Revista española de electrónica - Enero 2018 by Monolitic

REVISTA ESPAÑOLA DE

Enero 2018 / número 758

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Revista Española de Electrónica

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Uso de modelos del circuito para obtener los parámetros térmicos de dispositivos de potencia Llevando las flotas a la nube Cómo resolver el problema de la memoria en diseños de microcontroladores basados en GUI ¿Coexistencia de 5G en un entorno de satélite?

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Sumario

01/2018 758

Revista Española de

electrónica Noticias Dimmer para LED de 4 canales por interfaz Casambi....................................................................... Convertidor carril DIN para aplicaciones ferroviarias........................................................................ Nuevas fuentes modulares con normativa médica 650/1200W.......................................................

8 8 8

Nuevos conectores de bus para cajas para electrónica..................................................................... Servicio exprés de muestras............................................................................................................ Sets de cajas para electrónica para nuevos desarrollos....................................................................

10 10 10

RS Components da soporte para la migración a la siguiente generación de productos de control industrial de Siemens..................................................................................................................... 12 RS Components presenta dos innovadores comprobadores de Fluke para ingenieros eléctricos........ 12 Farnell element14 lanza The Things Network, Gateway, Uno y Node para el fácil desarrollo de redes IoT económicas de bajo consumo y larga distancia......................................................................... 14 Toshiba anuncia una unidad de disco duro de vigilancia con 10TB.................................................. 18 Toshiba lanza la primera unidad de disco duro de 14TB del mundo con grabación magnética convencional.................................................................................................................................. 18 Salicru amplía la potencia de sus SAIs de la serie SLC TWIN PRO2................................................... 20 Osram Opto Semiconductors vela por la seguridad vial con Oslon Black Flat S, un sistema de iluminación que mejora la visibilidad en carretera........................................................................... 20 Plataforma de evaluación basada en IMS de GaN Systems ahora disponible en Mouser para el desarrollo de sistemas de potencia de alta eficiencia....................................................................... 22 Mouser ofrece el generador de reloj PCIe Si522xx de bajo consumo de Silicon Labs........................ 22 Proteja la propiedad intelectual e instale sistemas conectados con seguridad gracias al nuevo dispositivo CryptoAuthentication™ de Microchip y el Security Design Partner Programme............... 24 Reduzca el plazo de comercialización y el coste para el nuevo mercado espacial utilizando soluciones resistentes a la radiación basadas en un dispositivo comercial......................................................... 33

FUNDADOR Pascual Gómez Aparicio EDITOR Ramón Santos Yus CONSEJO DE REDACCIÓN José Mª Angulo Antonio Manuel Lázaro Carlos Lorenzo Samantha Navarro DIRECCIÓN EDITORIAL Ramón Santos Yus DIRECCIÓN COMERCIAL Andrés García Clariana Jordi Argenté i Piquer DIRECCIÓN FINANCIERA Samantha Navarro WEB MASTER Alberto Gimeno Revista Española de Electrónica es una Publicación de Revista Española de Electrónica, S.L. C/ Tarento, 20 50197 - Zaragoza Tel. +34 876 269 329 e-mail: electronica@redeweb.com Web: http://www.redeweb.com Los trabajos publicados representan únicamente la opinión de sus autores y la Revista y su Editorial no se hacen responsables y su publicación no constituye renuncia por parte de aquellos a derecho alguno derivado de patente o Propiedad Intelectual. Queda prohibida totalmente, la reproducción por cualquier medio de los artículos de autor salvo expreso permiso por parte de los mismos, si el objetivo de la misma tuviese el lucro como objetivo principal. ISSN 0482 -6396 Depósito Legal B 2133-1958 Imprenta Tipo Línea, S.A. Isla de Mallorca, 13 50014 - Zaragoza

El nuevo circuito integrado convertidor reductor (Step down) de ROHM aborda los desafíos de los sistemas de automoción de 48 V ................................................................................................... 34 Suscripciones

Arrow Electronics y Cypress se unen para ofrecer conectividad IoT omnipresente............................ Arrow Electronics añade RushUp a la cartera de aceleradores de producto para IoT en EMEA.........

36 36

Primer módulo IoT 4G LTE global de doce bandas...........................................................................

Suscripción papel: Nacional 120€, Europa 175€,

10 W CA/CC en caja compacta de 2” x 1” para sistemas IoT........................................................... 18 W y 30 W CA/CC para aplicaciones médicas..............................................................................

38 38

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Jabil abre un centro de innovación en Italia....................................................................................

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El seminario sobre analizadores de espectro de Anritsu en Europa llegará a España en enero de 2018............................................................................................................................................. 41

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REE • Enero 2018

El marco perfecto para su obra maestra Envolventes universales y conexión electrónica para sistemas embebidos Los sistemas embebidos son más que miniordenadores imperceptibles, son obras digitales de la automatización descentralizada. Sea cual sea la aplicación, con la conexión y las cajas universales para electrónica de Phoenix Contact, podrá crear el marco perfecto para sus obras maestras. Para más información llame al 985 666 143 o visite www.phoenixcontact.es

26 © PHOENIX CONTACT 2017

Sumario

01/2018 758

Revista Española de

electrónica Instrumentación - Fluke FieldSense

INDICE ANUNCIANTES

La nueva tecnología FieldSense de Fluke permite realizar mediciones simultáneas de tensión y corriente sin contacto metálico......................................................................................................

44 Adler Instrumentos

Arateck

Cebek

67, 75, 83

Cemdal

Data Modul

42, 43

Digi-Key

Electrónica 21

15, 35

Electrónica Olfer

Estanflux

23, 39

Factron

Microchip

21, 25, 26, 27, 28, 29,

Conectores de alto rendimiento Combinación de tecnología y servicios para atender a la actual industria de defensa......................

Simulación electrónica Uso de modelos del circuito para obtener los parámetros térmicos de dispositivos de potencia.......

Fuentes de alimentación Medidas para reducir los armónicos...............................................................................................

Caso de Estudio NI Máquina Inteligente para recolección de césped aumenta la productividad y reduce costos............

Plataforma PXI Líderes en Innovación....................................................................................................................

Internet of Things Llevando las flotas a la nube..........................................................................................................

Telecomunicaciones 5G ¿Coexistencia de 5G en un entorno de satélite?.............................................................................

30, 31, 32 Vehículos conectados - Sistemas wireless Innovaciones en redes inalámbricas del automóvil..........................................................................

Next For

51, 59

Omega

16, 17

Onda Radio

Phoenix Contact

5, 11

RC Microelectrónica

Rohde&Schwarz

1, 7, 84

RS Components

Industria 4.0 - RFID Permitiendo un rastreo inteligente en la cadena de suministro e Industry 4.0 con RFID...................

Gestión de memoria en sistemas GUI Cómo resolver el problema de la memoria en diseños de microcontroladores basados en GUI........

Desarrollo electrónico Los prensaestopas y la CEM...........................................................................................................

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REE • Enero 2018

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Noticias

Convertidor carril DIN para aplicaciones ferroviarias www.olfer.com

El nuevo CP10.241-60 es un convertidor CC/CC fiable, con certificación EN50155 y altamente eficiente para aplicaciones ferroviarias. El convertidor CC/CC CP10.24160 está diseñado específicamente para aplicaciones ferroviarias y de transporte. Está certificado según la normativa internacional EN 50155 que cubre los equipos electrónicos utilizados en material rodante para aplicaciones ferroviarias. El estándar cubre aspectos tales como temperatura, humedad, golpes, vibraciones, EMI y otros parámetros. Debido a estos requisitos,

Dimmer para LED de 4 canales por interfaz Casambi

Nuevas fuentes modulares con normativa médica 650/1200W

DLX1224_4CH CASAMBI

MEAN WELL participa activamente en el campo del suministro de energía estándar de la industria médica. Recientemente, ha lanzado una familia de fuentes de alimentación modulares de pequeño volumen y grado médico con varias funciones inteligentes de control: la serie NMP650/1K2. Mediante módulos de salida independiente y rango de tensión de salida ultra amplio se permite a los usuarios configurar y modificar la tensión de salida, la corriente y la potencia de acuerdo con sus demandas. La serie NMP está equipada con funciones de control in-

