a través de lámparas de alta intensidad y lámparas de xenón. Otras tecnologías como las tecnologías LED permite mayor libertad de diseño y ahora es la visión nocturna la que parece que ha tomado el relevo de la apuesta tecnológica. La consultora ABI Research ha señalado que el mercado de sistemas de visión nocturna para automoción pasará de 373 millones de dólares en todo el mundo durante 2010 a una cifra de 5.000 millones de dólares con más de 1,7 millones de sistemas instalados hacia el año 2016. Por el momento su disponibilidad se está limitando a las marcas de lujo de gama alta, pero los modelos que incorporan esta tecnología crecen día a día. Existen dos tecnologías de visión nocturna, activa y pasiva, que además se complementa con otras tecnologías como alarmas automáticas de detección de peatones. Esta tecnología puede ser muy útil para reducir el nivel de accidentes en vehículos que circulan por la noche. FAROS ADAPTATIVOS DOTADOS DE SENSORES Los faros adaptativos son otra ayuda para la conducción nocturna, este tipo de dispositivos de iluminación utiliza sensores para determinar cuándo el vehículo está entrando en una curva, y ofrece ángulo de iluminación de manera que el conductor pueda ver más que con los faros convencionales que brillan en línea recta. Los faros adaptativos y de visión nocturna no son tecnologías competidoras entre sí, sino cada una proporciona unas ventajas únicas para la seguridad de conducción nocturna. Mundo Electrónico | MAY 11

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Memoria de nanotubo de carbono y MEMS ■ Una combinación de dispositivo MEMS capaz de emitir RF junto con un transistor de nanotubo de carbono (CNT) se puede convertir en la próxima generación de memorias no volátiles según una investigación realizada por la Universidad de Edimburgo junto con la Universidad de Konkuk y la Universidad Nacional de Seúl (ambas de Corea del Sur). Según el informe publicado, este nuevo dispositivo muestra un rendimiento superior a las memorias flash convencionales. Los intentos previos para utilizar transistores de nanotubos de carbono para el almacenamiento de memoria fueron un fracaso ya que la velocidad de funcionamiento era muy baja y los tiempos de retención escasos. La investigación actual mejora este comportamiento mediante un brazo mecánico para cargar el electrodo de puerta flotante. El brazo está anclado en un extremo y suspendido sobre el electrodo de actuación y la puerta flotante. El brazo mide alrededor de 1 µm de diámetro y más de 10 µm de largo. Cuando se aplica una tensión de polarización al electrodo de actuación, la fuerza electrostática resultante tira hacia abajo del brazo hasta que se une la puerta flotante. El brazo está compuesto de una capa triple de Cr/Al/Cr y la puerta flotante es de oro por encima de una capa de óxido de aluminio de 80 nm como aislamiento. La carga en la puerta flotante controla la fuente de la fuga de corriente en el CNT de canal P. La relación de encendido y apagado es de 104 a 105. La retención de datos es de unos 4.000 segundos y la vida media de 500 ciclos demostrados. La memoria tiene la capacidad para el almacenamiento de múltiples bits y la velocidad de funcionamiento del dispositivo de memoria sólo viene limitada por la velocidad del interruptor del brazo flotante que también es mucho más rápido que la memoria flash, según han indicado los propios investigadores.

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Sweep Master

Anritsu anuncia un sistema de medida inalámbrica basado en aplicaciones web ■ Anritsu presenta Sweep Master, una aplicación basada en aplicaciones web diseñada para que las empresas ahorren tiempo al mejorar la eﬁciencia y la calidad en el despliegue, instalación y mantenimiento de redes inalámbricas. Sweep Master, diseñada para trabajar con algunos analizadores de cable y antena de la serie Site Master, analizadores de espectro portátiles de la serie Spectrum Master y analizadores de estaciones base de la serie BTS Master, es una herramienta pensada para el seguimiento de barridos de línea y documentación dirigida a grandes proyectos de instalación y mantenimiento de emplazamientos múltiples. Entre las medidas que se pueden gestionar con el Sweep Master se encuentran la pérdida de retorno, la pérdida de cable, Distancia al Fallo, Intermodulación Pasiva (PIM) y Distancia a PIM. Sweep Master aumenta la productividad del seguimiento de estas trazas con una serie de funciones basadas en Web, como carga y cambio de nombre del archivo de forma automática; marcados automático y limitación de ubicaciones de línea; y aviso automático pasa/falla de traza de color rojo/verde.

Sweep Master cuenta con un sistema exclusivo de carga de gran capacidad que permite a los usuarios cargar y procesar carpetas de trazas de una sola vez. El resultado es que, en menos de un minuto, pueden procesarse aproximadamente 190 trazas individuales y estar disponibles on-line para su revisión. De manejo sencillo, los usuarios pueden acceder en cuanto lo necesiten y registrarse de forma fácil, introducir su “perﬁl de emplazamiento” deseado y cargar sus datos de pruebas y/o facturación mediante la web y menús desplegables. Sweep Master se suministra en dos versiones. Sweep Master Pro permite al personal de campo la captura de trazas de cable, antena y PIM en un sitio web protegido mediante contraseña. Sweep Master Pro coloca automáticamente marcadores y límites, aplicando criterios pasa/falla a todas las trazas. Entre estos criterios pasa/falla se encuentran los avisos de color rojo/verde para agilizar la revisión del proyecto. Sweep Master Pro+ parte con la funcionalidad de la versión Pro y añade herramientas para la gestión de documentos y generación de informes.

Conectividad Bluetooth en un reloj de Casio ■ Casio ha presentado un reloj Bluetooth de bajo consumo que emplea circuitos Nordic µBlue nRF8001 en una dispositivo de conectividad inalámbrica para interconectarse a los teléfonos inteligentes que equipen tecnología Bluetooth 4.0, lo que permite recibir las llamadas entrantes, el correo electrónico y los mensajes SMS notiﬁcaciones de alerta, e incluso cuenta con una función de buscador que permite a los usuarios localizar un teléfono extraviado por la activación de las funciones de alarma y la vibra-

ción de su teléfono inteligente de una pulsación de botón en el reloj. Los Nordic nRF8001 permiten a los nuevos modelos de reloj Casio GSHOCK Bluetooth ofrecer una duración de la batería similar a la duración de un reloj de pulsera convencional, es decir, alrededor de dos años, proporcionando una comunicación inalámbrica de 12 horas al día con el teléfono inteligente. Por otro lado, tanto el peso (65 g) como las dimensiones (53,2x50,0x18,3 mm) son similares a los de un reloj estándar.

OPINIÓN 20

Gary Nevison Responsable del Área de Legislación Farnell Europa

Iluminación y legislación LOS PRODUCTOS DE ILUMINACIÓN, INCLUYENDO LÁMPARAS, LUMINARIAS Y CONTROLES ASOCIADOS, PERTENECEN AL ÁMBITO DE LA DIRECTIVA RAEE (2002/96/EC) DESDE AGOSTO DE 2005. Esto significa que el "productor" es el principal responsable de garantizar el tratamiento adecuado de los productos al final de su vida útil y debe financiar el proceso correspondiente. Todos los productos deben llevar el símbolo con el contenedor de basura tachado. El productor debe registrarse en cada estado miembro de la UE en el que comercialice el producto -no en todos los casos se trata del fabricante sino del importador- y participar en alguno de los esquemas de cumplimiento que cubra todas las áreas geográficas en las que comercializa sus productos. No es probable que una exclusión como las instalaciones fijas a gran escala (RAEE o RoHS) incluya lámparas.

“Las restricciones de mercurio que surgen de los reglamentos de diseño ecológico han sido implementadas en las revisiones de las excepciones de RoHS. A mediados de 2011 se publicará la revisión de la directiva RoHS, que entrará en vigor como ley nacional 18 meses después” MAY 11 | Mundo Electrónico

SUSTANCIAS RESTRINGIDAS Existen dos reglamentos: REACH (1907/2006) y RoHS (2002/95/EC). Desde el 1 de julio de 2006, RoHS ha restringido seis sustancias en los productos de iluminación. En ciertos casos hay algunas excepciones, enumeradas en un extenso listado. Son varias las excepciones relacionadas específicamente con las lámparas (números 1 a 4) y todas se refieren a la concentración permitida de mercurio en las lámparas. En la revisión más reciente de las excepciones se han reducido muchos de los valores de concentración y/o se han vuelto más específicos a la potencia de la lámpara, y se han introducido restricciones de mercurio para otras varias aplicaciones. Esta tendencia continuará en las revisiones futuras. Las restricciones de mercurio que surgen de los reglamentos de diseño ecológico han sido implementadas en las revisiones de las excepciones de RoHS. A mediados de 2011 se publicará la revisión de la directiva RoHS, que entrará en vigor como ley nacional 18 meses después. Todos los productos dentro del ámbito estarán sujetos al régimen de evaluación de conformidad (marcado CE). En general, REACH aplica a todos los productos de iluminación sin excepción. REACH tiene dos aspectos esenciales: Restricción Está prohibido publicitar y usar productos que contengan ciertas sustancias. Por ejemplo, el cadmio está prohibido en la mayoría de las aplicaciones desde hace casi 20 años. Las restricciones pueden tener ciertas excepciones y pueden incluir límites o simplemente prohibir el uso.

Autorización y sustancias altamente preocupantes (SVHC) La autorización prohíbe la fabricación o comercialización de cualquier SVHC. Como sólo aplica a la sustancia como tal, no afecta a los productos hechos por fuera de la UE e importados. Aún no se han establecido las autorizaciones. Cuando una SVHC está presente en >0,1% por peso de un producto comercializado, se debe declarar al consumidor: - B2B (de empresa a empresa). El fabricante debe informar al receptor automáticamente el nombre de la SVHC y los pasos necesarios para garantizar el uso seguro (si existen). - B2C (de empresa a cliente). Los vendedores deben dar al cliente esta información dentro de los 45 días siguientes a la solicitud. Según encuestas recientes, a la mayoría de los fabricantes les cuesta cumplir con este requisito. En consecuencia, no sería una sorpresa si se tomaran medidas de cumplimiento. Ya existen 46 SVHC. De éstas, cerca de 20 se usan en productos de ingeniería. Varios ftalatos de uso común son SVHC y se pueden encontrar en cajas.

“La directiva de ecodiseño (2009/125/ EC) crea el marco legal para las medidas de implementación subsiguientes (regulatorias o autorregulatorias). El enfoque está en reducir el consumo de energía tanto en carga como en descarga”

ETIQUETADO DE ECODISEÑO Y ENERGÍA La directiva de ecodiseño (2009/125/EC) crea el marco legal para las medidas de implementación subsiguientes (regulatorias o autorregulatorias). El enfoque está en reducir el consumo de energía tanto en carga como en descarga. Todos los productos bajo el reglamento están sujetos a la evaluación de conformidad (marcado CE). La iluminación está cubierta de la siguiente manera: - Iluminación terciaria (en oﬁcinas y alumbrado público). El reglamento (245/2009 y enmienda 347/2010) entró en vigor el 14 de abril de 2009. Los primeros requisitos aplican a partir del 14 de abril de 2010. El reglamento abarca: a) Lámparas ﬂuorescentes con balastos integrados y balastos y luminarias capaces de operar tales lámparas. b) Lámparas de descarga de alta intensidad y balastos y luminarias capaces de operar tales lámparas.

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OPINIÓN 22

c) Lámparas diseñadas para iluminación de oficinas y balastos y luminarias capaces de operar tales lámparas. d) Lámparas diseñadas para alumbrado público y balastos y luminarias capaces de operar en tales lámparas. Las lámparas fluorescentes incluyen tanto las de tipo lineal como las compactas. El anexo II es un listado de los tipos de lámparas y luminarias excluidas de este reglamento como las luces direccionales, ciertas lámparas de luz UV e infrarroja, los tipos de lámpara utilizados como retroiluminación LCD y luminarias para iluminación de emergencia y aquellas cubiertas por directivas específicas ya existentes en la UE. El anexo III incluye los requisitos de ecodiseño para los grupos a y b. Este anexo incluye 12 páginas y 14 cuadros y es muy complejo. Enumera los requisitos de eficiencia luminosa (lm/W) para cada tensión nominal de cada tipo de lámpara, los factores de mantenimiento (relación entre la luz emitida después de cierto periodo específico de uso y luz emitida cuando se estrena) y tasa de supervivencia (fracción que sigue funcionando después de cierto tiempo). También incluye requisitos para balastos y luminarias. El anexo III también define la información necesaria en el fichero de documentación técnica, que se incluye con el producto y en el sitio web de la empresa o en otros documentos sobre el producto. Todos los parámetros anteriores deben ser incluidos junto con el contenido de mercurio, el color y la temperatura que emanan y la temperatura ambiente óptima para su funcionamiento. Los siguientes requisitos aplican 1, 3 y 8 años después de entrar en vigor (a partir del 14 de abril de 2009). - 1 año: los requisitos tienen como resultado la eliminación gradual de las lámparas de halofosfato tipo T8 y las lámparas de mercurio de alta presión. Es posible reemplazarlas usando las mismas luminarias. - 3 años: eliminación gradual de lámparas de halofosfato T12 y T10, también se deberá reemplazar algunas luminarias. Las lámparas menos eficientes de sodio y haluro metálico también se eliminarán gradualmente pero sin afectar las luminarias. Las obligaciones con respecto a las luminarias comenzarán eliminando gradualmente los balastos magnéticos y las lámparas ineficientes. - 8 años: las lámparas ineficientes y los balastos magnéticos se eliminarán gradualmente aun cuando se deba reemplazar las luminarias. Se planea revisar esta medida después de cinco años, así que puede haber cambios en las obligaciones a los 8 años o éstas pueden adelantarse. - Iluminación no direccional: el ámbito de la medida (244/2009) trata esencialmente de lámparas no direccionales de luz blanca para hogares o lámparas similares para uso no doméstico o cuando son parte de otros productos que usan energía como los hornos. No abarca lámparas fluorescentes sin balasto integrado y lámparas de descarga de alta intensidad (cubiertas por 245/2009), halógenas de tungsteno de alta intensidad (> 10.000 lm), ciertas lámparas de baja tensión (= 60 V), y lámparas capaces de funcionar en altas temperaturas (= 300°C). Los requisitos son similares a aquellos ya acordados para la iluminación de oficinas: etiquetado A+++ a G.

Eﬁciencia mínima (lm/W) Excepto en el caso de lámparas de muy baja potencia/brillo y ciertas lámparas incandescentes con ciertas terminaciones o resistencias de vibración. La primera fase de estos requisitos se aplicó a partir del 1 de septiembre de 2009 y se aplicará más estrictamente de forma anual de ahí en adelante. Funcionalidad de la lámpara Se establecen límites a partir del 1 de septiembre de 2009 con respecto a la vida útil de la lámpara y la cantidad de lámparas que deben continuar funcionando hasta ese punto, la capacidad de mantener el brillo original, la vida del interruptor, la velocidad de encendido, el promedio de fallo prematuro, el color y el factor de potencia, entre otros. Estos límites son más estrictos después de 4 años. Información a los consumidores La mayoría de la información debe estar disponible para los usuarios ﬁnales cuando compran los productos y en la web. El énfasis principal está en darle al

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comprador la información adecuada para que entienda el rendimiento relativo de las lámparas según parámetros importantes de funcionamiento como el brillo (llamado ﬂujo luminoso nominal), que deben aparecer de forma más prominente que el consumo energético.

Iluminación direccional Abarca toda la iluminación de uso general que no está cubierta por la medida no direccional. Aún no existe un reglamento, pero es probable que surja a principios de 2011. Los requisitos serán similares a los del resto de la iluminación: etiquetado, eﬁciencia mínima, funcionalidad de la lámpara, información al consumidor, etiquetado energético. El efecto también será similar, sacando del mercado los productos menos eﬁcientes a medida que las tecnologías como LED y OLED maduran. Pilas La actualización de la directiva relativa a las pilas y acumuladores (2006/66/EC) entró en vigor el 26 de septiembre de 2008. Esto es relevante ya que algunos productos de iluminación contienen pilas. Se indican a continuación los requisitos más relevantes: - Restricción de sustancias (como RoHS) de Hg < 0,0005% por peso (salvo pilas de botón < 2%) Cd < 0,002% por peso - Las pilas y acumuladores se deben poder "extraer fácilmente" de los productos: los equipos que se entreguen con pilas ya instaladas deben incluir instrucciones acerca de cómo cambiarlas. - Exclusiones: pilas de uso militar/seguridad nacional o espacial. No aplica la prohibición del cadmio en dispositivos de emergencia y de alarma, incluyendo equipos médicos de iluminación de emergencia. Las herramientas eléctricas inalámbricas (esta exclusión puede ser eliminada más adelante). Requisitos de desecho de residuos (como RAEE) Existen ciertas diferencias en la UE; en el Reino Unido por ejemplo, se debe registrar y participar en un esquema de cumplimiento (B2C) o garantizar que la pila se recicle (B2B) si el equipo comercializado contiene pilas Ecodiseño (etiquetado e información a los clientes): el fabricante de la pila se deberá encargar del etiquetado, marcado relativo a la capacidad y las sustancias restringidas (pero quien comercializa el producto de iluminación debe asegurarse de que así sea). Agradecimiento ERA Technology (Cobham Technical Services)

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dossier

Componentes Pasivos, Electromecánicos y Conectores

Perspectiva del sector de componentes en el primer cuatrimestre En un mercado plenamente globalizado, la demanda procedente de las grandes economías emergentes va a marcar el futuro próximo en el mercado de los componentes junto con las consideraciones relativas a la sostenibilidad y la eﬁciencia energética.

Ezequiel Navarro Presidente Área Sectorial de Componentes Electrónicos de AMETIC Consejero Delegado de Premo

n breve la asociación AMETIC va a hacer públicos los datos del sector de componentes en España correspondientes a 2010. En promedio se ha registrado un crecimiento en torno al 14%, con las empresas con mayor exposición a mercados internacionales como Premo creciendo un 40%. El sector de los componentes se recupera liderado por los mercados internacionales, con especial importan-

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cia en Alemania, China e India. No hay que leerse el libro de Martin Jacques (“When China Rules de World”, Penguin Books 2009) de la London School of Economics para convencerse de que, en torno a 2025, el PIB de China será similar al de Estados Unidos. India será para esa época la cuarta economía del mundo tras Japón. El pasado día 31 de marzo, el Ministro de Industria, acompañado por el Vice-

“La inﬂación de los factores (energía, materias primas, mano de obra, ﬁnanciación) es un hecho. Si no se transmite al mercado seguiremos viendo caer industrias y el proceso de fusiones y adquisiciones en el sector se acelerará”

“El sector de los componentes se recupera liderado por los mercados internacionales, con especial importancia en Alemania, China e India”

presidente Ejecutivo del ICEX, de la Secretaria General de Industria y del Secretario General de la SETSI, nos dijo a un grupo de industrias nacionales acompañadas de nuestro presidente Jesús Banegas de AMETIC -se encontraban entre otras una de las más decanas, Ikusi, industrias cotizadas como Amper, líderes del sector de almacenamiento como Cegasa, Teldat, ZED o un servidor, entre otros- que no esperemos que Europa crezca signiﬁcativamente en los próximos tres lustros. Nada nuevo bajo el sol. Me gustó la naturalidad de Ángel Iglesias, quien explicó que la globalización es un “tubito con el que hemos conectado dos vasos comunicantes de riqueza y que uno se vacía para que otro se llene”. Más simple que el libro de Jacques y más fácil de entender. El que sí recordó al señor ministro es el del profesor Hermann Simons (“Hidden Champions of the 21st Century”, Springer 2009) del que ya tenemos traducción al castellano magníﬁcamente introducida por el profesor Roure del IESE. Con estas dos referencias ya sabemos dónde vender (Asia) y qué vender (nuestras especialidades tecnológicas en las que somos líderes de nicho). IMPULSORES DE LA DEMANDA ¿Qué está animando esta demanda? Empezaré por lo que no es un claro tractor de la industria en estos momentos: el mundo digital, de consumo masivo, sus recientes soluciones como “cloud computing” o FTTH (Fiber to the Home) están siendo modestísimos tractores. Lo que se avecina en el mundo de las TI, con una demanda que ya es real, el extenso mundo de la NFC (Near Field Communication) impulsado por la disponibilidad en los nuevos modelos de iPhone para monedero virtual. Telefónica ve las posibilidades de convertirse en

un operador de medios de pago y para eso sí que tiene músculo ﬁnanciero. El 1 de abril el diario “Expansión” daba cumplida información de los planes de la compañía que se apunta una tendencia ya imparable. En el futuro pagaremos a escala global con el móvil que integra otro uso (sólo falta la llave de casa y coche y el DNI para no tener que llevar nada más que el móvil y lo veremos llegar). Si NFC ya está tirando de la demanda, en el Foro TIC y Sostenibilidad, Ingemar Naeve, Consejero Delegado de Ericsson España, hablaba de conectar más allá de las personas, las cosas, a la red. La siguiente gran expansión de la sociedad de la información es el Internet de las Cosas, que ya está demandando redes de sensores y conectividad inalámbrica a bajo coste para conectar desde la caldera de gas hasta el contador del agua a la red. ELECTRÓNICA DE POTENCIA, EN SUMA Pero la convergencia tecnológica viene liderada por la “ecosostenibilidad”, energía económica y eﬁciente, transporte sostenible; en suma, Eléctronica de Potencia. La mayor concentración de talento (I+D+i) y dinero de los últimos 30 años concentrada en toda suerte de vehículos verdes y redes inteligentes (Smart Grids): el punto donde convergen infraestructuras, sistemas TI, electrónica de potencia, automoción, compañías eléctricas. Ya estamos fabricando componentes para los coches del futuro y los sectores eléctrico y de telecomunicaciones convergen en todo el mundo. En el ruedo ibérico, la fusión de Ormazábal e Ikusi o la evolución de Circutor o ZIV o la estrategia futura de comunicaciones con la infraestructura de Ficosa quizá sean los ejemplos más paradigmáticos.

En el sector de componentes he podido conocer personalmente desde Electronica de Munich la estrategia de compañías como TDK-Epcos, LEM, Schaffner, en pasivos, de boca de sus Consejeros Delegados. Todos coinciden: Asia y ecosostenibilidad. En el campo de la distribución, y Rafael Mestre de EBV España coincide en ello, se impulsa la iluminación debido al ahorro de la tecnología LED, renovables y nuevas aplicaciones de automóvil como las de Atmel para RFID (identificación por RF). Mientras todo esto pasaba y hacíamos previsiones, el petróleo se ha encarecido antes de tiempo debido a la inestabilidad en el Mediterráneo Sur; Japón intenta mantener su capacidad productiva a pesar del maremoto y la inflación salarial real en China es del 30%. La multinacional norteamericana Pulse Engineering anunciaba a su junta que subirá los precios y emite una nota a sus accionistas que inevitablemente hemos visto todos los fabricantes de componentes del mundo. ¿Es una llamada a la subida general de precios? La inflación de los factores (energía, materias primas, mano de obra, financiación) es un hecho. Si no se transmite al mercado seguiremos viendo caer industrias y el proceso de fusiones y adquisiciones en el sector se acelerará. La revista sectorial internacional MMI (Manufacturer Market Insider) anunciaba en su número de febrero un crecimiento del 105% en 2010 con más del 41% de las compras procedentes del mercado (adquisición de competidor). Estaremos, pues, ante una ronda de consolidación de los mercados que se desfragmentan. Esto sería lo menos malo. Lo peor, si se transmiten los precios al mercado, es que se enfríe la creciente demanda. Ninguna de las tecnologías emergentes antes mencionadas despegará sin grandes economías de escala que mantengan los dispositivos al alcance de unos consumidores todavía vapuleados por la crisis. Mundo Electrónico | MAY 11

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Componentes activos

Conectores de tarjetas inteligentes

Afrontando los retos del mercado Las tarjetas inteligentes son noticia. Los gobiernos de todo el mundo las están aplicando a procedimientos vinculados a la sanidad, la seguridad social y los documentos de identidad. Según la Asociación Eurosmart, en 2007 se suministraron más de 4.000 millones de tarjetas inteligentes y las previsiones apuntan hacia un aumento de la demanda. No obstante, también está teniendo lugar un período de adaptación y cambio, debido a la mayor aplicación de comunicación por proximidad sin cables (wireless NFC) vía identiﬁcación por radiofrecuencia (RFID) para tarjetas y teléfonos móviles, cuyo impacto puede ser considerable. Gijs Werner FCI Electronics

l sector de banca y ﬁnanzas aprovecha cualquier oportunidad para ampliar el uso de las tarjetas de débito y crédito con chip y PIN. Si a todo esto se le añade la omnipresente tarjeta SIM y la lista cada vez más extensa de aplicaciones que tiene (incluyendo los terminales de pago, los descodiﬁcadores de televisión, las máquinas expendedoras y los sistemas de acceso y control), la relevan-

cia de estos mercados es evidente. Debido al interés que estos dispositivos han suscitado últimamente es fácil olvidarse de que las tarjetas inteligentes empezaron a aparecer en el mercado de masas a principio de los 80, al introducirse en Francia el sistema Télécarte para pagar en los teléfonos públicos. Más de 20 años después, Europa todavía puede proclamarse como la cuna de las tarjetas Conectores de tarjetas inteligentes.

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inteligentes, sobre todo en el sector bancario. El viejo continente le lleva mucha delantera a EE.UU. en el campo de las tarjetas de crédito y débito con chip. La preocupación por el fraude ha hecho que los chips y el PIN se generalicen en toda Europa, fomentando principalmente la uniﬁcación de la gestión de transacciones. En Europa se están dando los primeros pasos de prueba hacia una sociedad en la que no se emplee el dinero en efectivo. Por otro lado, en los Estados Unidos siguen estando todavía muy vinculados a la tarjeta bancaria tradicional con banda magnética. La amplia infraestructura existente para hacer que funcionen estas tarjetas es un gran obstáculo para que se extienda el uso de las tarjetas inteligentes. Tecnologías como MagnePrint proporcionan otras vías para asegurar mayor protección contra el duplicado de tarjetas y además podría aumentar la vida útil de la tarjeta magnética durante un tiempo. Actualmente la seguridad es muy importante y se está poniendo mucho interés a escala mundial en la introducción de documentos de identidad y pasaportes electrónicos. Aunque parece que olvidamos que desde hace varios años las administraciones han utilizado las tarjetas inteligentes para incrementar la eﬁcacia, la seguridad y la facilidad de uso de diversos servicios de sanidad y asistencia social. En el ámbito comercial el potencial también es muy elevado y aparecen nuevas aplicaciones continuamente. A pesar de la diversidad y el poten-

cial del mercado, la mayor parte de las aplicaciones de los conectores de tarjetas inteligentes se caracterizan por tener un diseño básico y una tecnología sencilla. Las principales características que se busca conseguir son: una vida útil lo más larga posible, que el mecanismo sea estable, fiable y seguro, así como que se ajuste a determinados estándares como el EMV, el PCI PED (Payment Card Industry PIN Entry Devices) y el ISO7816. CONECTORES DE TARJETAS INTELIGENTES Está claro que los productos están desarrollándose constantemente, pero se trata más de una evolución que de una revolución y refleja las tendencias generales de la industria de los componentes electrónicos, como por ejemplo la búsqueda de soluciones para hacer un uso más eficiente del espacio. Las cuestiones relacionadas con la comercialización de los productos (como el tiempo que tarda en comercializarse, la garantía de suministro y la relación calidad precio) son las más relevantes para los fabricantes originales. En cuanto a los contactos, el énfasis se pone también en el rendimiento más que en la innovación. En el caso de la mayoría de las aplicaciones, la necesidad de dar soporte a un número elevado de ciclos hace que se prefiera utilizar oro para los baños de contacto. Es evidente que el éxito de la mayoría de las tarjetas inteligentes está basado en que se acepten en cualquier sitio más que en la exclusividad y por lo tanto se tiende a la estandarización. No obstante, los conectores hechos a medida pueden acabar teniendo un papel muy importante. Los fabricantes originales generalmente aplican diferentes estrategias para evitar que se dupliquen los terminales a través del conector y se desarrollan diferentes soluciones finales para los diferentes clientes. Adaptar los conectores al cliente también facilita la protección de los diseños contra las copias. Algo parecido sucede con el mercado de conectores de tarjetas SIM. En este caso, el proceso de miniaturización ya ha concluido, de hecho el conector SIM al que estamos acostumbrados ya no es más que una serie de contactos. Como ocurría con el ejemplo anterior, el diseño innovador no es un factor crucial, lo que buscan los fabricantes originales es una solución que cumpla los estándares y las especificaciones establecidas. Te-

niendo en cuenta que la vida útil de un nuevo diseño de un teléfono móvil se contabiliza en meses, lo fundamental para el fabricante es estar capacitado para responder debidamente a los breves plazos de los que disponen para entregar los pedidos. La eficacia de la fabricación y de la cadena de suministro es tan importante como fabricar un producto de calidad con un precio competitivo. Para los fabricantes de conectores que se han adaptado con éxito al mercado de tarjetas inteligentes, la importancia cada vez mayor de la tecnología NFC representa un nuevo reto, pero también una oportunidad. La NFC está llamada a tener un gran impacto, pero es la forma que adoptará lo que ha generado cierta controversia. Este sistema sin cables seguramente ocupará el lugar de algunas de las aplicaciones de los conectores de las tarjetas inteligentes, pero los terminales NFC también necesitarán nuevos tipos de interconectores. La repercusión de la comunicación por proximidad hace que nos olvidemos de que es un tipo de tecnología que está tan implantada como las tarjetas sin contacto. Hasta ahora las aplicaciones de la NFC se han utilizado principalmente para transacciones con un coste poco elevado, como el transporte público en grandes centros urbanos. Pero hoy en día cada vez hay más representantes del sector interesados en que se utilice para operaciones que ahora sólo se realizan con billetes y monedas. Todavía se está intentando dilucidar cómo se va a orientar este crecimiento. Las tarjetas para el transporte público, como el sistema Oyster que se utiliza en Londres, están transformándose en tarjetas monedero que pueden usarse en diversos tipos de comercio. Asimismo, los principales proveedores de tarjetas de crédito están lanzando sistemas que facilitaran la utilización de tarjetas de proximidad sin contacto y sin PIN para transacciones con un coste bajo. Japón está abriendo camino al uso de móviles con sistemas NFC vinculados a tarjetas de crédito para realizar este tipo de pagos. Los fabricantes de móviles más importantes, como Nokia, están entusiasmados con la idea de que esta aplicación se convierta en la norma general, lo que significaría el final de la tarjeta SIM como conector. Pero quedan algunas cuestiones por resolver que están vinculadas a la voluntad del cliente de dejar de utilizar efectivo y a la del comerciante de sustituir los billetes y las monedas por la

infraestructura necesaria para aplicar la comunicación por proximidad. Como se puede ver, de momento la comunicación por proximidad no ha tenido un impacto trascendental. Los fabricantes de terminales de pago ofrecen las funcionalidades de la NFC utilizando módulos enchufables (add-on): el conector para la tarjeta inteligente no cambia y además para el módulo adicional también hacen falta nuevos conectores. A largo plazo es posible que los cambios sean más drásticos. Si las tarjetas inteligentes con tecnología NFC resuelven los problemas relacionados con la seguridad y se empiezan a utilizar para todas las transacciones que actualmente se realizan en efectivo, surgirá toda una nueva serie de aplicaciones posibles. En caso de que se empiece a generalizar el uso del móvil como tarjeta monedero, es posible que la tarjeta SIM tenga los días contados. Pero esto no es inevitable, ya que existe un lobby muy potente que aboga por la tarjeta SIM como un medio muy barato para almacenar datos y como herramienta de marketing. También está teniendo lugar un debate muy serio sobre las características de seguridad de las tarjetas SIM extraíbles comparadas con las de la tecnología NFC integrada. ATENTOS A LAS NECESIDADES DEL CLIENTE Sea cual sea la dirección que tomen los diferentes mercados de tarjetas inteligentes durante los próximos años, está claro que los fabricantes de conectores no se encuentran en situación de inﬂuir sobre dichos cambios. No estamos hablando de un mercado en el que los grandes progresos en diseño o tecnología de los conectores vayan a jugar un papel fundamental. Donde se hace hincapié es en el cumplimiento de los estándares internacionales y en el desarrollo de soluciones de diseño cada vez más compactas, duraderas, seguras y económicas. Los fabricantes de conectores que estarán mejor capacitados para aprovecharse de la dinámica y el crecimiento del mercado de tarjetas inteligentes serán aquellos que estén más pendientes de las necesidades del cliente y que respondan a ellas de forma rápida y efectiva, introduciendo productos en el mercado lo antes posible, a precios competitivos y asegurando los recursos para mantener un alto volumen de existencias. ● Mundo Electrónico | MAY 11

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Electrónica de Potencia

Con pocos recursos

Controlador de velocidad de un motor CC sin escobillas en 3 fases Este artículo se centra en la implementación de un microcontrolador con unos recursos mínimos para una aplicación de controlador de velocidad en lazo cerrado de un motor CC sin escobillas (BLDC) en 3 fases basada en un dispositivo PIC12 de Microchip Technology. Demuestra que las técnicas de minimización pueden reducir el número de patillas de E/S a tan sólo 6 para este tipo de aplicación. Se presupone que el lector conoce la secuencia de conmutación para este tipo de motor. Martin Hill Microchip Technology

Cómo puede un pequeño microcontrolador controlar un motor BLDC en 3 fases? Para responder adecuadamente a esta pregunta es preciso identificar los recursos del chip que están en línea con la topología de control del motor BLDC externo y su funcionalidad para una aplicación determinada. Si en un principio nos dirigimos al mercado de volumen de bajo coste para aplicaciones de control de velocidad utilizado en ventiladores y bombas, el problema se ve simplificado. En relación a este tipo de sistema existen configuraciones con y sin sensor (para determinar la posición del rotor) y ambas ofrecen ventajas e inconvenientes, pero por lo que respecta al número de E/S si el sensado de la posición del rotor se puede realizar en una sola patilla éste será un

buen punto de partida. También se puede recurrir a patillas multifunción para un interface de usuario sencillo así como a técnicas de minimización lógica reduzcan aún más el número de patillas y por tanto el esquema de recursos mínimos para un dispositivo apropiado. SISTEMA DE CONTROL DEL MOTOR BLDC En la ﬁgura 1, el diagrama de bloques ilustra un sistema que utiliza un único sensor Hall para la realimentación de la posición del rotor (muchos sistemas utilizan tres para este ﬁn), un potenciómetro para ajustar la velocidad, un interruptor de arranque y paro, un limitado de sobrecorriente y un puente trifásico de potencia para el gobierno del motor. La cantidad resultante de conexiones indepen-