Los nuevos modelos del fabricante italiano DALCNET son dispositivos de control para la gestión del blanco, blanco dinámico, RGB y RGBW con interfaz CASAMBI. La aplicación CASAMBI se puede descargar fácil y gratuitamente desde Apple Store o Google Play. Los reguladores incorporan un pulsador normalmente abierto de entrada para mando local. Con esta línea de productos se pueden controlar tiras de LED y módulos LED de pequeña potencia. La serie engloba una gama de dimmers LED multicanal que permiten regular la intensidad de luz y crear efectos de blanco, blanco dinámico o RGB+W. Este dispositivo ha sido diseñado para usos profesionales donde se requiere un control de luz LED como por ejemplo hoteles, museos, teatros, barcos de lujo, etc... Es muy empleado en soluciones residenciales y tiene un rango de temperatura comprendido entre -10ºC y +40ºC.

la unidad está equipada con placas de circuito impreso tropicalizadas. Cuenta con un contacto de señal DC-OK para monitorización remota y terminales spring clamps para una conexión fiable ante vibraciones mecánicas y golpes. Cubre un rango de temperatura extremadamente amplio desde -40°C hasta + 70°C con corriente de salida completa. Este convertidor CC/CC está diseñado con una carcasa muy compacta y requiere sólo 39 mm de espacio en el carril DIN asegurando una alta eficiencia y bajas pérdidas de potencia. Certificados EN50155 • EN 50155 Equipo electrónico utilizado en material rodante clasificado según T3, TX, C2 y S2

teligente, como control de tensión y corriente, encendido y apagado remoto, indicación de exceso de temperatura y señal DC OK para control remoto y aplicaciones de monitorización. Para la realización del control de temperatura, la velocidad del ventilador se ajusta automáticamente a través de su función de detección de temperatura interna. El diseño miniaturizado 1U amplía significativamente la densidad de potencia. En cuanto a la certificación, NMP cumple con la normativa de seguridad médica (EN60601-1) y el diseño de circuitos también se ha realizado bajo la norma EN62368-1. Múltiples funciones y alta calidad pretenden satisfacer

• EN 61373 Pruebas de choque y vibración clasificadas de acuerdo con Cat.1, Clase B • EN 50121-3-2 requisitos de EMC • EN 45545-2 Protección contra incendios en vehículos ferroviarios según el nivel de peligro HL3

completamente las demandas de todas las industrias. Con garantía de cinco años y calidad certificada, la familia NMP es una fuente de alimentación inteligente de múltiples módulos de salida con alto rendimiento y fiabilidad. Aplicaciones • Equipos para pruebas de quemado, deterioro de fuentes • Equipos de pruebas y mediciones • Maquinaria textil • Equipamiento para laboratorios y test bioquímicos • Equipamiento médico: sistemas de radiodiagnosis, máquinas de anestesia, mediciones médicas, etc…

REE • Enero 2018

Noticias

www.phoenixcontact.es

Nuevos conectores de bus para cajas para electrónica Phoenix Contact completa su familia de cajas para electrónica multifuncionales de la serie ME-IO con un conector de bus de ocho polos. El conector de bus TBUS8 permite la transmisión de señales y datos entre cajas para electrónica individuales, tanto en serie como en paralelo. Se

pueden transmitir por cada polo hasta 4 ó 6 A, en serie o en paralelo, siempre que no se supere la corriente total de 40 A. Estos conectores de bus compactos, en paso de 2,54 mm, se pueden colocar en el caril DIN sin herramientas, realizándose el contacto automáticamente al encajar la caja.

Servicio exprés de muestras Reciba de forma fácil, rápida y gratuita sus muestras de conectores para PCB y cajas para electrónica en sólo 24h. Phoenix Contact automatiza el proceso de solicitud de muestras para facilitar la labor de los departamentos de I+D y de los fabricantes de equipos. Con este rápido y eficiente servicio online, desde Abril de 2017 se ofrecen muestras individuales y gratuitas de más de 2.500 artículos de las familias de conexión para pla-

ca de circuito impreso y cajas para electrónica. A través de un link que se encuentra en la página detallada de cada producto involucrado en este servicio, el usuario accede a un formulario de pedido, pudiendo solicitar hasta tres muestras gratuitas de hasta cinco artículos distintos. Si se envía el pedido antes de las 14 horas, el envío se entrega en 24 horas. Este revolucionario servicio gratuito envía muestras directamente al cliente en 27 países europeos.

Sets de cajas para electrónica para nuevos desarrollos Con los nuevos sets de cajas para electrónica de Phoenix Contact podrá enfrentarse a un nuevo diseño electrónico que requiera una envolvente de forma más sencilla. Los sets de cajas para electrónica, ideados para nuevos desarrollos, incluyen una combinación completa de las partes de la caja, las placas de circuito impreso adaptadas y la tecnología de conexión adecuada, con hasta 36 polos. Así pueden evitarse las largas y complicadas configuraciones de car-

casas que, por un lógico inicial desconocimiento del producto, pueden llevar a error. Con los sets de cajas para electrónica para nuevos desarrollos, puede acercarse a las distintas soluciones envolventes disponibles para proteger fácilmente las placas de circuito impreso equipadas e instalarlas como solución electrónica profesional en un carril, panel o soporte necesario. Estos sets para nuevos desarrollos están disponibles para las series de cajas ME-MAX, BC, RPI-BC, ME-IO, ME-PLC, EH, y UM-BASIC.

REE • Enero 2018

Conexiones inteligentes para la industria del mañana Conectores para redes industriales La comunicación en tiempo real para el Internet de las cosas (IoT) exige altas velocidades de transferencia de datos y conexiones estables. Ya sea para la industria, la energía o la infraestructura, los conectores estandarizados para datos de Phoenix Contact le ofrecen soluciones inteligentes para una interconexión orientada al futuro.

Para más información llame al 985 666 143 o visite www.phoenixcontact.es

11 © PHOENIX CONTACT 2017

Noticias

www.rs-components.com

RS Components da soporte para la migración a la siguiente generación de productos de control industrial de Siemens RS ofrece productos actuales y mejorados del sistema modular SIRIUS que incluyen conmutación y protección industrial. RS Components da soporte a los clientes que quieren migrar a la última generación de la línea SIRIUS de productos de control industrial de Siemens. El sistema modular ofrece una gama completa de productos para paneles de control con numerosas combinaciones para cubrir todas las aplicaciones posibles. Las dimensiones S00, S0, S2 y S3 de hasta 55 kW se han desarrollado aún más y el sistema ofrece ahora ventajas adicionales para responder a los últimos requisitos de las aplicaciones. Con mayores potencias nominales y funcionalidades mejoradas en dispositivos compactos del mismo tamaño que la serie anterior, el último sistema modular SIRIUS ofrece una gama completa de productos para paneles de control, desde sencillos alimentadores de carga a unidades de conmutación,

protección, arranque y control de motores de hasta 250 kW y 400 V. El sistema SIRIUS garantiza un cableado sencillo que ahorra a los instaladores tiempo y dinero. Las unidades del sistema SIRIUS encajan fácilmente entre sí, evitando problemas al unir varios productos. El sistema de alimentación interna flexible (para S0 y S00) utiliza conexiones tipo tornillo y resorte que permiten el montaje sin necesidad de herramientas. Otras funciones de la nueva serie son la preparación para la nueva generación de motores IE3/ IE4; una gama de módulos funcionales —incluidas las unidades de comunicación— que se encajan, así como relés de control de corriente para las unidades S00, S0 y S2 actualizadas que se pueden integrar directamente en los alimentadores de carga. Además de ayudar a los usuarios a comprender las complejidades que surgen durante el proceso de migración de productos, RS va a ofrecer tanto la actual como la nueva generación de productos SIRIUS para facilitar al máximo el proceso de migración a medida que los productos vayan dejando de fabricarse en los próximos meses. Las unidades del sistema SIRIUS satisfacen todos los estándares y homologaciones mundiales para el despliegue en cualquier mercado, incluida la aplicación segura y en entornos extremos tales como los ferrocarriles y la construcción naval.