Figura 1. Diagrama de bloques del control de un motor BLDC. MAY 11 | Mundo Electrónico

dientes al microcontrolador mostrada entre los subcomponentes del sistema es de 11 (5 entradas y 6 salidas). Sin embargo, se puede minimizar si el microcontrolador ofrece soporte a patillas multifunción y a múltiples periféricos. TÉCNICAS DE MINIMIZACIÓN DE RECURSOS Por lo que respecta a las señales de salida del microcontrolador al puente trifásico de potencia, si se implementa el algoritmo de control de seis pasos del BLDC sólo hay dos transistores en conducción al mismo tiempo durante el funcionamiento normal: un transistor en el lado de alto potencial (high side) y otro en el lado de bajo potencial (low side) controlados de forma no complementaria. Por tanto los transistores en el lado de alto y de bajo potencial proceden de conﬁguraciones diferentes de medio puente y se controlan según el denominado modo diagonal. Esto resulta ventajoso desde el punto de vista de la minimización lógica porque cuando dos de los tres dispositivos en el lado de alto potencial estén desconectados cuando el motor está en funcionamiento, el tercero debería estar conectado. Por tanto, la tercera señal de salida en el lado alto se puede reconstruir a partir de las otras dos con un inversor formado por unas pocas resistencias y un transistor conectado a la tercera entrada del puente de potencia en el lado de alto potencial (ﬁgura 4). Esto conlleva una reducción del número de patillas del microcontrolador. Hemos pasado

Figura 2. Conﬁguración de test del sistema.

así de un sistema con 6 salidas a uno con 5. En cuanto a las cinco entradas del sistema para un sensor Hall, potenciómetro, recortador de corriente e interruptores de arranque/paro, existen varias posibilidades. En primer lugar el/los sensor/es Hall generalmente están incorporados a la estructura del motor BLDC y éstos tienden a tener también integrada la circuitería para el interface digital al microcontrolador. Puede tomar la forma de salidas de las salidas del transistor en colector abierto y se proporciona una resistencia elevadora (pull up) en el controlador externo del motor para la detección de señal. En esta aplicación se necesita un sensor Hall y la familia de dispositivos PIC12F dispone de una sola patilla de entrada digital para este ﬁn. Para el arranque de motor y la función de ajuste de la velocidad, en el momento del arranque se puede conﬁgurar como entrada analógica una de las patillas de control del lado de alto potencial del puente de potencia trifásico. Esta patilla se conecta a un divisor resistivo y a un potenciómetro. En consecuencia, antes de que el motor

“Para el arranque de motor y la función de ajuste de la velocidad, en el momento del arranque se puede conﬁgurar como entrada analógica una de las patillas de control del lado de alto potencial del puente de potencia trifásico” entre en funcionamiento se puede ajustar y leer la velocidad. Además la incorporación de un interruptor de arranque que pueda reducir la velocidad ajustada por debajo de un valor mínimo también puede activar el arranque del motor. En este modo de entrada analógica, aunque el transistor de gobierno en el lado de alto potencial conectado entre en conducción no alimenta el motor debido a que los transistores del lado de bajo potencial están desconectados en ese momento.

Por consiguiente, en modo de funcionamiento la patilla se configura como una salida para el transistor en el lado de alto potencial del motor y entonces la cadena de división resistiva se convierte efectivamente en una función de patilla con función elevadora/ reductora. Es mejor implementar por separado la función de parada cuando el motor ha arrancado y no mediante el interruptor de arranque como una función combinada de arranque/paro durante la secuencia de conmutación. Por tanto la función de paro se implementa en firmware mediante una rotación del tiempo de espera, es decir, cuando se pulsa el interruptor de paro en modo de funcionamiento todas las señales de control en el lado de alto potencial están desactivadas y el firmware puede detectar la parada del motor y poner la aplicación en modo de paro. La función de paro del motor se puede implementar de manera aún más sencilla utilizando un interruptor normalmente abierto en paralelo con el circuito limitador de sobrecorriente descrito a continuación. La limitación de sobrecorriente no utiliza ninguna de las patillas de E/S del Mundo Electrónico | MAY 11

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Figura 3. Control de velocidad del motor e implementación de la conmutación.

microcontrolador, sino que recurre a la conexión a la fuente de alimentación de la familia PIC12 de alta tensión para la reinicialización del dispositivo debido a la sobrecorriente del motor. Este tipo de PIC dispone de regulador interno de derivación (shunt) conectado a la fuente de alimentación de la aplicación a través de una resistencia. La resistencia se dimensiona según los requisitos de la aplicación. En consecuencia, la alimentación del PIC se puede interrumpir mediante el circuito limitador de sobrecorriente que está conectado efectivamente en paralelo con el regulador de alimentación interno. Por tanto, disponemos ahora de un sistema que necesita patillas de E/S de microcontrolador con 1 entrada digital dedicada, 1 digital/analógica y 4 funciones de salida digitales. Sin embargo, hemos ignorado el hecho de que para el control de velocidad necesitaremos modular la tensión aplicada al motor BLDC y para ello necesitamos aplicar algunas señales PWM, en este caso los transistores del lado de bajo potencial. De hecho, dado que se implementa el control en seis pasos, el requisito es alimentar cualquiera de los tres controladores del lado de bajo potencial con una señal PWM en cualquier momento a lo largo del tiempo durante la secuencia de conmutación del motor. Algunos dispositivos PIC incorporan un periférico especíﬁco PWM para control del motor para este ﬁn, mientras que otros tienen capacidad para el manejo de la señal PWM para 1 a n salidas y que básicamente logran lo mismo, por ejemplo, mediante un periférico mejorado de captura/comparación (Enhanced MAY 11 | Mundo Electrónico

Capture/Compare Peripheral, ECCP). En un PIC12F existe una combinación de manejo de señal PWM en el ECCP y modos para la configuración de patillas alternativas (APCFG). Esto resulta enormemente práctico porque el manejo de PWM sólo se puede realizar con dos patillas mediante el ECCP y la aplicación exige tres (mediante el modo APCFG). Sólo el PIC12F615 y el PIC12HV615 tienen actualmente esta capacidad. Firmware El firmware que utiliza el sensor Hall único para sincronizar la conmutación del motor en función de las transiciones de señal y también determina cuándo conmutar entre las transiciones del único sensor Hall único utilizando una técnica de estimación vectorial de ruta. Además implementa un control de velocidad en lazo cerrado a través del cálculo de error de velocidad y una forma de control simple proporcional/integral. La salida del controlador PI se carga en el registro de ciclo de trabajo PWM CCPR1, los 8 bit más significativos y la salida final del subsistema PWM conmuta a su vez uno de los 3 transistores del puente de potencia en el lado de bajo potencial con el fin de conmutar el motor y controlar la velocidad. Los tres temporizadores internos del PIC12 se utilizan para medir la velocidad del motor derivada de la señal de sensor Hall (TMR1), configurar el período de PWM (TMR2) y generar una interrupción de conmutación después del período previamente calculado (TMR0). En la conexión a la alimentación se lee la configuración de velocidad y se

entra en el modo de funcionamiento cuando se pulsa el interruptor de arranque. Cuando entra el modo de funcionamiento del motor, la posición del rotor se estima inicialmente y se realiza una corta secuencia de conmutación de lazo abierto hasta que se detecta la siguiente transición de señal del sensor Hall, momento en el cual se sincroniza la secuencia de conmutación con la posición del rotor. Después de 2 transiciones sucesivas de la señal del sensor Hall, el firmware de aplicación entra en el modo de control de velocidad de lazo cerrado. Una limitación de la sobrecorriente provoca efectivamente una reinicialización de la conexión a la alimentación (Power On Reset, POR). SUMARIO Se ha demostrado el funcionamiento de este esquema del diseño del controlador del motor para un motor trifásico Hurst, un módulo de alimentación de baja tensión y un PIC12F615 conectado a una tarjeta de arranque modificada; todo ello se puede comprar a Microchip. Ilustra que este tipo de control del motor se puede reducir a un microcontrolador con 6 patillas de E/S con patillas multifunción y periféricos/recursos internos. Los periféricos internos flexibles y el regulador interno del PIC12HV615 permiten además la integración del circuito para esta aplicación y en la figura 4 se muestra un circuito de ejemplo. Esto podría constituir la base de un diseño de bajo coste para algunas aplicaciones de control de motores en las que realmente no hacen falta unas altas prestaciones. ●

Figura 4. Diagrama del circuito (de la implementaci贸n basada en el PIC12HV615).

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La potencia sin control no sirve de nada

Técnicas de diseño optimizado para fuentes de alimentación de alta frecuencia "La potencia sin control no sirve de nada": hemos oído esta expresión tantas veces que ha pasado a formar parte del lenguaje de uso habitual. Cuando el contexto es la conversión de potencia, su simple signiﬁcado se enriquece de tal manera con la ingeniería, los aspectos de diseño y la teoría matemática que no podría ser más apropiado presentar un artículo que trate las recientes necesidades de unas técnicas de control más rápidas y robustas aplicadas a los convertidores conmutados de alta frecuencia. En este artículo no se hace un repaso detallado a un solo método de diseño para un convertidor de potencia conmutado, sino que se propone una panorámica de todos los aspectos principales y las metodologías más comunes ya adoptadas, al tiempo que se mencionan técnicas modernas y automáticas que pueden aplicarse para cumplir los nuevos requisitos de alta frecuencia. Maurizio Granato y Roberto Massolini National Semiconductor

l avance tecnológico en los FET, con la creciente innovación hacia los nuevos materiales (SiC, GaN), la gran mejora en los polvos de ferritas para inductores, el esfuerzo por lograr una rápida respuesta a transitorios y las necesidades de obtener un diseño compacto mediante condensadores de formato ultrarreducido han llevado a la necesidad de un diseño optimizado de la etapa de potencia del convertidor, aspecto que se trata en la primera parte de este trabajo. La introducción de CI controladores que conmutan hasta unos pocos megahercios exige un silicio mucho más rápido y unas técnicas mejoradas para control de puerta con el fin de proporcionar una alta eficiencia, así como nuevas técnicas PWM (Pulse Width Modulation o modulación de anchura de impulso) con un diseño óptimo del lazo de control se tratará en la segunda parte del artículo. En la última parte del artículo se comparan diferentes métodos posibles para optimizar la etapa de potencia y control de un convertidor conmutado con el método moderno basado en la web, que combina una alta fiabilidad del diseño

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“Desde el punto de vista de la etapa de potencia es muy deseable adoptar una frecuencia elevada por varias razones: reducir el tamaño de los componentes magnéticos, disminuir la capacidad necesaria, el mayor ancho de banda potencial y unos ﬁltros más pequeños para supresión de EMC”

y la disponibilidad real de una base de datos de componentes para obtener el diseño en el menor tiempo posible, desde la especiﬁcación hasta el prototipo funcional.

DISEÑO DE LA ETAPA DE POTENCIA Desde el punto de vista de la etapa de potencia es muy deseable adoptar una frecuencia elevada por varias razones: reducir el tamaño de los componentes magnéticos, disminuir la capacidad necesaria, el mayor ancho de banda potencial y unos filtros más pequeños para supresión de EMC. Todo ello se ve favorecido por la mejora tecnológica lograda por los fabricantes de componentes discretos: los FET de potencia con un Qg·Rds muy bajo permiten unas pérdidas de conducción muy bajas sin incrementar las pérdidas de control de puerta, que son más elevadas con frecuencias de conmutación más altas; los núcleos de hierro pulverizado más eficientes permiten reducir las pérdidas en los inductores. Por otro lado, los fabricantes de silicio están ampliando su catálogo de productos con CI mejorados para el control de puerta, una frecuencia máxima más elevada y amplificadores de error con mayor ancho de banda. Desde la perspectiva del diseñador, la evolución hacia frecuencias más altas

Tabla 1. Comparación de la función de transferencia de la tensión de control y de salida de los convertidores principales con el control en modo de corriente de pico Reductor (buck)

Reductor-elevador (buck-boost)

Elevador (boost)

Tabla 2 . Comparación de la función de transferencia de la tensión de trabajo y de salida del convertidor reductor (buck) con y sin elementos parásitos con control en modo de tensión Reductor (buck) – sin elementos parásitos

exige un gran esfuerzo debido a que las prestaciones estáticas del convertidor a menudo no son constantes. Por ejemplo, el cálculo de la eficiencia ya no puede obtenerse de forma aproximada empleando tan sólo las pérdidas de conducción, sino que requiere como mínimo una estimación de las pérdidas de conmutación (sobre las cuales influyen las capacidades altamente no lineales de los FET), las pérdidas de control de puerta (relacionadas con los parámetros del CI de control) y las pérdidas en el núcleo magnético. Los pequeños valores de capacidad necesarios pueden exigir el uso de condensadores cerámicos de alta fiabilidad; el cálculo del rizado se complica porque ESR deja de ser dominante y el rizado de tensión no se puede obtener de forma aproximada tan sólo mediante la ley de Ohm (como en los condenadores electrolíticos). Además, la adopción de una frecuencia más alta por sí sola no resuelve e incluso puede empeorar los habituales problemas relacionados con la selección de componentes, con un tamaño físico que debe caber en el espacio disponible para la aplicación; los valores de tensión y corriente; la mayor densidad espacial de potencia; problemas de tipo térmico; y un trazado optimizado de la placa que minimice los lazos críticos de corriente y evite una excesiva capacidad parásita en los nodos de conmutación. Por último, pero no por ello menos importante, las limitaciones en el tiempo de desarrollo y el coste de la lista de materiales suponen asimismo restriccio-

Reductor (buck) – con elementos parásitos

Figura 1. Diagrama esquemático de un convertidor reductor (buck).

nes al diseño que no se pueden desdeñar. DISEÑO DEL LAZO DE CONTROL: EL MÉTODO CIENTÍFICO Hasta ahora el único problema analizado ha sido el diseño de la etapa de potencia, con aspectos como las prestaciones estáticas como la eﬁciencia, rizados, temperatura y tamaño. Si nos centramos en las prestaciones dinámicas, las ventajas de los convertidores de alta frecuencia deberían ir de la mano de un cuidado diseño de la etapa de control con el ﬁn de hallar el punto óptimo de equilibrio. La mejor manera de lograr un diseño óptimo de la etapa de control pasa por disponer del modelo dinámico del dispositivo. Se pueden seguir varios métodos teóricos posibles para lograr un modelo dinámico preciso de una fuente de alimentación conmutada. Entre ellos podemos citar algunos de los más conocidos: la célula de conmutación PWM, el Promediado de Espacio

de Estado (State Space Averaging), el Promediado del Circuito (Circuit Averaging) [Maksimovic]. Cada uno de ellos tiene sus pros y contras, pero todos representan una aproximación de pequeña señal de la función de transferencia altamente no lineal de un convertidor conmutado; asimismo, al tratarse de una linealización local de la función de transferencia, las herramientas comunes para analizar la estabilidad, como los diagramas de Bode o Nyquist, no son completamente ﬁables para veriﬁcar grandes variaciones de la señal, como transitorios de carga o línea. Por este motivo, se comprueba también que se necesita una herramienta de simulación en el dominio del tiempo que trabaje en paralelo para obtener los resultados deseados. Por desgracia, la implementación de un modelo preciso para las simulaciones en el dominio de la frecuencia exige mucho trabajo y mucho tiempo. Las herramientas de CAD más avanMundo Electrónico | MAY 11

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no es tan solo dejar que el sistema funciona de manera fiable, sino también mejorar sus prestaciones con las elecciones correctas por lo que respecta a decidir cuál es la mejor técnica de control. Veamos una breve panorámica de las metodologías de uso más extendido. Modo de tensión La técnica de control analógico más utilizada es el Modo de Tensión (Voltage Mode, VM), que tiene un único lazo de regulación que comprende: sensado de la tensión de salida mediante un factor de escala apropiado; amplificación del error entre la tensión de salida y de referencia, ofreciendo la ganancia necesaria y el aumento de fase; y comparación de la salida y el amplificador de error con el diente de sierra de PWM para generar la señal de control de puerta con el ciclo de trabajo adecuado. Las principales características del VM son: sencillez (lazo único), baja impedancia de salida del convertidor, polos conjugados complejos, alta susceptibilidad a la tensión de entrada y carencia de protección intrínseca frente a sobrecorriente. National Semiconductor aplica el VM en numerosos reguladores, como LM5115 y LM5025. Figura 2. Funciones de transferencia en lazo abierto y modo de tensión de un SEPIC a 400 kHz: tensión de trabajo a salida (en color rojo), tensión de entrada a salida (azul) e impedancia de salida (morado).

zadas pueden resultar muy útiles en este caso, pero muchas veces son caras y su aprendizaje es complicado. Una vez que se ha aprendido a conﬁgurar un buen sistema de computación simbólica, como Matlab, MathCAD o SAGE, podemos tratar de obtener la función de transferencia del convertidor conmutado que interese. Tomemos como ejemplo los convertidores básicos no aislados (reductor o buck, elevador o boost y reductorelevador o buck-boost), sin tener en cuenta ningún elemento parásito, como la ESR-ESL del condensador o la DCR de inductor, con el control en modo de corriente de pico. Estas funciones parecen sencillas pero resultan verdaderamente útiles tan sólo si se desprecian los componentes parásitos, y sólo para la aproximación con un pequeño nivel de rizado, lo cual signiﬁca que el rizado de la corriente controlada es muy pequeño. Simplemente eliminando esta aproximación, la función de transferencia del convertidor tan apreciado reductor (buck) se complica notablemente. En la tabla 2 se compara la función de MAY 11 | Mundo Electrónico

transferencia en modo de tensión de un convertidor reductor (buck) con y sin los componentes parásitos (resistencia serie del inductor y del condensador). Además la complejidad de los convertidores de orden elevado puede aumentar el volumen de trabajo necesario en varios órdenes de magnitud; ésta es una de las razones por las cuales no se utilizan a menudo convertidores muy elegantes y con un gran potencial como SEPIC o Cùk. Deberíamos tener en cuenta también que todas las técnicas de control (modo de tensión, modo de corriente de pico, modo de corriente de pico emulada, etc.) exigen el análisis de un conjunto diferente de funciones, y además todo CI controlador tiene un amplificador de error interno distinto (que puede ser un amplificador de tensión o de transconductancia) con parámetros diferentes. Esto significa que el diseñador debería adaptar su hoja de cálculo cada vez que se utilice un controlador diferente. Naturalmente, cuando lo que se dirime es la optimización el problema

Modo de corriente de pico Otra técnica extendida es el Control Programado de Corriente de Pico (Peak Current Programmed Control, PCPC), en el cual se emplea un lazo interior que realiza el sensado de la corriente del conmutador (generalmente el inductor o la corriente del conmutador) para generar la tensión de referencia del lazo de tensión exterior (ya mencionado antes). Ofrece algunas ventajas intrínsecas, como una función de transferencia de trabajo a salida para el lazo de tensión, protección intrínseca frente a sobrecorrientes y una sensibilidad muy reducida respecto a las variaciones de la tensión de entrada. Por otro lado, el modulador es muy sensible a las perturbaciones de corriente detectadas, que deben ﬁltrarse y requieren el diseño de una rampa estabilizadora para evitar oscilaciones subarmónicas. El PCPC permite asimismo controlar la corriente de pico en el inductor (o el conmutador), lo cual signiﬁca que un mayor rizado de corriente indica una mayor discrepancia respecto a la corriente media, mientras que un rizado de corriente más bajo indica una mayor susceptibilidad a las perturbaciones.

Figura 3. WEBENCH permite la selección inicial del convertidor de potencia al mostrar de un solo vistazo las combinaciones de coste, tamaño y eﬁciencia.

Otras técnicas de control Una variante más compleja del control en modo de corriente es el Control Programado de Corriente Media (Average Current Programmed Control, ACPC), que permite controlar de manera efectiva el valor medio de la corriente, pero exige la estabilización de otro lazo interior, además del lazo exterior de tensión. Otra variante más sencilla del control en modo de corriente es el control de Corriente de Pico Emulada (Emulated Peak Current, EPC), implementada por National Semiconductor en muchos controladores como LM3495 y LM5116 ya que garantiza la simplicidad de PCPC al tiempo que mejora el funcionamiento con un ciclo de trabajo muy bajo, algo que en general es imposible lograr con PCPC debido al elevado nivel de ruido de la corriente detectada. Otras técnicas de control que no incorporan lazos de control analógico son: control por histéresis, tiempo de conexión constante (constant ontime, COT) y tiempo de desconexión constante (constant off-time). Todos ellos son muy simples ya que no exi-

gen un lazo de estabilización y regulan la tensión de salida comparándola con una ventana de histéresis, pero tienen el inconveniente de una frecuencia de conmutación que no es ﬁja y no suelen trabajar bien con condensadores cerámicos de baja ESR porque se basan en el rizado de la tensión de salida. Por este motivo, National Semiconductor presentó el Modo de Rizado Emulado (Emulated Ripple Mode), que supone una mejora respecto a las técnicas COT clásicas pero sin problemas con los condensadores cerámicos, en su familia LM3100 Simple Switcher. ¿Ha escogido uno de ellos? En situaciones complejas no basta con elegir a priori una técnica de control. Al manejar una frecuencia elevada puede resultar difícil desde el principio conocer cuál será la técnica óptima, y pudiera ser necesario realizar varios diseños y luego compararlos para estudiar sus prestaciones dentro de todo el dominio de parámetros. Una comparación precisa exige como mínimo un buen conjunto de funcio-

nes de lazo estables en las cuatro esquinas de los parámetros de entrada/salida del sistema (Vin, Iout); no obstante, ello no garantiza necesariamente que también obtengamos buenas respuestas a los transitorios de la tensión de línea y de la corriente de carga (esto se debe a que la función de transferencia es tan sólo una aproximación lineal del sistema en el punto de trabajo). Para evaluar las prestaciones antes de fabricar un prototipo es necesario implementar una simulación del sistema en el dominio del tiempo, generalmente por medio de herramientas SPICE. Esto puede parecer una tarea más sencilla respecto al modelo AC puesto que no se necesita una herramienta compleja de análisis y todo se deja en manos del resolutor matricial del núcleo SPICE, pero la dura realidad es que para conseguir unos resultados precisos también se necesita una base de datos actualizada de minuciosos modelos de los componentes, que no son fácilmente disponibles y a menudo obligan al diseñador a crear una base de datos por separado, lo cual exige mucho tiempo. Mundo Electrónico | MAY 11

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Figura 4. Diagrama de Bode y optimización de la red de control mediante WEBENCH.

DISEÑO DEL LAZO DE CONTROL: EL MÉTODO REAL Ante todas estas diﬁcultades para generar con precisión un modelo estático y dinámico de un convertidor conmutado, muchos diseñadores preﬁeren realizar el diseño inicial con aproximaciones de primer orden y ecuaciones sencillas y bien conocidas. Luego la fase de depuración del prototipo consiste en la prueba y error, tomando como base la experiencia acumulada y la capacidad de inspección para lograr las prestaciones deseadas. En ocasiones éste resulta ser un método increíblemente efectivo y rápido, pero otras muchas veces exige un enorme número de horas en el laboratorio de pruebas y un buen acopio de paciencia, ya que no hay predictibilidad para los aspectos relacionados con el diseño de prueba y error. Puede parecer fácil mejorar las prestaciones, pero la sorpresa desagradable llega cuando se averigua que nuestra red de control, ajustada con precisión y con un gran ancho de banda, hace que el sistema sea inestable para la tensión máxima de entrada o la corriente mínima de salida. ¡Desde luego, nunca estaremos en condiciones de probar el sistema bajo todas las condiciones posibles de funcionamiento y al mismo tiempo! MAY 11 | Mundo Electrónico

“La mejor manera de lograr un diseño óptimo de la etapa de control pasa por disponer del modelo dinámico del dispositivo”

Una vez repetidos muchas veces los pasos de diseño, disponemos ﬁnalmente de un prototipo operativo con unas prestaciones aceptables. Pero ¿es el diseño óptimo? ¿Existe otro conjunto de componentes que permita obtener los mismos resultados a un menor coste, o que ocupe menos espacio, o que necesite menos disipación de calor? DISEÑO EFICIENTE: EL MÉTODO DE WEBENCH Un nuevo método radical para obtener una solución optimizada multiobjetivo con restricciones es dejar de lado las tan apreciadas (u odiadas) herramientas de CAD y probar la herramienta optimizadora de potencia dedicada que suministra National Semiconductor: WEBENCH.

Todo diseñador que trabaje con fuentes de alimentación conmutadas, tanto si es experto como novato, ha oído hablar de WEBENCH Power Architect. Algunas veces se considera una buena herramienta para manejar diseños sencillos, otras veces una buena herramienta de selección para hallar la mejor opción dentro del conjunto de componentes (por ejemplo sólo el CI controlador) para diseños complejos; pero una vez que los ingenieros superan su innata desconﬁanza hacia los sistemas de diseño automatizado descubren que WEBENCH es un optimizador del sistema en su conjunto. Ofrece todas las herramientas necesarias para profundizar en el diseño y optimizar, con un único interface visual, todas las condiciones de trabajo y las prestaciones de la aplicación: eﬁciencia, ancho de banda, tamaño y coste. WEBENCH contiene modelos dinámicos para muchas topologías de convertidor y técnicas de control, permitiendo así el diseño del lazo de control con un gran ancho de banda con margen optimizado de fase/ganancia (alta estabilidad). También ofrece simulaciones térmicas, que generalmente quedan fuera del ámbito de un ingeniero electrónico, así como trazados de las pistas a medi-

da con toda la lista de materiales. Al final también es posible comprar directamente el prototipo de la placa de circuito con todos los dispositivos y recibirlo en unos días. CONCLUSIONES Tal como se ha indicado, es muy importante recoger los resultados obtenidos en las simulaciones en el dominio del tiempo y de la frecuencia, y luego compararlos con los resultados del laboratorio, que desde luego son el juez definitivo para cualquier proyecto. Las simulaciones en el dominio del tiempo predicen de manera muy efectiva la respuesta a los transitorios de línea y de carga, y verifican el cumplimiento de los requisitos deseados de sobredisparo/subdisparo. Por otra parte, las simulaciones en el dominio de la frecuencia optimizan eficazmente en todo lo posible la función del lazo y mejoran los márgenes de ganancia y fase, que aseguran las mejores prestaciones dinámicas de pequeña señal para el sistema. Es posible encontrar herramientas

de CAD para todos los aspectos del diseño: simulador SPICE, diseñador del lazo de control equivalente MATLAB, simulador térmico, etc. En este caso surge un gran problema al seleccionar los modelos adecuados para todos los componentes posibles que participan en el diseño y la necesidad de utilizar un conjunto de herramientas diferentes en un momento determinado con el ﬁn de cubrir las diferentes presentaciones del convertidor de potencia. Sea cual sea la metodología de diseño escogida, bien sea de prueba y error o mediante CAD, hay mucho trabajo por delante. Ninguno de los detalles antes mencionados puede dejarse de lado si se busca una representación que puede utilizarse de forma productiva para diseñar la etapa de potencia y control del sistema. Tal como hemos visto, la complejidad es aún mayor cuando se necesitan unas prestaciones avanzadas, en cuyo caso la más pequeña imprecisión puede conllevar unas sesiones más largas de depuración en el laboratorio. Como observación ﬁnal,

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REFERENCIAS [Maksimovic] Erickson, Robert W. y Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 2nd ed.; Norwell, Mass.: Kluwer Academic, c 2001. xxi, 883 p. ISBN: 0792372700 (alk. paper); LCCN: 00052569. [Mohan] Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition. [Kassakian] John G. Kassakian y Martin F. Schlecht and George C. Verghese - Principles of Power Electronics. [Middlebrook] Slobodan y Middlebrook, R.D. Cuk - Advances in Switched-Mode Power Conversion. [WEBENCH] http://webench.national.com/

si usted es un diseñador de potencia es posible que valore aprovechar un sistema moderno de optimización como WEBENCH, ¡para facilitar su trabajo y recuperar el control de su vida! ●

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Aprovechar el movimiento

Microgeneradores de energía para sensores mediante dispositivos VEPG A los dispositivos que generan energía eléctrica a partir de energía mecánica se les denomina harvesting devices o microgeneradores harvest. En el caso de que usen imanes permanentes junto a bobinados para obtener la generación de energía se les denomina VEPG (Vibration to Electrical Power Generator). Las aplicaciones típicas de los VEPG abarcan desde sensores de parámetros vitales a sistemas industriales sometidos a vibración y sensórica destinada a la monitorización de grietas o vibraciones en obras civiles, ediﬁcios y viaductos. Felipe Jerez CTO, Grupo Premo

n los últimos tiempos se ha extendido el uso de dispositivos dotados de sensores para la medida de diferentes parámetros (temperatura, humedad, aceleración, presión, parámetros vitales, etc.), estos dispositivos usan además un sistema de radiofrecuencia para comunicar ese parámetro a un ente de orden superior que gestiona la monitorización, alarmas, activación de terceros elementos, etc. En muchas ocasiones estos dispositivos están alojados en entornos con falta de accesibilidad y es necesario plantear planes de mantenimiento que sustituya las baterías de dichos dispositivos o bien se reemplaza el dispositivo completo. Una tendencia también clara en la electrónica moderna es la disminución de los consumos de dispositivos que usen microcontroladores adoptando fórmulas de activación parcial de circuitería o entrando en estados de latencia donde los consumos rozan unos pocos microamperios, este bajo consumo hace o bien reducir también el tamaño de las baterías o aumentar la vida de las mismas. En muchas ocasiones, los dispositivos sensores descritos se alojan en partes móviles o sometidos a vibración como, por ejemplo, motores, máquinas elevadoras, grúas, ruedas de automóviles o incluso formando parte de sistemas de ayuda a la para-

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metrización de constantes vitales en deportistas. La energía mecánica del movimiento o de la vibración puede ser aprovechada o transformada en energía eléctrica. Si se analizan los dispositivos sensores comentados y el bajo consumo que, en numerosos casos los caracterizan, cabe pensar que un dispositivo que sea capaz de extraer energía del movimiento puede ser suficiente para alimentar a microdispositivos electrónicos o bien ayudar a aumentar la vida de las baterías que alimentan a éstos. El Grupo Premo está desarrollando tecnología de dispositivos micro VEPG capaces de sustituir baterías en aplicaciones de alimentación a sensores: aplicaciones como TPMS en automoción, dispositivos de ayuda a deportistas dotados con HBMS (heart beat monitoring systems, monitorización del pulso cardiaco) y otros de sensórica industrial. Estos micro VEPG son capaces de generar entre 2 mW y 6 mW (suficientes para sustituir pilas botón del tipo 2016 o 2032). MODELOS MATEMÁTICOS USADOS EN LOS VEPG Según las leyes del electromagnetismo, si cambiamos un flujo magnético dentro de una espira podemos inducir una fuerza electromotriz en bornes de la misma. El flujo magnético en la

espira puede ser causado de dos formas diferentes: cambiando la densidad de flujo en el tiempo que corta a la espira y moviendo a la espira en relación al flujo magnético. Así, que para una espira dada cortada por un flujo magnético encontramos la siguiente formulación para la fuerza electromotriz creada en los bornes de la espira:

Ei = Ein + Emo =     ¶B  dA ò v ´ B dl -ò A ¶t l

(

)

Siendo: Ei: la fuerza electromotriz total, Ein: la fuerza electromotriz inducida, Emo: la fuerza electromotriz debida al movimiento, v→:Velocidad relativa entre la bobina y el imán, → B :Densidad de ﬂujo magnético, → l :El vector longitud de la espira → A :El vector area de la bobina. Es decir, un movimiento o una vibración sobre una espira cortada por un ﬂujo magnético crea una tensión inducida en los bornes de la espira directamente proporcional al área de la espira, el movimiento relativo que realice y la velocidad con que lo haga; si esto es válido para una espira podemos también suponer que en n-es-

piras la inducción obtenida será n veces. Dado que un imán permanente normalmente genera un campo simétrico con respecto a su eje podemos derivar la formulación anterior en coordenadas cilíndricas manteniendo un buen nivel de aproximación; en este caso tendríamos que la densidad de ﬂujo magnético podría quedar como:

   B = B r e r + Bf ef + B z e z Donde Br,BΦ y Bz son las componentes radiales, tangenciales y axiales, respectivamente. Como además el eje físico del imán corresponde normalmente con el eje de movimiento, lejos de introducir complejos procesos matemáticos, podemos reducir las fórmulas de modo que tendríamos:

Ei = -v

¶Bz ¶h

Figura 1. Modelo correspondiente al circuito básico de un VEPG.

ò ò rdrd F + F r

ö æ ¶Bz vBr ò rd F = v çç S + Br l ÷÷÷ çè ¶h ø F

Donde S y l son los parámetros relativos al área y longitud del imán. Si interpretamos la fórmula vemos que la fuerza electromotriz es dependiente de la componente axial (Bz) y radial (Br) de la densidad de ﬂujo magnético y no tiene dependencia de la componente tangencial (BΦ). Vemos que la f.e.m. inducida es proporcional al campo tanto axial como radial, la velocidad relativa la espira contra el imán permanente y la longitud que recorre éste en relación a la espira. Además apreciamos que tanto el área del imán como la longitud del mismo tiene una implicación directa. Tal y como hemos comentado anteriormente si tenemos en cuenta n espiras tenemos la siguiente formulación:

Figura 2. Implementación del dispositivo VEPG.

di dt duc uc CL + =i dx R2

i =1

Etotal = å Ei CIRCUITO BÁSICO DE UN VEPG Suponiendo que el circuito equivalente sea completamente lineal, cosa que no ocurre realmente por la introducción de circuitos activos como carga, se obtiene el modelo de la ﬁgura 1. Aplicando ecuaciones diferenciales de primer orden que pueden ser obtenidas por las leyes de Kirchhoff de tensión y corriente:

(Ls + L ) + (R1 + R s )i + uc = E

di + Rs i - E = u dt

El modelo de implementación del dispositivo podría ser el que muestra la ﬁgura 2. HERRAMIENTAS DE DESARROLLO Como herramienta de desarrollo de los sistemas VEPG, el grupo Premo ha desarrollado un programa de trabajo multidisciplinar con grupos in-

vestigadores en las Universidades de Málaga (Departamento de Tecnología Electrónica) y Barcelona (Grupo CEIB de la UPC). El programa busca desarrollar un sistema completo para captar información de movimientos y vibración, desarrollo de aplicaciones de software para interpretar la información, herramientas de simulación por elementos ﬁnitos, fabricación de prototipos avanzados y un sistema de test funcional que permite una prueba en condiciones similares a los que se encontrará el microgenerador. SIMULACIÓN DE ENTORNOS Y PRUEBAS DE VEPG Cuando se plantea extraer energía de Mundo Electrónico | MAY 11

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Figuras 3-7. Ejemplos de aplicación y evaluación de prototipos en colaboración con la UPC.

un sistema que vibre o realice un movimiento es de gran ayuda el conocer los parámetros de dicho movimiento o vibración, los parámetros básicos de los que se extraerá más información para diseñar un dispositivo harvest serían la frecuencia y la amplitud del movimiento, y en el caso de que sean movimientos periódicos, la cadencia del mismo o el periodo en el que tiene lugar. Una aplicación real de este tipo de problemática se puede encontrar en el caso de diseñar un microgenerador de energía para un sistema de monitorización de parámetros vitales de un corredor de maratón. Es el caso de plantear el diseño de un dispositivo que sea capaz de alimentar a los sensores de pulso o temperatura que normalmente usan baterías para MAY 11 | Mundo Electrónico

la alimentación de la circuitería electrónica. Premo ha desarrollado junto a la Universidad de Málaga un nuevo sistema que permite, por un lado, extraer y captar los datos de un movimiento mediante una serie de sensores, y por otro, una aplicación de alto nivel que habilita la interpretación de los datos para tomar decisiones de ubicación de los microdispositivos en aras a maximizar la generación de energía. En las siguientes ﬁguras se muestran ejemplos de dicha aplicación en los que se puede apreciar la capacidad de generación de energía en ciclistas provisto de un sistema de monitorización en diferentes posiciones para evaluar la capacidad de generar energía que alimenta a un dispositivo de medida del pulso cardiaco (ﬁgura 3).