RS Components presenta dos innovadores comprobadores de Fluke para ingenieros eléctricos Los nuevos comprobadores de Fluke proporcionan un sistema seguro y económico para aplicaciones de mantenimiento. RS Components ha incorporado a su amplia cartera de equipos de prueba y medida los últimos comprobadores eléctricos y una nueva unidad de prueba eléctrica de Fluke. Estos dispositivos están especialmente pensados para ingenieros de instalaciones y seguridad eléctrica que trabajan en los sectores de la automatización y el mantenimiento eléctrico. Los nuevos comprobadores eléctricos sin contacto Fluke T6600 y T6-1000 incorporan la tecnología FieldSense de la marca, que permite medir la tensión de la misma forma en que se mide la corriente, sin que los cables de prueba estén en contacto con la tensión. Los ingenieros y técnicos solo tienen que deslizar la apertura de mordaza de la herramienta T6 sobre el conductor y leer el nivel de tensión. Los comprobadores eléctricos T6 son especialmente adecuados para comprobaciones en situaciones que antes resultaban imposibles, ya que miden la tensión y la corriente mediante la mordaza abierta, sin hacer contacto metáli-

co con un conductor con tensión. De esta forma, los ingenieros pueden medir de forma simultánea tensión y corriente con verdadero valor eficaz en espacios estrechos tales como cajas de conexiones o en conductores con extremos inaccesibles, sin necesidad de cables de prueba. Esto ahorra tiempo y ayuda a reducir riesgos, ya que no hay que retirar cubiertas y tuercas de cables y se pueden tomar las medidas con una sola mano. Los resistentes comprobadores T6 ofrecen una seguridad 1000 V CAT III y 600 V CAT IV y de 600 V CAT III para el modelo T6-600, y presentan una pantalla retroiluminada de fácil lectura. Además, el T6 puede funcionar con la nueva unidad de prueba PRV240FS, que también utiliza la tecnología FieldSense con o sin cables de prueba. Este dispositivo proporciona un método rápido, seguro y fiable para comprobar que las herramientas de prueba eléctrica funcionan correctamente antes de hacer pruebas con tensión, y sin necesidad de establecer contacto eléctrico. Además, aumenta la seguridad en las condiciones de trabajo y la precisión de las medidas, ya que responde al principio de «probar antes de tocar» o TBT. Es decir, se prueba la herramienta en una fuente de tensión conocida antes y después de la medida real, una secuencia diseñada para asegurarse de que las herramientas de prueba funcionan correctamente.

REE • Enero 2018

¿Con qué soñabas de pequeño? Tu ambición te llevó al mundo de la ingeniería. Y tus ideas están constantemente transformando el futuro que está en constante cambio. Pero para centrarte en lo que mejor sabes hacer, no puedes perder ni un segundo de tu tiempo. En RS llevamos 80 años ayudando a nuestros clientes a conseguir sus objetivos a través de nuestra amplia gama de productos de electrónica y mantenimiento industrial, siempre con el mejor de los servicios.

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Noticias

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Farnell element14 lanza The Things Network, Gateway, Uno y Node para el fácil desarrollo de redes IoT económicas de bajo consumo y larga distancia

Internet. Con el portal fácil de usar, los usuarios pueden crear el aspecto más sustancial de la red de datos IoT. The Things Gateway no solo ofrece un radio de 5 km de cobertura de la red sino que además es posible conectar hasta 10.000 dispositivos. • The Things Uno: The Things Uno es una placa útil para llevar a cabo usos prácticos del IoT. The Things Uno brinda conectividad de largo alcance (hasta 10 km) a los proyectos del IoT con un módulo LoRaWAN de microchip adicional y antena

Los tres productos permitirán a los usuarios empezar a trabajar con LoRaWAN lo más rápido posible. Con el soporte de una comunidad mundial y recursos técnicos además de la integración fácil con la nube y las plataformas populares del IoT, los usuarios pueden configurar su propia red LoRaWAN en

embebida. Es totalmente compatible con el entorno desarrollo integrado de Arduino y las placas complementarias existentes. • The Things Node: The Things Node es el dispositivo LoRaWAN perfecto para empezar a prototipar sus ideas sin tener que lidiar con placas breadboard, cables ni sensores. The Things Node se basa en el SparkFun Pro Micro y

cinco minutos o crear un prototipo de sensor LoRaWAN en tan solo 60 minutos. Con el avance de las redes de propiedad de los usuarios, que ofrecen conectividad de bajo consumo y larga distancia, la gama de productos de The Things Network hace posible usos que hasta ahora eran imposibles. Ahora es posible implementar sin necesidad de

Farnell element14 se complace en anunciar la disponibilidad de la nueva gama de productos LoRaWAN de The Things Network. The Things Gateway, The Things Uno y The Things Node permiten a los usuarios crear de forma rápida y fácil redes LoRaWAN del Internet de las cosas. Mediante el uso de The Things Gateway es posible configurar una red LoRaWAN en tan solo cinco minutos; se puede utilizar The Things Node para crear un prototipo LoRaWAN en una hora; y desarrollar una prueba de concepto LoRaWAN en un día usando The Things Uno. Los tres productos están disponibles para la venta en Farnell element14 en Europa y Newark element14 en Norteamérica. The Things Network, una red de datos IoT colaborativa, hizo su exitoso debut cubriendo a la ciudad de Ámsterdam con cobertura LoRaWAN, un protocolo de gran capacidad, largo alcance y bajo consumo para el Internet de las cosas. Ahora existen 500 comunidades de diseñadores en 94 países que avalan esta red operada por los usuarios. Los productos incluyen: • The Things Gateway: Es la estación base LoRaWAN que permite conectar las cosas al

tiene un módulo LoRaWAN de microchip adicional junto con una antena embebida. Incluye un sensor de temperatura, acelerómetro digital, un botón de sensor de luz y un LED RGB.

tener amplios conocimientos de hardware o software, aplicaciones como el aparcado y la gestión de los vehículos inteligentes o la monitorización de la calidad del aire y la contaminación. Steve Carr, Global Head of Marketing de Premier Farnell y Farnell element14, comenta: “Como el distribuidor de referencia, buscamos los productos de las tecnologías más recientes para permitir a nuestros clientes desarrollar soluciones de forma rápida y fácil. Nos complace trabajar en asociación con The Things Network en la fabricación y distribución de estos productos. La aplicación de LoRaWAN para crear redes de larga distancia y bajo consumo genera enormes oportunidades de innovación y realmente democratiza el Internet de las cosas”. Wienke Giezeman, Initiator of The Things Network, afirma: “Tras nuestro éxito en Kickstarter, nos complace poder decir que nuestros productos están disponibles en Norteamérica y Europa. Nuestra misión es hacer que LoRaWAN sea fácil para los diseñadores, quienes prefieren dedicar el tiempo a crear sus aplicaciones IoT, no a reinventar la rueda. Esta red LoRaWAN lista para usar y las placas de prototipos les ayudarán a los diseñadores a empezar en seguida”. Para más información sobre LoRaWAN, visite http://es.farnell.com/ lorawan-101 Los productos de The Things Network están disponibles para la venta en Newark element14 en Norteamérica y Farnell element14 en Europa.

REE • Enero 2018

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Noticias

www.toshiba.semicon-storage.com

Toshiba anuncia una unidad de disco duro de vigilancia con 10TB La serie MD06ACA-V es la HDD de mayor capacidad de vigilancia de Toshiba Toshiba Electronics Europe GmbH (TEE) anuncia la serie MD06ACAHDD, la última incorporación a su serie SV de unidades de disco duro de 3,5 pulgadas para aplicaciones de vigilancia. Los nuevos modelos están disponibles en capacidades de hasta 10TB con una tasa de transferencia más alta en comparación con los modelos MD04ABA-V anteriores, lo que permite admitir hasta 64 secuencias de cámara. Las tasas de transferencia y capacidad más altas permiten la compatibilidad con flujos de cámara de mayor resolución para cumplir con la cambiante normativa de cumplimiento de los datos de vigilancia. La serie MD06ACA-V está diseñada para escenarios de funcionamiento de transmisión las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y se usa generalmente para grabadores de video digital de vigilancia (SDVR), grabadores de video de red de vigilancia (SNVR) y SDVR híbrido. La serie MD06ACA-V tiene un rendimiento

de acceso de 7.200 rpm. El modelo de 10TB ofrece un aumento del 58 por ciento en la tasa de transferencia sostenida máxima, en comparación con la serie anterior MD04ABA-V de Toshiba, hasta 237MiB/s. Disponibles en capacidades de 6TB, 8TB y 10TB, los nuevos modelos proporcionan una interfaz SATA de 6Gbit/s con un buffer dinámico de 256MiB. Además, los modelos MD06ACA-V admiten la tecnología de Advanced Format (512e) para compatibilidad con aplicaciones heredadas y entornos operativos. “La incorporación de la tecnología de compensación de vibración rotacional proporciona un rendimiento óptimo del disco en configuraciones de compartimentos múltiples y una fiabilidad superior con un tiempo medio hasta el fallo (MTTF) de un millón de horas utilizando un diseño mecánico convencional”, afirma Noriaki Katakura, Gerente General de Toshiba Electronics Europe, HDD Business Unit. “Esta tercera generación de HDDs de vigilancia ofrece la capacidad, el rendimiento y la fiabilidad necesarios para flujos de video de vigilancia de mayor resolución y mayores requisitos de retención de contenido”. Las muestras de la serie HD0 MD06ACA-V ya están disponibles. Para obtener más información sobre la gama completa de productos Toshiba HDD, visite http:// toshiba.semicon-storage.com/eu/ product/storage-products.html.