Con los datos recogidos en el sistema se realizan los cálculos pertinentes para evaluar el prototipo. Previamente a la construcción se puede acudir a herramientas de simulación para realizar ajustes en el diseño y optimizar el VEPG con el consiguiente ahorro en prototipado. Para esta función se ha contado con la ayuda del grupo de trabajo del CEIB dependiente de la Universidad Politécnica de Cataluña (ﬁguras 4, 5, 6 y 7). Una vez construido el prototipo (3.900 espiras de hilo de 38 micras con un imán de NdFeB) se dispone de una potente herramienta que permite reproducir la vibración aplicando parámetros reales a un dispositivo que es capaz de reproducir movimientos con una amplitud y frecuencia variables. Los niveles de tensión generados son

también recogidos por el sistema que es capaz de asignarle cargas variables para establecer los niveles de potencia entregados por el microgenerador. En la figura 8 se muestra la estructura con la que opera el dispositivo basado en el control de dos motores que realizan la traslación de la vibración al dispositivo. Un ejemplo de uso se encuentra en el proyecto de diseño de un elemento capaz de alimentar a un sensor de ritmo cardiaco típicamente usado por deportistas para monitorizar los ejercicios o carreras. Si bien éstos son sistemas normalmente alimentados por pilas de botón del tipo 2032 de las que se puede obtener una media de 2 mW de potencia, más que suficiente para alimentar a los sistemas de medida y transmisión del dato a un dispositivo visualizador (típicamente alojado en un reloj que informa al corredor), nuestro problema será pues diseñar un dispositivo harvest capaz de entregar esta potencia usando como fuente de energía el movimiento del propio deportista. Con el sistema desarrollado es inmediato el diseño partiendo de los datos proporcionados por el sistema de adquisición, cálculo y posterior simulación concluimos que es suficiente con un dispositivo de 4300 espiras sobre un imán de 3 mm de diámetro y 5 mm de longitud moviéndose sobre un dispositivo tubular de 20 mm. CONVERTIDORES DE BAJAS PERDIDAS PARA ELEMENTOS HARVEST En cuanto a tecnología de convertidores para aprovechar las características de los microgeneradores se puede encontrar diferentes soluciones aportadas por Fairchild, Maxim, y Linear Technology. De este último destacamos los CI LTC3108 y LTC3588-1 (LTC3108, convertidor elevador/gestor de potencia y el LTC3588-1, fuente de alimentación optimizada para sistemas harvest basados en vibración, especialmente piezoeléctrica). En el caso del LTC3108 se parte de un transformador para subir la tensión y un pequeño condensador de acoplo para formar un oscilador elevador gobernado por el MOSFET interno del dispositivo, una bomba de carga se encarga de drenar la tensión de CA generada en los bornes del elemento harvest. Mediante el condensador colocado en VAUX se carga a 2,5 V, de manera que el chip puede chip trabajar y fijar la tensión de salida necesaria para cargar un condensador estándar, supercondensador o batería

recargable. El consumo en reposo del LTC3108 es de sólo 1,6 µA . El LTC3588-1, optimizado para “piezo energy harvesters”, implementa un convertidor reductor (buck). Internamente incorpora un rectificador de onda completa que permite usarlo directamente sobre la CA generada por un elemento piezoeléctrico, si bien, dependiendo de la solución escogida también puede ser alimentado por uno del tipo VEPG. En un futuro cercano veremos aparecer pequeños controladores o fuentes optimizadas para todas las variaciones de “energy scavenging” tales como termoeléctricos, fotovoltaicos y VEPG como el descrito en este artículo, pensados todos para alimentar pequeños sensores que usen la energía que se encuentren a su alrededor para poder funcionar. Es especialmente interesante el uso de estos sensores autoalimentados formando redes que puedan ser accesibles remotamente desde unidades de control sin apenas mantenimiento por parte del gestor de redes al no tener que cambiar baterías a lo largo de su vida útil, característica especialmente importante en aplicaciones de monitorización de movimiento o vibración en estructuras, grandes obras civiles como viaductos o alojamientos para medida de grietas a gran altura. Con la expansión de estas redes de sensores autoalimentadas se incrementará la capacidad de control del denominado WEB 3.0 o Internet de las cosas (Internet of the things) hasta monitorizar sistemas completos desde webs específicas de gestión de sensores. CONCLUSIONES Las necesidades de alimentación para sensórica de bajo consumo en dispositivos que se encuentren en movimiento o sujeto a vibraciones son fácilmente solucionables con tecnología harvest, los dispositivos que usan esta energía usando inductores con núcleo de imanes permanentes o VEPG son una de las soluciones más efectivas. Premo RFID ha desarrollado tecnología para desarrollar VEPG partiendo de modelos y simulaciones basados en entornos reales. La especialidad de la empresa de bobinados de hilos ultrafinos consigue una gran miniaturización de los microgeneradores para estas nuevas necesidades. Potencias en el orden de 2 a 10 mW son ampliamente realizables, por lo que las pilas botón del tipo 2016, 2032 y similares son sustituibles por

Figura 8. Estructura con la que opera el dispositivo basado en el control de dos motores que realizan la traslación de la vibración al dispositivo.

los VEPG siempre que el dispositivo a alimentar esté sujeto a vibraciones y movimientos. Las aplicaciones típicas de los dispositivos VEPG abarcan desde sensores de parámetros vitales para deportistas, alimentación de elementos médicos que necesiten de amplificación, sistemas industriales sometidos a vibración (sensores para motores, ascensores, etc.), sensores de todo tipo en automoción (sensores sin baterías para lectura de presión de ruedas, medida de parámetros en alojamientos dentro de motores) y sensórica destinada a la monitorización de grietas o vibraciones en obras civiles, edificios y viaductos. El mercado de circuitos integrados dedicados a microconvertidores para aplicación en harvesting está empezando a desarrollar aplicaciones específicas que ayudarán al desarrollo de redes de sensores autoalimentados que formarán en parte del denominado “Internet de las cosas”. La energía mecánica del movimiento o de la vibración puede ser aprovechada o transformada en energía eléctrica. Si se analizan los dispositivos sensores comentados y el bajo consumo que, en numerosos casos los caracterizan, cabe pensar que un dispositivo que sea capaz de extraer energía del movimiento puede ser suficiente para alimentar a microdispositivos electrónicos o bien ayudar a aumentar la vida de las baterías que alimentan a éstos. ● Mundo Electrónico | MAY 11

optrónica 42

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Proyecto de Deutsche Telekom para FTTH ■ Deutsche Telekom ha iniciado un proyecto piloto de desarrollo de fibra óptica en la ciudad alemana de Dresde que persigue la mejora de la red de Internet en base a instalar las redes FTTH. La idea es reemplazar las viejas infraestructuras de tecnología de cobre con una tecnología de transferencia óptica, pero la verdadera novedad del proyecto es la inclusión de un OTDR en cada instalación para medir y documentar los parámetros de la fibra óptica. Para el desarrollo de la red FTTH, DT se ha decantado por el micro-OTDR de Yokogawa modelo AQ1200, que por primera vez permite la realización de medidas en la longitud de onda de 1650 nm dentro de un instrumento compacto y robusto. Con la medida en la longitud de 1650 nm, los requisitos del operador de comunicaciones alemán no tienen que interrumpir la transferencia de datos en las longitudes de onda más cortas. La longitud de onda de 1650 nm se utiliza exclusivamente para medida y, por tanto, está libre de utilización en el tráfico de usuario normal.

Sensores alimentarios de bajo coste con el proyecto europeo Photosens ■ Un nuevo consorcio europeo, Photosens, está desarrollando un circuito sensor nanofotónico basado en polímeros para detectar la calidad del aire, facilitar la limpieza en el proceso farmacéutico y para aplicaciones de seguridad alimentaria. El proyecto Photosens tiene una vigencia de tres años y usa un circuito desechable producido en masa para aplicación genérica de diferentes parámetros. Un requisito clave es poder realizar pruebas de detección sin una infraestructura especializada. Mediante la combinación de nanofotónica, materiales poliméricos adaptados y de fabricación en serie, el proyecto es un reto para las técnicas analíticas convencionales, que generalmente requieren equipos muy caros y personal especializado. Photosens reúne a diferentes instituciones de investigación, así como empresas europeas encabezadas por el VTT Technical Research Centre de Finlandia. MAY 11 | Mundo Electrónico

Gracias al impulso de los teléfonos móviles

UDC prevé que se duplique el mercado OLED en 2011 ■ De acuerdo con las previsiones de la ﬁrma Universal Display Corporation (UDC) en función de la evolución de ventas de OLED registra una cifra de negocio que casi ha duplicado sus ventas y ha reducido a la mitad las pérdidas de explotación en el año ﬁscal 2010. UDC es una empresa química especializada en la producción de OLED que tiene como principales clientes a Samsung y LG Display. Para demostrar el impacto hasta ahora en teléfonos móviles, han señalado que Samsung ya ha vendido más de 10 millones de unidades de su teléfono avanzado Galaxy S, que incorpora una pantalla OLED de matriz activa (AMOLED). La compañía coreana tiene previsto que el sucesor del anterior esté en el mercado antes del verano con una pantalla AMOLED de 4,3 pulgadas. Otros fabricantes de terminales de alta gama también se están uniendo a los OLED; así, el Nexus S de Google (también fabricado por Samsung), el Dropid Incredible de Verizon y el Nokia E7 son ejemplos de la nueva tendencia de los teléfonos avanzados a incluir pantallas OLED de mayores dimensiones. La tendencia a incrementar la dimensión de la pantalla se refuerza además con

los nuevos ordenadores de tableta con pantallas de 7 pulgadas como el modelo de Samsung. La respuesta a la potencial demanda viene determinada por los grandes fabricantes de pantallas, que están aumentando su capacidad de producción para este año: tanto la propia Samsung como LG Displays tienen previsto abrir plantas de producción de última generación. Si bien el mercado de pantallas es el gran potencial para los sistemas OLED durante los próximos años, ya se están estudiando proyectos serios de cara al mercado de iluminación que pueden ser importantes de cara al mercado de estos dispositivos a medio plazo.

Buenas perspectivas para el mercado de Fotónica ■ Los mayores responsables de las principales compañías de fabricación de láseres y dispositivos ópticos han llegado a la conclusión de que la evolución del mercado tiene buenas perspectivas con un potencial de negocio de 132.000 millones de dólares que incluye tanto visualizadores de pantalla plana como células solares y láseres (con un mercado de 6.400 millones de dólares) y otros dispositivos ópticos activos como LED y sensores. El 28% del total procede de los segmentos de la medicina, 15% de óptica y optoelectrónica, 14% del segmento aeroespacial, defensa y seguridad, 11% del mercado industrial y de medida, 7% de la iluminación y, el 25% restante de pequeños nichos de mercado. La evolución en el año 2010 fue positiva tras la recesión que se había producido los dos años anteriores y

las previsiones para este 2011 indican que la cifra de negocio podría volver a alcanzar la registrada en 2007. LED DE ALTO BRILLO El mercado de retroiluminación, el mayor segmento actual, ha ayudado a incrementar el volumen de negocio gracias a la nueva tecnología LED de alto brillo que ha permitido recuperar un segmento que había mostrado una clara recesión tras años de incremento. Las previsiones para el año 2011 son claramente optimistas en todos los segmentos pese a que se sigue manteniendo la incertidumbre económica sobre algunos países desarrollados. Tanto la evolución alcista del consumo como los mercados más profesionales como el de las comunicaciones ópticas aportarán un incremento a la cifra de negocio de este 2011 según han señalado los principales actores del sector.

Idóneos para determinadas aplicaciones

El mercado de sensores ópticos de fibra tiene gran potencial ■ La naturaleza dieléctrica de los sensores de fibra óptica y sus ventajas integral de detección distribuida, así como su inmunidad a la interferencia electromagnética (EMI) e interferencias de radiofrecuencia (RFI), muestran que será la primera opción entre los desarrolladores de sensores para alta tensión y aplicaciones para entornos abrasivos. De hecho, la industria del petróleo y del gas depende de sensores de fibra óptica para la perforación y explotación de las reservas de petróleo de acceso, así como la instalación de campos petrolíferos submarinos. Un análisis de mercado de la consultora Frost & Sullivan señala que el mercado de sensores de fibra óptica logró ingresos de 656,4 millones dólares en 2010 y se estima que alcanzará 3.310 millones de dólares en 2017. Además, este tipo de sensores también jugará un papel crítico en otras aplicaciones tales como seguridad, vigilan-

cia de la salud estructural, la energía civil, industrial, y la defensa. VENTAJAS DE LAS REDES DE SENSORES La posibilidad de contar con sensores distribuidos a lo largo de una sola fibra óptica que recorre varios kilómetros hace que resulten apropiados en sistemas de ingeniería civil. Para sacar el máximo provecho de sus ventajas y garantizar la utilización generalizada, las empresas de sensores de fibra óptica debe reducir el coste de los sistemas de sensores. En estos momentos el coste de diseñar, planificar e instalar un sistema de sensores de fibra óptica es demasiado elevado, especialmente en ciertas aplicaciones dónde los sistemas de sensores distribuidos pueden ser fundamentales. El mercado tiende al crecimiento siempre que se logre reducir el coste global del sistema.

Fuente de luz multifunción para redes ópticas de Exfo ■ La fuente de luz FLS-300 de la línea de unidades autónomas de Exfo es una unidad multifunción que se complementa con el medidor de potencia FPM-300 y el sistema de test de pérdida óptica FOT-300. Se distingue por poder trabajar con tres longitudes de onda en un solo puerto o cuatro longitudes de onda (dos multimodo y dos monomodo) en dos puertos, para cubrir el espectro de transmisión de fibra óptica. Cada unidad FLS-300 también se caracteriza por su elevada potencia de salida, autonomía de 120 horas y diseño ergonómico. La fuente de luz FLS-300 puede transmitir con un protocolo de criptografiado digital de identificación de longitud de onda, por lo que cualquier modelo compatible (FPM-300 y FOT-300) se beneficia del uso automático de los parámetros adecuados de calibración. Esta característica reduce la necesidad de comunicación entre los técnicos y la posibilidad de error. El criptografiado de señal también permite utilizar la información recibida como referencia, garantizando así un funcionamiento eficiente, incluso cuando las dos unidades se encuentran aleja-

das entre sí. La gama FLS-300, formada por los modelos 01-VCL, 12D, 23BL, 12D-23BL, 234BL y 235BL, mide 18,5 x 10 x 5,5 cm, pesa 400 g y puede operar el margen de temperatura de -10 a +50°C. De esta forma, la fuente luz multifunción FLM-300 responde a los requerimientos de aplicaciones FTTx, ya que puede comprobar redes ópticas pasivas (PON) de 1310, 1490 y 1550 nm, las tres longitudes de onda recomendadas por el ITU-T (G.983.3) para estos entornos.