Toshiba lanza la primera unidad de disco duro de 14TB del mundo con grabación magnética convencional Los modelos de 14TB utilizan un innovador diseño de 9 discos sellados con helio para ofrecer una capacidad masiva que se adapta a las bahías de unidades SATA estándar de 3,5 pulgadas. Toshiba Electronics Europe GmbH anuncia el lanzamiento de la serie MG07ACA, el primer HDD enterprise de 14 TB con capacidad de grabación magnética convencional (CMR) del mundo. Utilizando un diseño de 9 discos sellados con helio, la nueva serie MG07ACA proporciona la capacidad de ahorro de energía y la densidad de almacenamiento que necesitan los proveedores de soluciones de almacenamiento cloud y empresariales para alcanzar sus objetivos TCO. “Hemos elevado el listón con el nuevo diseño de 9 discos sellado con helio de la serie MG07ACA”, afirma Akitoshi Iwata, vicepresidente de la división de productos de almacenamiento de Toshiba Electronic Devices and Storage Corporation. “Al utilizar un diseño innovador, continuamos mejorando los beneficios que el almacenamiento en disco de alta capacidad puede ofrecer a nuestra amplia base de clientes globales”. La serie MG07ACA presenta modelos de 14TB de 9 discos y 12TB de 8 discos. El diseño mecánico sellado con helio de 3,5 pulgadas proporciona una mayor densidad de almacenamiento y un perfil de potencia de funcionamiento de HDD más bajo que la serie MG06ACA anterior para un TCO óptimo en infraestructuras a escala cloud. La serie MG07 también utiliza la tecnología de soldadura láser de Toshiba Group para garantizar que el helio permanezca sellado de forma segura dentro del envolvente de la unidad. Las unidades admiten una interfaz SATA de 6 Gbit / s y un rendimiento de acceso de 7.200 rpm. Los modelos de 9 discos de 14TB logran un aumento del 40% en la capacidad máxima en comparación con los modelos MG06ACA de 10TB anteriores. Además, los mo-

delos de 14TB mejoran la eficiencia energética en más del 50% (W / GB). “La primera unidad sellada con helio de Toshiba Electronic Devices & Storage aterriza en el mercado con una capacidad líder en su clase de 14TB líder con CMR”, comenta John Chen, analista de la industria en Trend Focus. “Los primeros plazos de comercialización de esta capacidad posicionan a la compañía para satisfacer las necesidades de almacenamiento de las grandes empresas en hiperescala y en la nube. Además, la elección por la compañía de una plataforma de 9 discos allana el camino para alcanzar mayores capacidades en futuras generaciones de productos”. “Mientras que los clientes de servidor y almacenamiento se dan cuenta de que la tecnología de grabación magnética (SMR) puede mejorar la capacidad de HDD, la adopción de productos SMR HDD en servidores y sistemas de almacenamiento es una transición que llevará varios años”, según John Rydning, vicepresidente de investigación para unidades de disco duro en IDC. “La nueva HDD empresarial sellada con helio de Toshiba Electronic Devices & Storage es la primera con capacidad de almacenamiento de 14TB del mundo que utiliza tecnología de grabación magnética convencional en lugar de shingled, ofreciendo a los clientes empresariales la unidad de disco duro de mayor capacidad disponible actualmente en el mercado para las arquitecturas de servidores y sistemas de almacenamiento existentes”. La entrega secuencial de muestras de las unidades MG07ACA Series para clientes ya ha comenzado. Para obtener más información sobre nuestra línea completa de productos de almacenamiento HDD, por favor visite: https://toshiba.semiconstorage.com/eu/product.html.

REE • Enero 2018

Noticias

www.salicru.com

Salicru amplía la potencia de sus SAIs de la serie SLC TWIN PRO2 Protección mejorada para sistemas de gama media con alimentación monofásica Salicru ha ampliado el rango de potencia de los SAIs de la serie SLC TWIN PRO2, unos equipos que proporcionan una protección mejorada para sistemas de gama media con alimentación monofásica. Los SAIs de esta serie son de tecnología on-line de doble conversión,

www.osram.com

Osram Opto Semiconductors vela por la seguridad vial con Oslon Black Flat S, un sistema de iluminación que mejora la visibilidad en carretera • Este sistema incrementa el confort y la garantía del conductor, el cual, gracias a su procedimiento automático, ya no tiene que acordarse de encender o apagar las luces de alta intensidad. • Con esta nueva técnica se cubre la necesidad en carretera de iluminación adaptable a las luces frontales (AFS) del automóvil con un solo LED. • Este procedimiento también evita el deslumbramiento al tráfico y a los otros participantes en la circulación a través de la luz de conducción adaptable (ADB). Un estudio realizado por Urban Science y Aniacam correspondiente al cierre de 2016 revela que en España hay más de 30 millones de vehículos dados de alta que en principio pueden circular, y según el histórico de la Dirección General de Tráfico en 2016, incrementó el número de licencias de

la más avanzada actualmente para la protección de los sistemas más críticos, ya que proporciona una tensión de alimentación sinusoidal perfectamente estabilizada y filtrada. La presentación es en formato torre y está disponible en las potencias de 4, 5, 6, 8, 10, 15 y 20 kVA. La tensión de salida de la serie SLC TWIN PRO2 es siempre monofásica, disponiendo de una entrada también monofásica de 4 a 10 kVA y de entrada trifásica de 8 a 20 kVA. Todos los equipos con entrada monofásica proporcionan un factor de potencia de salida unitario, el más óptimo para sistemas y entornos de altas necesidades energéticas. La adaptabilidad es otra prestación importante gracias a los múltiples modos de funcionamiento disponibles: on-line, baterías,

eco-mode, bypass, convertidor de frecuencia y paralelo-redundante. La serie SLC TWIN PRO2 es la mejor opción para la alimentación segura de sistemas ERP, Business Intelligence (BI), soluciones CRM, intranets/extranets, redes corporativas,..., ante el amplio abanico de perturbaciones que pueden afectar al suministro eléctrico (microcortes, oscilaciones de tensión, variaciones de frecuencia, armónicos, ráfagas de transitorios,...) y provocar daños irreparables o de elevados costos en todos estos sistemas críticos. Las posibilidades de control y monitorización de estos equipos de Salicru son variadas. Por un parte, el display LCD + teclado que permiten el manejo local del equipo y, por otro lado, mediante las diversas op-

conducción que ascienden a 26.5 millones, comparado con los 26.3 millones en 2015. Como resultado, fabricantes de automóviles y cuerpos de gobierno buscan un modo de hacer de la carretera un lugar más seguro para este creciente número de vehículos. Las cuestiones de iluminación y seguridad vial han estado siempre fuertemente relacionadas, de hecho, el 50% de los accidentes fatales tienen lugar durante la noche, cuando solo se producen un 25% de las conducciones. Ateniendo a las preocupaciones acerca de las opciones de iluminación, Osram Opto Semiconductors ha lanzado la serie Oslon Black Flat S, la primera solución adaptable a los sistemas de luces frontales (AFS) en la actualidad con un solo LED. Esto permite que la dirección del rayo de luz se ajuste cuando se realiza una curva, por ejemplo, proveyendo a los conductores con la mejor visibilidad posible iluminando los lados de la carretera además de la parte delantera del vehículo. Este también disminuye el reflejo causado por las señales de tráfico, entre otras. A su vez, protege el tráfico que se aproxima del deslumbramiento a través de la luz de conducción adaptable (ADB). La serie Oslon Black Flat está disponible desde 2013, de hecho, varios diseñadores de coches y de sistemas de iluminación ya las utilizan.

La serie Black Flat S está disponible desde 2016 en toda Europa. Es la primera superficie desmontable de LEDs con cinco chips individualmente controlables. Los segmentos de luz conmutables permiten que el tráfico que se aproxima por la carretera y el más lejano se camuflen haciendo la conducción más confortable y segura. Con la mejora de sus propiedades térmicas, estos LEDS de alta intensidad ofrecen ventajas en el sistema y son convenientes para una solución atractiva de nivel inicial Adaptive Driving Beam (ADB) y hasta para vehículos de clase compacta. Thomas Christl, Product Manager de Osram Opto Semiconductors comenta: “Incrementando la visibilidad y reduciendo el deslumbramiento, los sistemas adaptables a las luces delanteras como los Adaptive Driving Beam aumentan la seguridad y el confort para ambos conductores y participantes en la circulación. Adaptive Driving Beam (ADB) es una de las tecnologías AFS más avanzadas. Los conductores casi siempre circulan con las luces altas de distribución mientras otros conductores de la carretera solo experimentan un suave reflejo de luz. Con la integración de la camera, ADB detecta otros vehículos u obstáculos, incluso hasta las sombras de fuera del vehículo, para prevenir el deslumbramiento o iluminarlos para garantizar la seguridad”. Dicha automaticidad del sistema in-

ciones de comunicación (interfaces USB-HID, RS-232 y el slot preparado para tarjetas SNMP, RS-485 o AS400) que integran al SAI dentro de plataformas estándar o virtualizadas, para su gestión, aviso de incidencias y telemantenimiento.

crementa el confort del conductor de manera que no tiene que acordarse de encender o apagar las luces de alta intensidad. El producto Oslon Black Flat S combina los beneficios de la carcasa Oslon Black Flat y el de Orsram Ostar Headlamp. Cabe destacar que gracias al nuevo chip de Osram Opto Semiconductors el diseño óptico puede ser simplificado y han sido posibles las mejoras de brillo. Además, cuenta con un diseño optimizado de bloques térmicos que ayudan a disipar eficientemente el calor, aseguran una luz homogénea y mejoran el nivel de fiabilidad. Al igual que el envoltorio de SMT, permite integrar estas nuevas funcionalidades y mejoras adicionales fácilmente de manera rentable utilizando procesos estándares. Para descubrir más sobre las soluciones de iluminación para automóviles que ofrece Osram Opto Semiconductors y la línea de productos Oslon, visita: https://www. osram.com/osram_com/company/ site-services/os/applications/automotive-applications/index.jsp

REE • Enero 2018

Optimice sus soluciones de alimentación Controlador de alimentación USB UPD360

El controlador de alimentación UPD360 de Microchip es un controlador USB Type-C™/PD con certificación USB-IF. El UPD360 integra los bloques funcionales necesarios para comunicaciones y alimentación mediante USB de Tipo C, incluyendo FET VCONN y controladores de alimentación de puerto. El UPD360 puede funcionar en modo autónomo o complementario, conectado a microcontroladores, controladores embebidos o concentradores USB a través de un interface I2C/SPI. El UPD360 se puede incorporar a diseños para aplicaciones que necesiten conectividad USB, otros protocolos (como Display Port) y gestión de alimentación (como fuente o consumo) de hasta 100 W mediante conectores USB de Tipo C. Principales características USB de Tipo C y función de alimentación Interruptor de potencia integrado FET VCONN integrados Apto para baterías sin carga Interface I2C/SPI

www.microchip.com/UPD360 21

El nombre y el logo de Microchip y el logo Microchip son marcas registradas de Microchip Technology Incorporated en EE.UU. y en otros países. USB Type-C y USB-C son marcas del USB Implementers Forum. Las restantes marcas pertenecen a sus propietarios registrados. © 2017 Microchip Technology Inc. Todos los derechos reservados. DS00002566A. MEC2190Spa11/17

Noticias

www.mouser.com

Plataforma de evaluación basada en IMS de GaN Systems ahora disponible en Mouser para el desarrollo de sistemas de potencia de alta eficiencia Mouser Electronics, Inc. ahora dispone de la plataforma de evaluación basada en sustrato metálico aislado (IMS) GSP65RxxHB-EVB de GaN Systems. La plataforma de evaluación IMS demuestra una forma económica de mejorar la transferencia de calor, aumentar la densidad de potencia y reducir el coste del sistema de sistemas de potencia en aplicaciones de automoción, consumo, industrial y de servidor o centro de datos. La plataforma de evaluación basada en IMS GaN Systems’

Mouser ofrece el generador de reloj PCIe Si522xx de bajo consumo de Silicon Labs Mouser Electronics, Inc. tiene disponibles los generadores de reloj PCIe Si522xx de Silicon Labs. Esta nueva familia de generadores de reloj cumple con todas las versiones actuales de PCI Express® (PCIe®), incluidos los estándares PCIe Gen 4 y estándares SRIS (Separate Reference Independent Spread), brindando un excepcional rendimiento de jitter de solo 0.4 picosegundos RMS. Las aplicaciones de gran alcance de la familia incluyen servidores, almacenamiento, tarjetas de interfaz de red, centros de datos, cámaras digitales y estaciones de acoplamiento. Los generadores de reloj PCIe Si522xx de Silicon Labs disponibles utilizan una tecnología de memoria de salida push-pull de baja potencia para limitar el consumo de energía, reducir el tamaño del encapsulado y eliminar la nece-

GSP65RxxHB-EVB, disponible de Mouser Electronics, consta de la placa base GSP65MB-EVB y dos módulos de evaluación IMS que incluyen un transistor de movilidad de electrones de alta potencia (EHEMT) con refrigeración en la base GaN Systems GS66516B. Los módulos de evaluación de 650 V IMS están configurados como half-bridge y están disponibles en 13 miliohmios, 2-4 kW y 25 miliohmios, variantes de 4-7 kW. Juntos, los módulos de evaluación de la placa base y el IMS permiten 10 configuraciones diferentes, con dos configuraciones adicionales cuando se usa una segunda placa base. Los diseñadores también pueden usar los módulos de evaluación IMS de forma independiente como un módulo de potencia inteligente (IPM) de nitruro de galio (GAN) de alta potencia con sus propias placas para el prototipado en el sistema. Los módulos de evaluación ofrecen una inductancia muy baja

sidad de resistencias de terminación externa en salidas HCSL (High Speed Current Steering Logic). El filtrado de potencia interno de los dispositivos reduce el número de componentes, lo que ahorra alrededor del 30% del espacio de la placa en comparación con productos similares. Los dispositivos Si52212, Si52208 y Si52204 pueden alimentar, respectivamente, doce, ocho y cuatro salidas de reloj de referencia LVCMOS de 25 MHz, mientras que el Si52202 solo puede suministrar dos salidas de reloj PCIe de 100 MHz. Todos los dispositivos Si522xx cuentan con pines de control de hardware individuales para habilitar y deshabilitar cada salida, activar / desactivar el espectro disperso para reducción de EMI y selección de frecuencia para frecuencias de salida diferencial de 133 MHz o 200 MHz. Estas características también se pueden controlar a través de I2C. Los generadores de reloj Si522xx son compatibles con la placa de

y cuentan con una placa de control optimizada que minimiza tanto los circuitos de alimentación como los de puerta. Las aplicaciones típicas incluyen cargadores incorporados, convertidores DC / DC e inversores trifásicos para vehículos eléctricos e híbridos, inversores fotovoltaicos y controladores de motores indus-

triales, fuentes de alimentación conmutadas para servidores / centros de datos y sistemas de almacenamiento de energía residencial. Para obtener más información acerca de la plataforma de evaluación basada en IMS de GaN Systems, visite www.mouser.com/ gan-ims-3rd-gen-eval-boards.

evaluación Silicon Labs Si52204EVB, que permite a los ingenieros evaluar el generador de reloj Si52204 de cuatro salidas. La placa ofrece acceso al puerto I2C, además de jumpers y conectores SMA para una fácil configuración estática de las entradas de control y los

switches selectores para determinar la tensión para los suministros tanto de IO como de núcleo. Para obtener más información sobre los generadores de reloj Si522xx y Si52204-EVB, visite https://www.mouser.com/silabssi522xx-clock-generators/.