La tecnología Raman llega al terreno comercial ■ Dentro de la espectroscopia Raman, la firma británica Renishaw ha sido clave dentro del segmento al ofrecer toda una gama de productos para campos desde la investigación de pigmentos a la ciencia forense o el tratamiento de infertilidad. Sin embargo, esta tecnología ha sido siempre muy avanzada por lo que el mercado comercial es muy restringido. La nueva tendencia que aportan los nuevos materiales ópticos es tener una espectroscopía Raman como técnica óptica no invasiva que podría adaptarse a medidas de menor coste o mezclarse con otras tecnologías como Raman-SEM (Scanning Electron Microscopy) o la RamanAFM (Atomic Force Microscopy) que permiten mejorar las medidas y dar respuesta a las necesidades de medida en otros campos. Con las nuevas técnicas, una vez que se ha tomado la imagen electrónica de alta resolución o la imagen topográfica a partir del sistema SEM o AFM, la espectroscopia Raman proporciona una mayor información dentro de áreas como el análisis y distribución molecular. Además, esta tecnología se puede mejorar con la TERS que es una tecnología Raman avanzada que permite incrementar la resolución en un factor 100. NUEVAS ÁREAS DE APLICACIÓN Con todas estas innovaciones las aplicaciones comerciales continúan creciendo tanto en áreas tradicionales como la química analítica, como en nuevos campos: nanotecnología, células fotovoltaicas y biología. Un claro ejemplo de los nuevos usos es su análisis del grafeno que es un nuevo material que será fundamental en los dispositivos electrónicos de futuro. La tecnología Raman permite identificar las monocapas de grafeno de una forma sencilla y rápida. La gran ventaja de la espectroscopía Raman y por lo que tiene un gran potencial en el segmento comercial es que se logra mucha información a partir de un análisis no destructivo que garantiza que no se influye sobre el material bajo análisis. Además, los nuevos sistemas son más sencillos de utilizar. Mundo Electrónico | MAY 11

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Actualidad

Emisores ópticos III-V sobre sustrato de silicio ■ Investigadores de la Universidad de Tecnología de Toyohashi aﬁrman haber resuelto el problema de falta de coincidencia entre la red de silicio y materiales III-V, lo que permitirá la futura integración de la óptica en chips de silicio que es el principal problema de la integración de emisores de nitruro de galio (GaN) y otros materiales ópticos sobre sustratos de silicio. La fotónica del silicio ha mostrado su potencia en la mayoría de las funciones ópticas, incluyendo guías de onda, resonadores y los interruptores, pero los emisores ópticos se han tenido que realizar con materiales tipo III-V como son galio, arseniuro, indio y sus diferentes nitruros. La nueva técnica del equipo de investigación japonés permitiría incluir dichos emisores sobre un sustrato de silicio, lo que permitiría reducir el coste e incrementar la integración de estos dispositivos con los circuitos de silicio. Como demostración, el equipo investigador ha construido un circuito contador de bits optoelectrónico que combina transistores de silicio de efecto de campo (FET), junto con fosfuro de galio, el nitruro (GAPN) LED en un solo chip con sustrato de silicio. La clave para resolver el desajuste entre la red de silicio y III-V se logró crecer fosfuro de galio de capa delgada mejorado con aleaciones III-V-N. La red de heteroestructuras Si/GAPN/Si se hizo crecer sobre un sustrato de silicio utilizando un cámara dual tipo MBE (Molecular Beam Epitaxy).

Detección de movimiento sin contacto

Sensor óptico de proximidad de Rohm de tecnología monolítica ■ Rohm Semiconductor ha presentado su nuevo sensor óptico de proximidad en formato monolítico junto con un sensor digital de luz ambiental que permite satisfacer las necesidades de cualquier usuario de nuevas tecnologías independientemente del nivel de iluminación. La serie BH1771GLC está indicada para aplicaciones de detección de movimiento sin contacto. El dispositivo incluye tres LED infrarrojos que se utilizan mediante un controlador LED integrado en el bloque sensor de proximidad. Un bloque receptor en el sensor detecta la luz reﬂejada por las personas u objetos y analiza la diferencia de fase. Los diseñadores sólo tienen que conectar el circuito en el sistema de recepción para tener un sistema con control de movimiento. El BH1771GLC permite reducir asimismo el consumo de energía en

dispositivos equipados con una pantalla LCD en todo tipo de ambientes mediante un control del brillo de la retroiluminación basada en las condiciones ambientales. CONSUMO REDUCIDO Además, con el fin de evitar un mal funcionamiento por pulsación indeseada, incluye un detector de proximidad que detecta objetos y evita este tipo de problemas. La retroiluminación se apaga mientras el sensor de proximidad detecta algún objeto con el fin de reducir el consumo de energía. El sensor de luz ambiental cuenta con las características espectrales de sensibilidad similares al ojo humano, independientemente de la fuente de luz (es decir, incandescentes, fluorescentes, luz solar). El resultado es un alto rendimiento y gran visibilidad en un todo tipo de ambientes.

Transmisión de alta velocidad hasta 40 Gbps ■ Se ha logrado un nuevo récord para las velocidades de transmisión de datos sin errores a una longitud de onda de 850 nm utilizando un láser de emisión VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Ha sido conseguido por la Universidad Tecnológica de Chalmers. Con una conﬁguración láser tipo ‘back-to-back’, el equipo logró velocidades de transmisión de hasta 40 Gbps, si bien utilizando ﬁbras multimodo de más de 100 m la velocidad fue de hasta 35 Gbps. En la actualidad, los dispositivos de comunicaciones tipo VCSEL trabajan a velocidades de hasta 10 Gbps, por lo que se ha conseguido cuadruplicar la velocidad. MAY 11 | Mundo Electrónico

Inﬁnera alcanza los 10x112 Gbps ■ Inﬁnera ha presentado un proyecto que describe un transmisor integrado fotónico para trabajar a velocidades del orden de terabits por segundo. transmisor Terabit PIC que describe el proyecto integra 10 longitudes de onda que trabajan a 112 Gbps. El proyecto hace referencia al futuro de las comunicaciones que ahora trabajan con canales de 10 Gbps, pero que ya están preparando 25 Gbps para sustituir los 10x10G a un formato de 4x25G.

El proyecto de Inﬁnera detalla el uso de láseres de línea estrecha y etapas duales de polarización para lograr una velocidad de transferencia de 112 Gbps por canal. Las primeras pruebas del sistema han mostrado que pueden realizarse transmisiones libres de errores en hasta 10 canales. Éstas son las primeras pruebas e Inﬁnera no ha señalado cuándo podría estar listo el primer dispositivo comercial.

Proyectores láser de reducidas dimensiones

Transmisión masiva de datos

Diodos láser miniatura para las comunicaciones del futuro ■ Se ha desarrollado un nuevo diodo láser en miniatura con la característica que emite una luz intensa en una sola longitud de onda, lo que es ideal para la transmisión de datos a alta velocidad. Hasta ahora, el desafío más grande ha sido la tasa de errores de estos pequeños dispositivos. No funcionan muy bien cuando se enfrentan a enormes cargas de trabajo y el estrés hace que se rompan. El tamaño más pequeño y la eliminación de materiales no semiconductores signiﬁcan que los dispositivos se podrían utilizar para la transmisión masiva de datos, lo cual es fundamental en el desarrollo de la próxima generación de Internet. Mediante la incorporación de diodos láser en los cables en el futuro, grandes cantidades de datos pueden moverse a través de grandes distancias casi de forma ins-

tantánea. Cuando se utilice en relojes ópticos, la precisión del GPS y comunicaciones inalámbricas de alta velocidad de datos también aumentaría. ESTABILIDAD DEMOSTRADA Este desarrollo se está llevando a cabo en la Escuela Universitaria de Óptica y Fotónica de la Universidad de Florida Central y se ha anunciado que los nuevos dispositivos no muestran casi ningún cambio en la operación bajo condiciones de estrés, al contrario que sucede con los dispositivos probados hasta la fecha. Pero todavía hay un reto que el equipo está trabajando para resolver. La tensión necesaria para hacer que los diodos láser trabajen de manera más eﬁciente debe optimizarse. Una vez que se resuelva el problema, los usos de este tipo de diodos láser se multiplican.

Nanocavidades de cristales fotónicos en 3 dimensiones ■ Aunque se ha demostrado la potencialidad de las nanocavidades de cristales fotónicos con en dos dimensiones (2D), investigadores de la Universidad de Tokio han conseguido fabricar por primera vez nanocavidades de cristales fotónicos 3D. Esto podría convertirse en el primer paso para la fabricación de circuitos integrados ópticos en 3D y, a la vez, ofrece un nuevo medio para estudiar la interacción luz-materia en cavidades 3D. Los investigadores superaron los obstáculos anteriores en la construcción de una cavidad 3D con elevado Q con un salto de banda fotónico completo mediante la fabricación de una estructura en pila de 25 capas que incluye capas 2D basadas en tecno-

logía de arseniuro de galio y en una capa activa compuesta por tres capas de puntos cuánticos de arseniuro de indio con una densidad de puntos muy elevada. Esta capa activa crea un defecto de 1,15×1,15 µm integrado en la estructura en 3D que, junto con un número óptimo de 12 capas superiores del arseniuro de galio (GaAs) permite maximizar la Q a un valor de 38.500 y limitando los modos en la cavidad dentro de longitudes de onda entre 1085 y 1335 nm. Cuando se bombea con pulsos de 8 ns con 150 mW de potencia pico a una velocidad de 25 kHz con un láser de 905 nm, la nanocavidad de cristal fotónico 3D trabaja a una longitud de onda aproximada de 1197 nm.

■ Científicos del Ferdinand-Braun Institut alemán han desarrollado fuentes pequeñas y brillantes de luz láser que proporcionan un sistema significativamente más reducido para los proyectores láser y otras tecnologías de visualización. A pesar de que ofrecen imágenes muy realistas, los proyectores láser son demasiado voluminosos. En los simuladores de vuelo, por ejemplo, el sistema láser es del tamaño de un armario, lo que limita considerablemente las aplicaciones y explica por qué la tecnología no ha sido reconvertida para su uso en aparatos de TV en casa. Los científicos ahora están buscando maneras de desarrollar dispositivos más compactos que puedan conseguir altas potencias de salida óptica en el margen de vatios y produzcan una calidad de haz de alta calidad al mismo tiempo. El equipo de investigación ha desarrollado una fuente de luz láser de color rojo dentro de InnoProfile, una iniciativa financiada por el Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación y un contrato de desarrollo con LDT Laser Display de Jena. LDT planea integrar los módulos láser de tamaño de caja de cerillas, en sus proyectores láser de última generación. LÁSERES DE SEMICONDUCTOR DE TAMAÑO REDUCIDO La combinación de varios elementos, los módulos se componen de un chip con láser y la óptica. Una luz roja se genera directamente por los láseres de semiconductor de tamaño de grano de arroz. El chip láser, que se amplía de forma trapecial hacia la apertura, produce un haz de alta calidad, que se pueden generar de forma compacta. A continuación se amplía en la sección cónica. Como resultado, la salida de alta energía puede adaptarse a una anchura de varios cientos de micras. Para hacer que la radiación de los módulos láser sea útil para la proyección, el haz debe estar enfocado, lo que significa que debe ajustarse en paralelo. La gestión térmica también asegura que el diodo láser puede funcionar en óptimas condiciones térmicas de menos de 15°C. Para disipar el calor excesivo, el equipo de investigadores utiliza diamantes industriales específicamente fabricados. Mundo Electrónico | MAY 11

optrónica

Actualidad

Internet de muy alta velocidad gracias a la Photonics Highway ■ El ancho de banda de Internet en el Reino Unido será 100 veces más rápido si tiene éxito el proyecto en el que está involucrada la Universidad de Southampton y denominado Photonics HyperHighway, que acaba de dotarse con una importante financiación pública. En este proyecto colabora también la Universidad de Essex y diferentes socios industriales como Fianium y Oclaro que están estudiando la forma de acelerar las comunicaciones sobre Internet con mayor eficiencia. El nuevo proyecto se basa en fibra óptica y en el desarrollo de nuevos materiales y nuevos dispositivos que permitirá la mejora de velocidad dentro de Internet y de los servicios Internet IV y computación en la nube. El proyecto también servirá para que se abran nuevos negocios como servicios minoristas y transacciones de pago más rápidas. Este proyecto con una duración de 6 años tiene una dotación de más de 8 millones de euros por parte del gobierno del Reino Unido con el fin de mejorar la posición de la ingeniería y las ciencias de comunicaciones. Una inversión rentable teniendo en cuenta que el negocio en Internet en este país superará los 100.000 millones de euros en los próximos años.

Gracias a los materiales desarrollados por Mitsubishi

Verbatim anuncia OLED de color ajustable para iluminación ■ Verbatim ha presentado los primeros paneles luminosos de color ajustable basados en LED orgánicos (OLED) disponibles en el mercado. Estos OLED se basan en una tecnología de materiales única, desarrollada por la compañía matriz de Verbatim, Mitsubishi Chemical Holding Group, que tiene una experiencia de más de 50 años en el desarrollo de materiales para iluminación. Verbatim demostró la creatividad y belleza de los paneles de color ajustable y de tono blanco ajustable OLED, pensados para ser los más grandes del mundo, con unas medidas de aproximadamente 14x14 cm y especíﬁcamente diseñados para iluminación. La gran superﬁcie de los OLED de Verbatim, llamados VELVE, produce una luz suave, limpia de brillos y con una profunda saturación de los colores. ALTO RENDIMIENTO DEL COLOR Los OLED generan 28 lm/W a 1000 cd/m² con un preciso rendimiento de color (CRI alto). Los colores ajustables

y el tono blanco ajustable permiten variar el ambiente de un espacio para que se ajuste a su función en ese momento. Por ejemplo, podría cambiar desde un lugar de trabajo que requiera una iluminación brillante y fría hasta un lugar de relajación con luz cálida y tenue. Para simpliﬁcar el desarrollo del trabajo, Verbatim ofrece dos productos. Un kit de muestra para ingenieros de iluminación que contiene un OLED se puede conectar directamente a la red eléctrica. Puede ser utilizado para evaluar siete colores saturados preprogramados, tono blanco ajustable y una función regulable. El segundo producto es un módulo OLED con un circuito impreso incorporado que proporciona un interface DMX estándar en la industria para control de color RGB y un interface DALI para el ajuste del blanco. El desarrollo de ambos productos, el módulo OLED con interface incorporado y el kit de muestra ya están disponibles.

Nuevo núcleo de ZnSe para la ﬁbra óptica

Controladores de alta eﬁciencia para iluminación LED

■ Investigadores de la Universidad de Pennsylvania State han demostrado que una fibra óptica con un núcleo de seleniuro de zinc (ZnSe) tiene un mejor comportamiento y amplían la longitud de onda que las fibras con núcleo de silicio amorfo que se utilizan en la actualidad. La gran ventaja de la nueva tecnología es que trabaja con una longitud de onda más amplia que entran en el infrarrojo al explotar las propiedades de los semiconductores cristalinos. Según los investigadores, la utilización de núcleo de cristal semiconductor proporciona mejores características ópticas y algún tipo de amplificación y funciones de guía de onda que están estudiando en estos momentos. Funcionalidades que no se logran con los núcleos de silicio amorfo y que abren nuevos campos de aplicación.

■ Los tres primeros CI controladores LED de una nueva familia de ZMDI (distribuida por Velorel), cuentan con una eﬁciencia del 95% para obtener soluciones rentables de iluminación LED en entornos domésticos, públicos e industriales. Los modelos ZLED7000 y ZLED7010 dirigen uno o varios LED con una tensión de alimentación de 6 a 40 V, usando convertidores reductores inductivos en modo continuo, mientras que el controlador ZLED7001 cuenta con un modo de control de pico de corriente que opera en un amplio margen de entrada de 8 a 450 VCC que permite aplicaciones a 110 y 220 VCA, de ahí que sea idóneo para alimentación directa de red. El ZLED7000 y el ZLED7010 se caracterizan por un transistor integrado de conmutación de corriente y sólo necesitan cuatro componentes externos para crear un controlador completo.

MAY 11 | Mundo Electrónico

Ambos dispositivos pueden controlar hasta 750 mA de corriente LED con una regulación mejor de 2 mA para aumentar la nitidez. El ZLED7010 también posee una entrada para sensor de temperatura que maximiza la vida del LED. Con un solo sensor se pueden controlar hasta trece controladores LED. El ZLED7001, compatible con PWM, permite una operación eﬁciente de LED de alto brillo (HB) y contribuye a reducir el coste y tamaño de lámparas LED. De esta forma es posible crear productos LED que reemplacen a bombillas incandescentes y tubos ﬂuorescentes. El ZLED7000 se suministra en un encapsulado SOT89-5, muy apropiado aplicaciones con restricciones de espacio como señalización o iluminación arquitectónica, en tanto que el ZLED7001 y el ZLED7010 se suministran en un SOP-8.

Fibra óptica con dispositivo semiconductor integrado Útil para la identiﬁcación de reservas

Sutura láser, una realidad en poco tiempo

■ Científicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han logrado introducir un dispositivo semiconductor e la fibra óptica. Este nuevo proceso de fabricación permitiría crear fibras que incorporen el procesamiento de imagen en su interior, incluso células fotovoltaicas inteligentes. La investigación se ha realizado en el laboratorio Yoel Fink del MIT y se ha centrado en sintetizar un material semiconductor dentro de la fibra óptica para que conformen diodos simples con contactos eléctricos. Las fibras ópticas se realizan con un cilindro grueso de material, habitualmente silicatos que se ha reemplazado por un material polimérico que se calienta hasta que el material fluye y puede sacarse de la fibra logrando una fibra de cientos de metros con un hueco de unos pocos micrómetros de diámetro. El principal problema para introducir un dispositivo dentro de la fibra era debido a la temperatura que podría dañar los componentes del semiconductor. La nueva técnica implica múltiples pasos, primero rebajando los puntos de fusión de los componentes semiconductores mediante seleniuro de zinc y otros compuestos. Los procesos básicos consisten en vaciar y rellenar con varios compuestos y polímeros la fibra para ir depositando los conectores y, finalmente el dispositivo.