REE • Enero 2018

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Noticias

www.microchip.com

Principales características: • El dispositivo seguro ATEC C608A y el nuevo Security Design Partner Programme suministran los productos y los partners necesarios para diseñar soluciones seguras • Entre los partners del programa se encuentran Amazon Web Services y Google Cloud Platform • La especialización de terceros permite desarrollos para Internet de las Cosas y autenticación • La seguridad basada en hardware del ATECC608A incorpora la mejor generación de claves dentro de su clase • Facilita la certificación FIPS de todo el sistema Microchip anuncia el dispositivo ATECC608A CryptoAuthentication™, un dispositivo seguro que permite a los desarrolladores añadir seguridad basada en hardware a sus diseños, así como el programa denominado Security Design Partner Programme para poner en contacto a los desarrolladores con terceros proveedores que puedan mejorar y agilizar diseños seguros. La combinación de soluciones probadas de seguridad de hardware y un nivel de colaboración sin precedentes ayuda a proteger frente a amenazas de seguridad que van desde ciberataques remotos hasta la creación de productos falsos. Estas amenazas son generalizadas, afectan a todos los sectores y se pueden traducir en pérdidas sustanciales en costes de recuperación, ingresos por servicios y, lo que es quizás más significativo, valor de marca. La implementación de una seguridad robusta en diseños nuevos y existentes para proteger la propiedad intelectual y permitir una au-

Proteja la propiedad intelectual e instale sistemas conectados con seguridad gracias al nuevo dispositivo CryptoAuthentication™ de Microchip y el Security Design Partner Programme tenticación fiable de los dispositivos conectados es fundamental. La base para una comunicación segura es la capacidad de crear, proteger y autentificar la identidad única y de confianza de un dispositivo. El ATECC608A, que incorpora aislamiento respecto al sistema de las claves privadas de un dispositivo en un área segura y la criptografía más avanzada del mercado, proporciona un alto nivel de seguridad que se puede utilizar prácticamente en cualquier tipo de diseño. Éstas son algunas de las principales características del ATECC608A:

instrucciones facilitan la validación de firmas y asumen los cálculos del firmware del microcontrolador principal para sistemas con microcontroladores pequeños como ARM® Cortex®-M0+, así como para sistemas embebidos más robustos. • Autenticación fiable para nodos LoRa: el motor AES128 también posibilita desarrollos de seguridad para infraestructuras LoRa mediante la autenticación de los nodos fiables dentro de una red.

• La mejor generación de claves de su clase: el generador de números aleatorios conforme al estándar FIPS (Federal Information Processing Standard) genera claves únicas que cubren los requisitos más modernos del NIST (National Institute of Standards and Technology), facilitando así la certificación FIPS de todo el sistema. • Capacidad de validación de arranque para pequeños sistemas: las nuevas

• Procesamiento rápido de criptografía: los algoritmos de criptografía de curva elíptica (Elliptical Curve Cryptography, ECC) generan claves más pequeñas y establecen una raíz certificada y fiable de forma más rápida y segura que otras técnicas de implementación basadas en métodos más antiguos. • Protección frente a manipulación: las técnicas antimanipulación protegen las claves frente a ataques físicos

e intentos de intrusión tras su instalación. Estas técnicas permiten que el sistema conserve una identidad segura y fiable. • Suministro de fabricación fiable: las compañías pueden utilizar las soluciones de fabricación segura de Microchip para obtener sus claves y certificados de forma segura, eliminando el riesgo de exposición durante la fabricación. Además de proporcionar soluciones de seguridad de hardware, los clientes pueden acceder al Security Design Partner Programme de Microchip. Estas compañías de primer nivel, entre las que se encuentran Amazon Web Services (AWS) y Google Cloud Platform, proporcionan modelos e infraestructura de seguridad en la nube de forma complementaria. Otros partners están especializados en la implementación de dispositivos y bibliotecas de seguridad de Microchip. Tanto si los diseñadores tratan de dotar de seguridad a su aplicación en Internet de las Cosas o de añadir capacidades de autenticación para consumibles, como cartuchos o accesorios, los Security Design Partners pueden reducir tanto el coste de desarrollo como el plazo de comercialización. Para el desarrollo rápido de prototipos de soluciones seguras, los diseñadores pueden utilizar el nuevo kit de evaluación y desarrollo CryptoAuth Xplained Pro junto con la tarjeta ATCryptoAuth-XPRO-B, que cuesta 10 dólares y es compatible con cualquier tarjeta de evaluación Xplained o XplainedPro de Microchip. Para más información, visite la web de Microchip en: http://www. microchip.com/design-centers/ security-ics/cryptoauthentication/ overview

REE • Enero 2018

Microcontroladores XLP PIC®

Microcontroladores eXtreme Low Power (XLP) PIC®

www.microchip.com/xlpEU

Más allá de los microcontroladores de bajo consumo Microcontroladores XLP PIC® de Microchip

Cada vez hay más dispositivos vestibles, redes inalámbricas de sensores y otros dispositivos inteligentes conectados a Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT) alimentados por baterías y eso hace que la conservación de la energía sea de máxima importancia. Las actuales aplicaciones conectadas deben consumir poco y, en casos extremos, incluso más de 20 años de autonomía con una sola batería. Para que aplicaciones como ésta se hagan realidad, los productos que incorporan la tecnología eXtreme Low Power (XLP) de Microchip ofrecen las corrientes más bajas del mercado en funcionamiento y en reposo.

Ventajas de los microcontroladores XLP PIC

Bajas corrientes en reposo con fuentes de activación flexibles • Corriente en reposo a •

• •

partir de 9 nA Reinicio por tensión inadecuada (Brown-Out Reset, BOR) a partir de 45 nA Reloj en tiempo real a partir de 300 nA Temporizador supervisor (Watch-Dog Timer, WDT) a partir de 200 nA

Funciones especiales para baterías • Permite una vida útil de la

batería superior a 20 años

• Supervisores de bajo

•

consumo para un funcionamiento más seguro (BOR, WDT) Los periféricos independientes del núcleo (Core Independent Peripherals, CIP) descargan a la CPU y realizan tareas extremadamente complejas en modo autónomo con unos requisitos muy bajos de energía requirement

Batería de reserva Vbat • Conmutación automática

Gran catálogo de microcontroladores XLP • 8–121 patillas, 4 KB–1

•

• Amplia selección de

•

en caso de pérdida de VDD Conserva el reloj/ calendario en tiempo real (Real-Time Clock/ Calendar, RTCC) y los registros de usuario Alimentación separada de una fuente de 1,8–3,6V (pila tipo botón)

MB de Flash

encapsulados

• Corrientes en modo

activo a partir de 30 μA/ MHz con un conjunto eficiente de instrucciones formado por más de un 90% de instrucciones de un solo ciclo

Ejemplos de aplicaciones de microcontroladores XLP PIC Internet de las Cosas • • • • • •

Controles remotos Sistemas de seguridad Contadores portátiles Sensores inalámbricos Cerraduras electrónicas Seguimiento de activos

Dispositivos vestibles

• Control de ejercicio físico • Sensores vestibles (wearables)

Energía inteligente • • • •

Contadores de energía Caudalímetros Enchufes inteligentes Gestión de energía

Hogar conectado • • • •

Dispositivos Bluetooth® Low Energy Seguridad Termostatos Detectores de humo

Captación de energía (harvesting)

• Captación de energía solar • Dispositivos alimentados por RF

Medicina • • • •

Glucómetros Medidores de presión sanguínea Monitorización de pacientes Pulsioxímetros

www.microchip.com/xlp

Soluciones de bajo consumo de Microchip Conectividad en la nube para sistemas empotrados conectados a IoT

Internet de las Cosas está introduciendo enormes cambios en la interacción con objetos y dispositivos en cualquier lugar. Al combinar los microcontroladores XLP PIC® y diversas tecnologías cableadas/inalámbricas de Microchip se puede diseñar una solución por completo para Internet de las Cosas. Puede conectar con éxito su sistema integrado a la nube y aprovechar todas las ventajas que tiene el uso de productos complementarios de Microchip como:

• Microcontroladores XLP PIC que ejecuten pilas de comunicación como RF4CE, el protocolo inalámbrico MiWi™ e interface con la nube

• Módulos de radio de bajo consumo ZigBee® e IEEE 802.15.4 • Módulos certificados Wi-Fi®, Bluetooth y Bluetooth Low Energy (BTLE) • Módulos de comunicación de largo alcance LoRa®

Soluciones completas para dispositivos vestibles

Los dispositivos vestibles de muy pequeño tamaño han ganado popularidad, bien sea como accesorios autónomos o como complemento a un smart¬phone. Esta tecnología se está desarrollando para muchas aplicaciones, como diagnóstico médico, control de ejercicio físico y entretenimiento personal. Nuestro catálogo de microcontroladores cubre a la perfección las necesidades de diseño de dispositivos vestibles ya que ofrecen: • Muy bajo consumo • Bajo perfil y poco espacio ocupado • Encapsulados QFN, uQFN y a escala de chip • Datos personales seguros • Criptografía por hardware integrada • Multiplican por 10 las prestaciones y ahorran más energía • Amplias bibliotecas criptográficas • Conectividad sencilla con el catálogo complementario de Microchip para redes inalámbricas • Módulos certificados Wi-Fi, Bluetooth/BTLE • Conectividad total con la nube

Diseño de dispositivos inteligentes para el cuidado de la salud

Los dispositivos médicos portátiles o vestibles deben estar diseñados de manera que su consumo sea mínimo y funcionen a partir de una sola batería manteniendo un formato compacto. La tecnología XLP de Microchip ofrece las corrientes más bajas del mercado en funcionamiento y en reposo, permitiendo así la máxima autonomía de la batería y un producto de tamaño compacto que incorpora funciones como: • Microcontroladores PIC con circuitos analógicos integrados XLP • Convertidor A/D Delta-Sigma de 16 bit y convertidor A/D SAR de alta velocidad de 10 Msps y 12 bit para medidas de precisión • Periféricos analógicos integrados como amplificadores operacionales y comparadores de alta velocidad para reducir el coste del sistema y optimizar el espacio ocupado en la placa • LCD y USB integrados • Modernos interfaces hombre-máquina que integran detección capacitiva mTouch® • Funcionan con una sola batería • Bajo perfil y poco espacio ocupado • Encapsulados QFN, uQFN y a escala de chip • Effortless interface with Microchip’s complementary products • Concentrador de sensores • Módulos certificados Wi-Fi, Bluetooth/BTLE • Conectividad total con la nube Microcontroladores eXtreme Low Power (XLP) PIC

Soluciones de bajo consumo de Microchip Energía inteligente y red eléctrica inteligente

Mientras siguen aumentando la demanda y el coste de la energía, se presta cada vez más atención a mejorar la eficiencia energética, lo cual conduce a nuevas soluciones de red eléctrica inteligente y energía inteligente. El objetivo es mejorar la gestión de la distribución y el uso de la energía, así como evitar manipulaciones. Microchip ofrece innovadores microcontroladores XLP PIC® para el diseño de redes eléctricas inteligentes, contadores inteligentes y sistemas de comunicación para suministro. Éstas son algunas de sus principales características:

• Los modos de bajo consumo de XLP, los mejores del mercado para diseños de consumo eficiente

• Microcontroladores PIC con circuitos analógicos integrados XLP

Convertidor A/D Delta-Sigma de 16 bit y doble canal para medidas de precisión LCD y USB integrados para interfaces externos • Modernos interfaces hombre-máquina que integran detección capacitiva mTouch® • Conectividad sencilla con • Ethernet cableada • Bluetooth • IEEE 802.15.4 con protocolos ZigBee® y MiWi® • Comunicación Wi-Fi • Comunicación de largo alcance LoRa • •

Gestión térmica robusta Debido a la continua evolución de Internet de las Cosas, es probable que el termostato desempeñe un papel clave para la gestión de electrodomésticos y sensores por todo el hogar. La Connected Home Console basada en un microcontrolador XLP PIC puede servir como punto de partida para su termostato inteligente o control de automatización doméstica, gracias a funciones como: • Microcontroladores XLP PIC con controlador de LCD integrado para unas pantallas de información atractivas • Sencilla integración con módulos inalámbricos de bajo consumo para conectividad con IoT • Microcontroladores LCD con una gran memoria y compatibles con pilas de comunicación de RF • Modernos interfaces hombre-máquina con detección capacitiva mTouch • Funcionamiento con una sola batería • Gama complementaria de sensores de temperatura

Conectividad versátil cableada e inalámbrica

Las tecnologías de comunicación se han extendido a hogares e industrias durante muchos años. Las tendencias recientes en aplicaciones compatibles con nube, Internet de las Cosas y las iniciativas de la red eléctrica inteligente han renovado la demanda de una tecnología de comunicación estandarizada y de bajo consumo. Tanto si se ha planteado la incorporación de conectividad cableada o inalámbrica a su aplicación, los microcontroladores XLP PIC de Microchip son compatibles con comunicaciones de diverso tipo y ofrecen: • Microcontroladores XLP PIC que integran USB dispositivo, host y OTG • Bibliotecas gratuitas de software para protocolos de comunicación: • USB • Comunicación Bluetooth y Wi-Fi • Protocolos ZigBee y MiWi basados en IEEE 802.15.4 • Compatibilidad con comunicación de largo alcance LoRa • Conecte cualquier microcontrolador XLP con el convertidor serie USB a UART MCP2200 • Prolongue la autonomía de la batería para productos con USB para carga/descarga de datos

MiWi

™

Ethernet www.microchip.com/xlp

Soluciones de bajo consumo de Microchip

Protección y seguridad para diseños conectados a IoT

Las aplicaciones empotradas en el mundo conectado a Internet exigen datos seguros y una larga autonomía de la batería. Los microcontroladores XLP PIC® de Microchip garantizan la integridad de los datos sin sacrificar el consumo mediante un motor criptográfico de hardware integrado. Estos microcontroladores ofrecen la creación de claves únicas y el almacenamiento seguro de claves para aplicaciones como nodos de sensores para IoT y sistemas de control de acceso con funciones como: • Criptografía de hardware integrada • Criptografía AES256, DES, 3DES, RAM segura, OTP para gestión de claves • Generador de números aleatorios verdaderos para generación de claves y destrucción automática de claves si se detecta una manipulación • LCD y USB integrados para interfaces externos • Interfaces hombre-máquina con detección capacitiva mTouch • Pilas gratuitas del protocolo de comunicación • Integración total con módulos certificados Wi-Fi®, Bluetooth/BTLE, módulos de radio de bajo consumo ZigBee® e IEEE 802.15.4 para conectividad con IoT

Captación de energía de bajo potencia (Energy harvesting)

Los microcontroladores XLP PIC de Microchip con los mejores modos de bajo consumo del mercado permiten aplicaciones de captación de energía sin batería y de bajo consumo con características como: • • Consumo extremadamente bajo Modo de reposo de retención de bajo consumo • Corrientes en reposo a partir de 9 nA • Total integración con conectividad inalámbrica de RF • 802.15.4 RF Reinicio por tensión inadecuada de 45 nA • • 2,4 GHz Temporizador supervisor a partir de 200 nA • • Menos de 1 GHz Reloj/calendario en tiempo real a partir de 300 nA • • Ideal para aplicaciones con: Corrientes en funcionamiento a partir de 30 μA/MHz • Sensores de RF • Modos flexibles de bajo consumo basados en las • necesidades de la aplicación Sensores de temperatura • • Modos Idle (reposo), Sleep (dormido) y Deep-Sleep Controles remotos • (dormido profundo) Sensores de seguridad

Integración de periféricos de bajo consumo

EASY MIG RA TIO N S

Prestaciones de bajo consumo sin CPU – Los periféricos de bajo consumo están interco¬nectados de manera inteligente para permitir una latencia cercana a cero al compartir datos, entradas lógicas o señales analógicas sin añadir código ni interrumpir la CPU. Dado que ello libera a la CPU para que pueda realizar otras tareas del sistema y reduce el consumo de la memoria Flash, la CPU se puede poner en un estado de bajo consumo mientras los periféricos realizan las funciones necesarias. Esto reduce significativamente el consumo de energía por parte del microcontrolador.

GRATION INTE

IBILITY EX FL

Los microcontroladores XLP PIC con periféricos independientes del núcleo (Core Independent Peripherals, CIP) de bajo consumo y otros periféricos de alta integración permiten desarrollar soluciones de bajo coste que exijan poca energía y un corto plazo de desarrollo. Periféricos de bajo consumo como LCD, amplificadores operacionales, reloj/ calendario en tiempo real (Real-Time Clock/Calendar, RTCC), detección mTouch, USB, DMA, criptografía y otros CIP llevan las prestaciones del microcontrolador a un nuevo nivel con el consumo más bajo posible. Con sus módulos diseñados para aumentar la capacidad del sistema, estos microcontroladores XLP ofrecen el mejor valor para diseño empotrado.