■ Investigadores del Fraunhofer Institute for Production Technology han desarrollado una nueva herramienta que permite realizar suturas utilizando un láser de forma similar a la utilizada en el fundido de plásticos mediante láser. Esta nueva herramienta permite ayudar a la nueva tendencia quirúrgica que intenta ser lo menos invasiva posible pero donde las suturas de las incisiones son todavía un reto que requiere el uso de grapas quirúrgicas metálicas o puntos de sutura que, en el mejor de los casos se caen solos pero que son incómodos para el paciente. En las suturas actuales, la experiencia del médico es fundamental para realizarla con la correcta tensión de forma que no dañe al paciente y realice su cometido; por tanto, es un sistema totalmente subjetivo que depende de cada situación. Para intentar solventar

Estos son los primeros pasos para lograr incluir circuitos complejos dentro de la ﬁbra, circuitos que podrían lograrse mediante tecnología nanométrica y que permitirían aportar más alternativas a las comunicaciones actuales. Esta tecnología permitiría, por ejemplo, fabricar nuevos tipos de sensores que sean más eﬁcientes y puedan determinar el ángulo, la intensidad y la longitud de onda de la luz.

Análisis láser para minería ■ Al igual que existe una creciente demanda de minerales y otros recursos naturales, también surge la necesidad de optimizar las técnicas análisis de datos en minería. El Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ha desarrollado un sistema de análisis de láser que pueden identiﬁcar potenciales reservas minerales. Como parte del proyecto InnoNet OFUR (Online Analysis for Minerals Extraction), ﬁnanciado por el Ministerio Federal Alemán de Economía y Tecnología, los investigadores del Instituto Fraunhofer, en colaboración con el Instituto de Minería y Metalurgia Maquinaria en RWTH de la Universidad de Aachen y siete socios industriales, han desarrollado un prototipo con un módulo de análisis en línea para su uso en la minería. El demostrador analiza directamente la roca en tiempo real. Utilizando un equipo convencional equipado con el módulo de análisis, se realiza un agujero de 10 cm de diámetro y hasta 24 m de profundidad. El sistema puede medir

la composición química de la roca durante la perforación para que los datos evaluados disponible de inmediato. PULSOS LÁSER Utilizando una espectroscopia inducida por láser, los cientíﬁcos pueden analizar los diferentes elementos dentro de una roca pasando un pulso de láser a través de las partículas de roca. Esto proporciona información acerca de la composición general de la roca, mientras que la cronología de la secuencia de datos que muestran las capas del depósito. Dado que los datos se pueden evaluar y presentar en cuestión de segundos, los operadores de la minería pueden determinar la calidad de un depósito de inmediato y ajustar el proceso de minería en consecuencia. El método se ha utilizado para la detección de magnesio, calcio, silicio, hierro y aluminio. Los investigadores esperan que pronto será capaz de detectar cobre y otros metales utilizando un espectrómetro diferente.

estos inconvenientes se ha diseñado un proceso de sutura semiautomático que permite realizar una sutura en base a un preajuste previo. Este sistema no sólo acorta el tiempo de sutura sino que también permite una recuperación más rápida para el paciente y, además, es independiente hasta cierto punto de la experiencia y habilidad del médico. Las primeras pruebas del sistema han sido muy positivas y se han logrado los mejores resultados con tensiones de sutura de 0 a 5 N y un tiempo de sutura de 0,1 s. Los estudios preclínicos acaban de empezar en el Aachen University Hospital y se espera que este instrumento sea útil para realizar intervenciones mínimamente invasivas en el área abdominal. Los investigadores consideran que la nueva tecnología podría servir también para las intervenciones de corazón.

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productos y servicios

la solución

Medida en muchos canales a alta velocidad

Analizador lógico de Agilent El analizador lógico U4154A AXIe de Agilent Technologies combina una velocidad de captura de 4 Gbps en 68 canales y 2,5 Gbps en 136 canales y la capacidad de capturar de forma ﬁable los datos sobre los diagramas de ojo industriales más pequeños como 100 ps por 100 mV. El módulo analizador lógico de Agilent, junto con las sondas apropiadas y el potente software de análisis, permiten proporcionar funciones especialmente importantes para los ingenieros que trabajan con memorias DDR de alta velocidad.

El zoom temporal del analizador lógico U4154A proporciona medidas simultáneas de tiempo con una resolución de 80 ps y una profundidad de memoria de 256K, permitiendo de esta manera la medida en alta resolución durante períodos de 20 µs. El disparador de alta velocidad proporciona un disparo fiable en eventos secuenciales adecuado para la medida de memorias DDR (doble velocidad de transmisión de los datos) sin renunciar, además, a su gran flexibilidad de disparo. La más alta velocidad de disparo secuenciado (2,5 Gbps) del mercado, según afirma la propia compañía, proporciona a los ingenieros la capacidad de disparar de forma fiable en eventos secuenciales en la memoria DDR y otras señales de alta velocidad sin necesidad de renunciar a la flexibilidad de disparo. A altas velocidades, la validación de la integridad de señal se convierte en un factor crítico para un funcionamiento fiable. La validación de la integridad de la señal en todos los canales de un sistema de DDR con un osciloscopio puede

CARACTERISTICAS TÉCNICAS ■ Velocidad de captura: 4 Gbps y 2,5 Gbps. ■ Número de canales: 68 y 136. ■ Profundidad de memoria: 256 K. ■ Análisis temporal de hasta 200 ps. ■ Frecuencia: 2,5 GHz. ■ Profundidad de memoria opcional: 2, 4, 16, 32, 64, 128 y 200 MB. ■ Compatible con sondas lógicas de 90 patillas. ■ Medidas de ojo de hasta 100 ps para 100 mV. ■ Combina con la plataforma 16902B. ■ Captura señales DDR3.

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suponer mucho tiempo. La capacidad de escaneo de ojo del U4154A permite una visión rápida de la integridad de la señal en todas las señales de un sistema de DDR en una fracción del tiempo que exige la utilización de métodos alternativos. El módulo analizador U4154A es compatible con el chasis de Agilent M9502A AXIe de dos ranuras. Se pueden combinar varios módulos en una base de tiempo única y un secuenciador. Múltiples sistemas modulares, incluyendo los marcos de Agilent serie 16900, se pueden combinar para las medidas de correlación de tiempo en los autobuses múltiples en un sistema. El sistema se completa con las sondas especíﬁcas y el software de análisis adaptado a los principales protocolos del mercado.

CONTROL

Circuitos de control para motores de 3 fases

MEDIDA

Osciloscopios para aplicaciones académicas La serie de osciloscopios digitales TDS1000C-EDU está diseñada para usuarios noveles y estudiantes. Dotados de características y herramientas integradas, estos nuevos modelos son fáciles de aprender y manejar. Incluyen también un CD de materiales de educación para ayudar a los estudiantes a dominar su utilización. El TDS1000C-EDU hace que los educadores puedan ahora darse el lujo de formar a sus estudiantes en una herramienta muy importante, el osciloscopio, usando equipos que se parecerán a los que los estudiantes probablemente utilizarán cuando empiecen a trabajar. La serie TDS1000C-EDU incluye modelos de 40, 60 y 100 MHz y todos ellos están diseñados para las necesidades exclusivas de educación. Los nuevos osciloscopios proporcionan muestreo digital en tiempo real en todos los canales, permitiendo a los estudiantes caracterizar con precisión una amplia gama de tipos de señales en todos los canales de forma simultánea. El CD incluido (Education Resource CD) proporciona herramientas esenciales para ayudar a los estudiantes a dominar el manejo de un osciloscopio, incluyendo dos guías de laboratorio y del instructor, así como dos documentos sobre conceptos básicos. ■ Fabricante: Tektronix ■ Comercializa: AFC Ingenieros

CONMUTACIÓN

Interruptor de bajo perfil para dispositivos portátiles El dispositivo SKSK de doble acción ha sido diseñado para sistemas portátiles como cámaras digitales, teléfonos móviles y periféricos. El interruptor integrado trabaja verticalmente y se caracteriza por un de perfil bajo con unas dimensiones de 3,5x3,2x0,6 mm y una vida útil de hasta 100.000 ciclos. Es adecuado para la conmutación de las corrientes desde 10 µmA con 1 VCC a un máximo de 50 mA a 12 VCC. Las fuerzas de accionamiento son 0,6 N (primera posición) y 1,6 N (segunda posición). El dispositivo funciona en el margen de temperatura de -40 a +85 C. Otras especificaciones técnicas son una longitud de recorrido de 0,10 mm o más, una resistencia máxima de contacto inicial de 100 mΩ, una resistencia de aislamiento 100 MΩ a 100 VCC y una tensión máxima de 100 VCA por minuto. El interruptor es compatible con la soldadura por reflujo.

Los modelos ATA6843 y ATA6844 son nuevos dispositivos de una familia de controladores de puerta destinados al control de motores de CC con escobillas de tres fases que se utilizan en todo tipo de sistemas como bombas, ventiladores, ventanas eléctricas, etc. Los nuevos dispositivos incluyen una salida de seis etapas para control directo del motor cuando se combina con el microcontrolador de la familia AVR y un transmisor/receptor LIN IP del mismo fabricante, especialmente indicados para aplicaciones de automoción. Los circuitos contienen la protección integral y las funciones de diagnóstico, como el monitorización de temperatura excesiva, sobretensión, subtensión, cortocircuitos y fallos de la bomba de carga. Estos dispositivos se encuentran disponibles en formato QFN48 con una huella de 7x7 mm. Se encuentran disponibles kit de diseño preprogramados para sensores Hall o especíﬁcos para este tipo de motores. ■ Fabrica y comercializa: Atmel

RADIOFRECUENCIA

Amplificador para microondas hasta 20 GHz y 100°C Con un margen de frecuencias que abarca desde 1 hasta 20 GHz y una temperatura de funcionamiento desde valores criogénicos hasta 100°C, la serie más reciente de amplificadores de microondas de este fabricante dispone de 21 modelos diferentes, cada uno con una o más octavas de ancho de banda. Para todos los modelos la ganancia típica es de 26 a 28 dB, con mínimos garantizados de 22 a 25 dB, mientras que la variación respecto a la frecuencia de algunas bandas de mejor que ±0,75 dB. El factor de ruido para una temperatura de 25°C y una frecuencia de 6 GHz es de 3 dB y se reduce a unos 0,5 dB cuando la temperatura se reduce hasta -4°C. Con un encapsulado para todos los amplificadores cuyas dimensiones son de 31,5 x 27,5 x 10,0 mm y dotado de un apantallamiento de aleación de aluminio y acabado alochrom 1200, la E/S se realiza a través de un conector SMA hembra fabricado con acero inoxidable para conectores RF. ■ Fabrica y comercializa: Atlantic Microwave

■ Fabrica y comercializa: Alps Electric Europe Mundo Electrónico | MAY 11

productos y servicios 50

COMUNICACIONES

Controlador USB versión 3.0 MEDIDA

Dispositivo para monitorización de corriente La serie ZXCT11xx ofrece una gran capacidad de monitorización de corriente proporcionando una medida precisa y de alta eﬁciencia de la carga de la unidad de motor, al mismo tiempo que ofrece protección frente a sobrecargas y funcionalidades de seguridad. Con un consumo de corriente de sólo 3 mA, proporciona una amplia tensión de entrada entre 2,5 y 36 V con un margen de temperaturas ampliado entre -40 y 125ºC, por lo que son dispositivos adecuados para industria y automoción. Necesitan muy pocos componentes externos y se suministran en un encapsulado SOT23 de 3 patillas y 5 patillas para el dispositivo que incluye un conector de tierra independiente.

El dispositivo EZ-USB FX3 (CYUSB3014) es un controlador USB para la última generación de este interface serie que permite un control flexible de periféricos con un interface programable General (GPIF II) que ofrece una velocidad de transferencia de 5 Gbps. Se basa en un núcleo de procesador ARM9 totalmente configurable y mantiene total compatibilidad hacia atrás con USB 2.0. Con una arquitectura de bus interno diseñada para operar a cuatro veces la velocidad de USB, USB EZ-FX3 es muy adecuado para transmitir grandes cantidades de datos a muy alta velocidad. Por ejemplo, puede distribuir vídeo de alta definición tipo ‘streaming’ de aplicaciones de imagen, eliminando así la necesidad de compresión el periférico. USB 3.0 también ofrece una eficiencia de mejorada en un 20% y soporta el doble de la velocidad de carga de batería en comparación con USB 2.0. El controlador EZ-USB FX3 CYUSB3014 se suministra en un encapsulado con una huella de 10x10 mm en formato BGA de 121 contactos. ■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

■ Fabrica y comercializa: Diodes

AUTOMOCIÓN

Sensor de luz ambiental para coches El ISL76683 es la primera solución del automóvil de sensor de luz ambiental diseñado para trabajar de forma continua hasta 105ºC y está homologado bajo normativa AEC-Q100 2, asegurando la ﬁabilidad bajo estrés térmico. Proporciona una solución para la medida de los niveles de luz en una amplia variedad de aplicaciones de automoción, incluyendo iluminación de fondo de pantalla, control de iluminación de cortesía y aplicaciones parabrisas sensibles a la temperatura. Integra un convertidor A/D de 16 bit y que tiene sensibilidad programable. Tiene funcionalidades integradas en el rechazo de luz infrarroja y ultravioleta, proporcionando una adecuación a la sensibilidad del ojo humano (respuesta lambda), así como a 50 y 60 Hz, la tecnología de eliminación de parpadeo. Los umbrales de nivel de luz son programables mediante I2C. Se suministra en un OFNS de 6 patillas que ocupa 4,2 mm².

MATERIALES

Películas conductivas La serie C100 Ablestik es un material conductor de fijación que se ofrece como solución de película y se encuentra disponible en dos formulaciones, C130 y C115, con un espesor de 30 µm y 15 µm, respectivamente. Entre los beneficios se encuentra la eliminación de la inclinación del componente, así como un material más fino y con mayor capacidad de control. Se suministra en diferentes superficies para ofrecer la mayor flexibilidad posible, incluyendo los encapsulados QFN y QFP. ■ Fabrica y comercializa: Henkel Electronics

COMUNICACIONES

Lector de códigos de barras ZigBee El ZB111 inalámbrico se basa en el escáner de código de barras para ofrecer un sistema de gestión de inventario (IMS) en los centros de salud. Diseñado para evitar el gasto de Windows CE en terminales portátiles, el ZB111 elimina la complejidad y el costo de la unidad de mano y lo transﬁere a un servidor central. Diseñado para redes inalámbricas 802.15.4/ZigBee, el ZB111 lee todos los códigos de barras de uso común y se puede utilizar para una variedad de aplicaciones de logística. La ﬂexibilidad del estándar IEEE-802.15.4 permite que el ZB111 pueda ofrecer comunicaciones de dos vías a distancias de hasta 100 m entre los nodos, con el enrutamiento en varios nodos de redes más grandes y largas distancias. ■ Fabrica y comercializa: Intersil ■ Fabrica y comercializa: IDC MAY 11 | Mundo Electrónico

ACTIVOS

Amplificadores operacionales de corriente La serie de amplificadores operacionales de corriente PS13000 cuenta con cuatro amplificadores idénticos en un solo dispositivo y se suministran en un formato SO14 plástico de 14 patillas. Combina alto rendimiento con bajo consumo de energía y con un ancho de banda de pequeña señal de 280 MHz con una velocidad de subida de 1100 V/µs, con la capacidad para conducir 65 salidas analógicas con un consumo de corriente de 3,3 mA. El dispositivo también es capaz de manejar 65 salidas analógicas penalizando el consumo hasta 5,2 mA. El dispositivo ofrece una precisión de ±0,1 dB a 60 MHz para el modelo PS13004 y 120 MHz para el modelo PS13014. Estos circuitos estám indicados para aplicaciones de vídeo donde las señales deben enviarse a través de cables. Sus especificaciones les permiten la aplicación de filtros de orden superior activo. ■ Fabrica y comercializa: Plessey Semiconductors

ALIMENTACIÓN

Controlador CC/CC de reducidas dimensiones El LTC3872 es un controlador CC/CC de reducidas dimensiones que trabaja a una frecuencia de 550 kHz ﬁja y está habilitado para el funcionamiento en un margen de temperaturas entre -40 y +150ºC. Acepta tensiones de entrada entre 2,5 y 9,8 V y permite ofrecer tensiones de salida de hasta 60 V. Proporciona una elevada limitación en corriente y la corriente en reposo se ha reducido hasta 250 µA. Con un arranque suave, limitación de corriente ajustable, bloqueo de baja tensión y una referencia de tensión de ±1,6% sobre el fondo de escala, este dispositivo se adapta a cualquier tipo de aplicación. Se ha encapsulado en un formato de 2x3 mm en tipos DFN-8 o en ThinSOT de 8 patillas.

COMUNICACIONES

Enrutador multiprotocolo para redes de sensores El Meshlium Xtreme es un enrutador multiprotocolo que admite cinco estándares inalámbricos: WiFi, ZigBee, GPRS, Bluetooth y GPS, así como Ethernet por cable. Esto proporciona a los diseñadores una amplia variedad de métodos para la conexión de redes de sensores inalámbricos a Internet. También es compatible con el almacenamiento de los datos del sensor en su sistema de base de datos interna, así como con servidores externos de Internet. El producto se suministra con una carcasa de aluminio IP67 resistente al agua por lo que es adecuado para cualquier tipo de instalación al aire libre como los que tienen los ambientes agresivos, es más, existe un kit de panel solar funciona suministra la energía necesaria para su funcionamiento autónomo en el exterior. El sistema se ejecuta un sistema Linux basado en distribución Debian con el sistema de paquetes disponibles. La arquitectura modular del enrutador permite diferentes combinaciones de los módulos de radio que se utilizarán dependiendo de la aplicación ﬁnal. Los clientes pueden elegir entre diez conﬁguraciones diferentes. ■ Fabrica y comercializa: Libelium

■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

AUTOMOCIÓN

MOSFET para vehículos de combustión e híbridos Los nuevos dispositivos MOSFET, que utilizan la conocida tecnología plana de este fabricante, están disponibles en un encapsulado SO-8 y están formados por dispositivos sencillos y dobles con canal N y P, además de dispositivos con canal N y P integrados en un solo encapsulado. Ofrece una solución de sistema robusto y compacto para controlar múltiples salidas o circuitos de medio puente en aplicaciones de automoción. Se han homologado para el automóvil y están disponibles con una amplia variedad de tensiones y conﬁguraciones en un encapsulado. Los dispositivos cumplen los estándares AEC-Q101 y su lista de materiales es respetuosa con el medio ambiente, sin plomo y conforme a RoHS. Existen versiones de 30 a 55 V y de -30 a -55 V, todas ellas con bajas resistencia en conducción. ■ Fabrica y comercializa: International Rectiﬁer

ILUMINACIÓN

Controlador LED de 32 canales El modelo LT3746 es un controlador LED integrado de 32 canales que permite proporcionar hasta 30 mA de corriente por canal y permite suministrar hasta 13 V para LED conectados en serie, por lo que es muy adecuado para aplicaciones de sistemas de LED para publicidad. Cada canal tiene una corrección de punto de 6 bit y un ajuste de atenuación de 12 bit por regulación PWM. Ofrece un elevado factor de contraste dinámico e incluye un interface serie de lógica TTL/CMOS. Soporta tensiones de entrada entre 6 y 55 V, que le permite adaptarse a cualquier tipo de aplicación comercial. Se ha encapsulado en un formato QFN con unas dimensiones de 5x9 mm y ofrece una eﬁciencia superior al 90%, de manera que puede regular y modular las secuencias de LED de forma individual. El LT3746 incorpora tiene una función de autodiagnóstico completo y protección frente a cortocircuitos y LED abiertos. ■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

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productos y servicios 52

MEDIDA

Funcionalidad de osciloscopio en productos Apple El PSoC 3 en el iMSO-104 gestiona la comunicación bidireccional entre el osciloscopio y cualquier dispositivo iOS por medio del conector de la base de conexiones propia de Apple, y también procesa las señales analógicas y digitales de entrada. El iMSO-104 de Oscium es el primer osciloscopio de señal mixta que aprovecha los dispositivos iOS ubicuos de Apple. Es el osciloscopio más pequeño y más portátil del mundo, por lo que se trata de la solución orientada a aﬁcionados y estudiantes, así como para personal de ventas e ingenieros de aplicación. Se caracteriza por un ancho de banda de 5 MHz y una velocidad de muestreo de hasta 12 MS/s, al tiempo que analiza simultáneamente hasta una señal analógica y cuatro digitales. Junto con la aplicación iMSO (disponible en Apple App Store) y los intuitivos interfaces de usuario multitáctiles de Apple, los visualizadores y la capacidad de cálculo, el iMSO-104 una solución de osciloscopio sencilla e intuitiva. ■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

MEDIDA

Generador de señales de test El RP-110 es un generador de señales de test para certificación ICT en todas las bandas de utilización del cable coaxial: CATV y SMATV. Dispone de seis pilotos de frecuencia y nivel seleccionables por el usuario. Cuenta con salida de nivel variable de 80 a 110 dBuV calibrada en saltos de 1 dB e independiente para cada piloto. La resolución de frecuencia es de 25 kHz a partir de 5 MHz hasta 2150 MHz. Incorpora pantalla LCD retroiluminada para mostrar el espectro generado. Con conexión USB a PC para configuración de frecuencias y niveles para actualizaciones y actualizaciones de firmware. La edición automática de los protocolos de prueba de la nueva ICT-2 se puede utilizar con la gama de medidores de campo TVExplorer II y superiores del propio fabricante. Se trata de un equipo adecuado para realizar las medidas exigidas en las certificaciones de la nueva legislación. Los simuladores de FI permiten automatizar los procesos sin interferir en cualquier señal que pueda estar presente en la ICT ya que permite desplazar las portadoras a puntos en los que no haya ningún servicio de RF.

MEDIDA

Comprobación de semiconductores de potencia El modelo 2651A es un comprobador de semiconductores para producción con capacidad para medida de LED de alto brillo, semiconductores de potencia, convertidores CC/CC y otros componentes. Ofrece una elevada ﬂexibilidad al incluir una fuente de tensión de precisión y medidores de corriente, todo ello en un formato de bastidor estándar que puede complementarse con DMM, generador de forma de onda, generador de pulsos, controlador de disparo, etc. Todos los módulos interconectables a través del enlace TSP-Link. Puede suministrar o recibir hasta 2000 W de potencia emitida en impulsos (±40 V, ±50 A) o 200 W de potencia de CC (±10 V a ±20A, ±20 V a ±10 A, ±40 V a ±5 A). También puede realizar medidas precisas de las señales a partir de 1 pA y 100 µV a velocidades de hasta 1 µs/lectura. Con una resolución de 18 bit, los convertidores A/D permiten hasta 1 millón de lecturas por segundo en muestreo continuo. ■ Fabrica y comercializa: Keithley Instruments

ALIMENTACIÓN

Reguladores lineales de tensión Dentro de los cuatro nuevos modelos de reguladores de tensión pertenecientes a la gama NCP58x, el NCP4586 de150 mA está disponible en una opción de tres encapsulados, incluyendo UDFN, junto con el NCP4587 también de 150 mA y el NCP4589 de 300 mA. También existe un dispositivo mucho más reducido con 50 mA de consumo. Estos circuitos se caracterizan por un margen de tensión de entrada de 4 a 36 V y una tolerancia máxima de entrada de tensión de 50 V. Su corriente en reposo de 9 de µA les permite reducir el consumo de energía cuando están inactivos. El formato de encapsulado estándar es SOT-89-5 y la opción de alta potencia es con encapsulado SMD-6-TL que está disponible bajo pedido. Además existen dos opciones de altura con una diferencia de 0,4 mm entre sí. Este dispositivo ofrece un funcionamiento estable sin la necesidad de un condensador de salida, lo que ayuda a reducir el número de componentes en general de un diseño.

■ Fabrica y comercializa: Promax ■ Fabrica y comercializa: On Semiconductor MAY 11 | Mundo Electrónico

PROTECCIÓN

Fotoacoplador para aplicaciones industriales El TLP2404 es un fotoacoplador de diseño muy compacto que permite ofrecer una solución a aplicaciones industriales que requieran un interface de aislamiento entre los módulos de potencia y los circuitos de control. Proporciona una tensión mínima de aislamiento de 3.750 Vrms en un margen de temperaturas de funcionamiento que se extiende entre -40 y +125ºC. Cuenta con una lógica de inversor, salida de colector abierto y permite velocidades de transmisión de hasta 1 Mbps. El tiempo de retardo se reduce a 550 ns con una dispersión de tiempo de conmutación máxima de 400 ns. Se ha realizado en tecnología LED ce GaAlAs ópticamente acoplado a un sistema integrado de alta ganancia admitiendo tensiones de entrada entre 4,5 y 30 V y con una caja de Faraday que garantiza una inmunidad en modo común de hasta 15 kV/µs. Se suministra en un encapsulado SO8 con unas dimensiones de 6,0x5,1x2,5 mm.

CONMUTACIÓN

Interruptor de dos polos El UP1 es un interruptor de 2 polos con supervisión adicional de baja tensión que acciona un aviso con una pérdida de tensión o una caída de tensión imprevista. El interruptor está disponible para el montaje tipo ‘snap-in’ o con accionamiento por pulsador para montaje, así como con tornillo de ajuste. Las tapas de protección contra la entrada de polvo y rocío de agua hacen que el uso del interruptor en ambientes adversos. El interruptor de circuito de baja tensión UP1 se conﬁgura de forma diferente en su hardware para diferentes tensiones de red de suministro y debe ser, por lo tanto, pedido para la tensión de alimentación adecuada. Cumple las normativas AC-1 16A/AC-3 a 14,5 A 240 VCA, así como IEC 60947, UL 508, CSA-14222 a 95.

■ Fabrica y comercializa: Toshiba

ALIMENTACIÓN

Rectificadores de puente síncronos Los dos nuevos modelos monofásicos de rectificadores de puente síncronos ofrecen un alto rendimiento con un margen de temperaturas comercial. El modelo LVB1560 ofrece una capacidad de corriente de hasta 15 A y con una caída de tensión de 0,73 V a 7,5 A, mientras que el modelo LVB2560 cuenta con una corriente nominal de 25 A y de caída de tensión hasta 0,76 V a 12,5 A. Los rectificadores de puente permiten revertir la tensión al llegar a 600 V. Proporcionan una resistencia dieléctrica de 2500 Vrms. El LVB1560 y LVB2560 son la opción indicada para la rectificación en el lado primario de onda completa de CA/CC en fuentes de alimentación conmutadas para ordenadores de sobremesa de alto rendimiento, servidores, sistemas de telecomunicaciones, electrodomésticos, línea blanca y otras aplicaciones. Los dispositivos son compatibles con la Directiva RoHS 2002/95/CE y 2002/96/ CE RAEE, y están libres de halógenos de acuerdo con la norma IEC 61249-2-21. ■ Fabrica y comercializa: Vishay Intertechnology

■ Fabrica y comercializa: Shurter

INTERFACES

Solución de pantalla táctil compatible Android 3.0 Cypress Semiconductor ha anunciado que su solución de pantalla táctil TrueTouch ofrece soporte a la plataforma Android 3.0 Honeycomb. La plataforma Android 3.0 está especialmente optimizada para dispositivos con pantallas más grandes, especialmente ordenadores de tableta. Android 3.0 incorpora un interface de usuario que aporta nuevas prestaciones de interacción, navegación y personalización, y logra que estén disponibles para todas las aplicaciones, incluidas las que fueron realizadas para versiones anteriores de la plataforma. Las aplicaciones para Android 3.0 pueden utilizar numerosos objetos del interface de usuario, potentes gráﬁcos y capacidad multimedia. ■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

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productos y servicios 54

MEDIDA AUTOMOCIÓN

Controlador para LED de alto brillo Los controladores BD838EFV-M LED incluyen en un encapsulado pequeño un convertidor elevador que asegura un funcionamiento estable en un amplio margen de tensiones entre 5 y 30 V. Este convertidor elimina la limitación en cuanto al número de LED conectados en serie y además reduce el número de componentes externos necesarios para su funcionamiento. Los mecanismos con protección integrada permiten vigilar la alimentación de tensión, corriente y temperatura. También se ha integrado una función de detección de fallos de circuito abierto y cortocircuito. Se ha diseñado para su funcionamiento dentro del mercado de automoción por lo que ha sido validado para tal ﬁn y puede utilizarse sin microcontroladores adicionales. Se suministran en un encapsulado SOIC-28. ■ Fabrica y comercializa: Rohm Semiconductor

MEDIDA

Frecuencímetro universal El TF930 es un frecuencímetro universal destinado a aplicaciones que tengan un coste ajustado y requieran medida de frecuencia de hasta 3 GHz. El equipo incorpora ahora una TCXO (oscilador de cristal de temperatura controlada), base de tiempo, que le proporciona una estabilidad de ±1 ppm en todo su margen de temperatura de funcionamiento. El contador puede medir la frecuencia, período, anchura de pulso, ciclo de trabajo y la relación de frecuencias, así como realizar conteo de eventos. La escala de frecuencia general es de 0,001 Hz a más de 3.000 MHz, con una alta sensibilidad. Para frecuencias de hasta 125 MHz, la entrada se puede conﬁgurar con una impedancia de 50 W. El TF930 incorpora un interface USB que le permite un control remoto con ordenador. Funciona con baterías internas recargables de NiMH que proporcionan un autonomía de 24 h, con un tiempo de recarga inferior a 4 h.

Sistema de medida de energía integrado El Teridian es un sistema de medida de energía en SoC. Con la referencia 78M6613 es una solución de medida CA/CC para fuentes de alimentación que aporta un mayor nivel de gestión y control de servidores y otros equipos en centros de datos. Permite la captura y presentación de datos de energía en tiempo real lo que permite gestionar y controlar el uso de energía en los centros de datos. Tiene una precisión en la medida superior al 0,5% y un margen dinámico de 2.000:1, además de proporcionas potentes herramientas para la autocalibración. Se ha encapsulado en un formato QFN de 32 patillas incluyendo un microcontrolador y memoria ﬂash en la misma pastilla. ■ Fabrica y comercializa: Maxim Integrated Products

PASIVOS

Condensadores para corrección del factor de potencia La PhaseCap serie Compact se compone de condensadores para la corrección de factor de potencia que soporta tensiones de 690, 800, 900 y 1000 V. Los condensadores de la serie B25673AxAx ofrecen valores de 5 kVAR (a 50 Hz) y 33 kVAR (a 60 Hz) con valores de capacidad entre 3x11 µF y 3x55 µF. Gracias a su diseño compacto con un diámetro de sólo 116 y 136 mm y una altura de inserción de entre 164 y 200 mm, estos condensadores están indicados para el diseño de sistemas de producción ﬂexible que requieren ahorro de espacio en las redes industriales. Estos condensadores, basados en la tecnología MKK, pueden soportar corrientes de entrada de hasta 400 veces su corriente nominal. Los componentes están libres de plomo y una desconexión de sobrepresión integrada les aporta un nivel de seguridad adicional. Los condensadores se han diseñado una vida útil de hasta 200.000 horas. ■ Fabrica y comercializa: TDK-Epcos

ALIMENTACIÓN

Fuentes para aplicaciones médicas La serie AHM se compone de fuentes de alimentación CA/CC externas indicadas para aplicaciones médicas e informáticas. Esta nueva serie se compone de cinco escalas de salida única con una potencia de 85, 100, 150, 180 o 250 W que ofrecen una salida nominal de 12 a 48 VCC. Todas las unidades se enfrían por convección eliminando cualquier tipo de ﬂujo de aire forzado interno. Estas unidades ofrecen una eﬁciencia superior al 92% y cumplen la normativa EISA2007, CEC2008 y la Directiva Europea ERP, así como IEC/UL/EN/CSA-60601-1 e IEC/UL/EN/CSA-60950-1. También se ajustan a la normativa médica estándar EMC, IEC60601-1-2:2007, y a la de emisiones radiada/conducida a EN55011/22 y las normas EN61000 sobre inmunidad.

■ Fabrica y comercializa: TTi ■ Fabrica y comercializa: XP Power MAY 11 | Mundo Electrónico

PASIVOS

Bobinas de alta sensibilidad MICROS

La TP0602-TC es una bobina de cobre ﬁno con un diámetro inferior a 25 µm que aporta una inductancia en el intervalo de valores de 40 a 170 mH. Esta bobina alcanza una alta sensibilidad al campo magnético en la frecuencia de funcionamiento de 1 kHz por lo que se adapta a todo tipo de audífonos. El material del núcleo de ferrita proporciona un rendimiento estable en el margen de temperaturas entre -10 a +40ºC. La ZTC0602 está especialmente diseñada para teléfonos móviles permitiendo la transmisión de una señal de audio a un dispositivo de ayuda auditiva. Con un margen de de inductancia típica de 90 a 180 µH y el valor de resistencia en continua 4 a 32Ω. Estos dispositivos permiten a los usuarios controlar el volumen de su audífono y reducir el ruido de fondo cuando se utilizan teléfonos móviles en lugares ruidosos. Los usuarios pueden cambiar la bobina entre los modos manual y automático para crear el campo magnético requerido para inducir la señal en la bobina del audífono.

Etapa de entrada de medida analógica en arquitectura RISC La serie MSP430AFE2xx se compone de microcontroladores de 16 bit de resolución destinados a aplicaciones de frontales de medida analógicos (AFE) de muy bajo consumo de energía destinados a los contadores monofásicos que requieran una integración con sistemas de comunicaciones. La serie MSP430AFE se basa en una arquitectura RISC de 16 bit con una frecuencia del sistema de 12 MHz. Estos dispositivos permiten un error en la medida de energía por debajo del 0,1% con un margen dinámico de 2.400 : 1 a partir de tres convertidores sigma-delta de 24 bit de resolución. Esta serie cuenta con el soporte de varias herramientas que permiten adaptar el dispositivo a las necesidades del cliente, entre las diferentes herramientas se destaca EVM MSP430AFE que se puede utilizar para probar la nueva MSP430AFE2xx como un contador de electricidad calibrado.

■ Fabrica y comercializa: Grupo Premo

■ Fabrica y comercializa: Texas Instruments

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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

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Mundo Electr贸nico | MAR 10

índices y avances 58

Próximo número - 429

Índice de anunciantes Mundo Electrónico - Mayo 428

Mundo Electrónico se centra en la Instrumentación el mes próximo, con el dossier y un artículo sobre analizadores vectoriales de redes. Fadisel .................................................59 Farnell ..................................................60 Microchip Technology ..........................7 RC Microelectrónica .............................2

■ Tendencias

RM Electronics .......................... Portada

Circuitos integrados de potencia de nitruro de galio sobre silicio Michael A. Briere ACOO Enterprises / International Rectiﬁer

Rohde & Schwarz ..................................4 Rohm Semiconductor ...........................9 RS Components ..................................11

Modo dormido profundo: gestión del consumo embebido más allá del modo dormido Jason Tollefson Microchip Technology

■ Dossier

Instrumentación de medida y test

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

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