L TEL

Flexible, Integrated Peripherals

Ahorro significativo – Al descargar a la CPU, los periféricos de bajo consumo permiten que el microcontrolador realice tareas extremadamente com¬plejas como criptografía y comunicación, de manera que la CPU puede realizar otras tareas y se elimina la necesidad de adoptar un sistema complejo y costoso. Además, se puede obtener un ahorro significativo en la lista de materiales al sustituir los componentes discretos externos por estos periféricos integrados.

Microcontroladores eXtreme Low Power (XLP) PIC

Catálogo de microcontroladores XLP

Gracias a las numerosas combinaciones de patillas, memoria y periféricos disponibles, los productos XLP de Microchip tienen la combinación adecuada de funciones para su aplicación de bajo consumo. Entre las siguientes familias de productos se encuentran algunos de los principales microcontroladores XLP PIC®. Para consultar una lista completa de microcontroladores XLP, hojas de datos y otras referencias, visite el XLP Design Center en www.microchip.com/xlp. Device

Flash Memory (KB)

Pins

Sleep (nA)

WDT (nA)

RTCC (nA)

1 MHz Run (μA)

8-bit XLP PIC® Microcontrollers PIC18F “K42”

16–128

28–48

720

–

PIC16F153xx

3.5–28

8–48

500

–

PIC16F188xx

7–56

28–40

500

–

PIC16F191xx

7–56

28–64

500

400

PIC18F “K40”

16–128

28–64

500

–

16-bit XLP PIC Microcontrollers PIC24FJ128GB204

64–128

28–44

380

240

300

178

PIC24FJ128GA310

64–128

64–100

330

270

400

150

PIC24FJ128GC010

64–128

64–100

420

270

350

178

PIC24FJ256GA705

64–256

28–48

190

220

350

191

PIC24FJ256GB412

64–256

64–121

100

170

155

PIC24FJ1024GB610

128–1024

64–100

190

220

350

190 –

32-bit XLP PIC Microcontrollers PIC32MM “GPL”

16–64

20–36

500

400

PIC32MM “GPM”

64–256

28–64

650

220

350

–

PIC32MX1/2

128–256

28–64

673

800

710

–

Productos complementarios analógicos, interfaces y de conectividad

Microchip ofrece un amplio catálogo de productos complementarios analógicos, interfaces y de conectividad que se pueden utilizar para el desarrollo de aplicaciones de bajo consumo. El catálogo cubre los exigentes requisitos actuales de diseño para productos lineales, de señal mixta, gestión de alimentación, térmicos, interfaces y de conectividad. Cuando se combinan con microcontroladores XLP, estos dispositivos permiten realizar diseños de bajo consumo en aplicaciones de consumo, medicina e IoT. Entre los productos complementarios analógicos, interfaces y de conectividad de Microchip se encuentran: • • • Lineales Convertidores CC/CC Sensores de temperatura • • Amplificadores Cargadores de baterías • Sincronización • • • Comparadores Supervisores del sistema/detectores Osciladores de tensión • Inalámbricos • Señal mixta • • • Protección y seguridad Módulos Wi-Fi y antenas Supervisión y contadores de energía • • • CI detectores de humo Módulos Bluetooth Convertidores A/D de 8/10/12 bit • • • Controladores piezoeléctricos de Dispositivos de silicio Bluetooth Potenciómetros digitales • • altavoces Soluciones LoRa, ZigBee y MiWi CI de medida de potencia • • Gestión térmica • Gestión de alimentación Referencias de tensión

Referencias

Estimador de autonomía de la batería XLP (descarga gratuita) )

El estimador de autonomía de la batería XLP es una utilidad de software gratuita para ayudarle a desarrollar aplicaciones de bajo consumo con microcontroladores PIC de Microchip que incorporen tecnología XLP. • Seleccione su microcontrolador PIC con tecnología XLP y su tipo de batería • Introduzca los tiempos de funcionamiento y reposo de la aplicación • Seleccione los periféricos y las corrientes de aplicación de entrada • Vea las estimaciones de autonomía, corriente media y corriente máxima • Configure añadiendo perfiles de dispositivos y especificaciones de la batería • Guarde perfiles y compare resultados

Notas de aplicación • • • •

AN1861: Comunicación inteligente Bluetooth con el módulo RN4020 y el microcontrolador PIC® de 16 bit de Microchip AN1556: Diseño de un medidor de la presión sanguínea con el microcontrolador PIC24F y dispositivos analógicos de Microchip AN1416: Guía de diseño de bajo consumo: una sola fuente para un bajo consumo desde el punto de vista del microcontrolador AN1267: Tecnología XLP: introducción a los dispositivos de bajo consumo de Microchip www.microchip.com/xlp

Herramientas de desarrollo Herramientas de desarrollo destacadas Tarjetas de desarrollo Curiosity de 8 bit

La tarjeta de desarrollo Curiosity de 8 bit (DM164137) y la tarjeta de desarrollo Curiosity High Pin Count (HPC) de 8 bit (DM164136) sirven como plataforma de desarrollo económica y totalmente integrada de 8 bit para nuevos usuarios, creadores y todo aquel que busquen una tarjeta dotada de muchas funciones para el desarrollo rápido de prototipos con una fácil conectividad a IoT. • Programador/depurador integrado con interface USB • Interfaces mikroBUS de MikroElektronika para tarjetas click

Tarjetas de desarrollo Curiosity de 16 bit

La tarjeta PIC24F Curiosity (DM240004) y la tarjeta PIC24FJ256GA7 Curiosity (DM240016) sirven como plataforma de bajo coste para microcontroladores PIC24F XLP de 16 bit. • Programador/depurador integrado con interface USB • Interfaces mikroBUS de MikroElektronika para tarjetas click

Tarjetas de desarrollo Curiosity de 32 bit

Las tarjetas Curiosity de 32 bit son una plataforma de bajo coste que incorpora microcontroladores PIC32MM XLP de 32 bit. La tarjeta de desarrollo PIC32MM Curiosity (DM320101) proporciona conectividad inalámbrica al módulo BM71 BLE de Microchip y la tarjeta de desarrollo PIC32MM USB Curiosity (DM320107) tiene dos interfaces X32 que facilitan la integración de la tarjeta hija con códec de audio PIC32. • Programador/depurador integrado con interface USB • Interfaces mikroBUS de MikroElektronika para tarjetas click

Tarjeta de desarrollo Explorer 16/32 (DM240001-2)

Esta tarjeta ofrece soporte a los microcontroladores PIC24F XLP y proporciona la plataforma perfecta para el desarrollo de prototipos que utilicen varias posibilidades de expansión gracias a su compatibilidad con un amplio ecosistema. • Programador/depurador integrado con interface USB • Dos interfaces mikroBUS para tarjetas click y un interface PICtail™ Plus

Kit de desarrollo Explorer 8 (DM160228)

Esta tarjeta permite el desarrollo con microcontroladores PIC® de 8 bit entre 6 y 100 patillas. • Dos interfaces Pmod™ para Pmods de Digilent • Dos interfaces mikroBUS para tarjetas click

Tarjeta de desarrollo LCD Explorer XLP (DM240314)

Esta tarjeta permite el desarrollo con la familia de microcontroladores PIC XLP de 16 bit y 100 patillas. • LCD de 96 segmentos, LED, botones y botón capacitivo mTouch • Conector PICtail Plus

Kit básico MPLAB® para circuitos analógicos integrados inteligentes PIC24F (DM240015)

Este kit incorpora la familia PIC24F “GC” con circuitos analógicos integrados avanzados que reduce el coste de la lista de materiales, reduce el nivel de ruido y una velocidad más rápida de procesamiento. • Sensores incorporados como sensores de luz, potenciómetro, micrófono y temperatura • El LCD personalizado incorpora una matriz de 296 puntos para visualizar texto y 17 iconos especiales

Microcontroladores eXtreme Low Power (XLP) PIC

Soporte

Microchip está comprometida a ofrecer el soporte necesario para que sus clientes desarrollen productos de forma más rápida y eficiente. Disponemos de una red mundial de ingenieros de aplicaciones de campo y soporte técnico con el fin de proporcionar asistencia para productos y sistemas. Para más información, visite www.microchip.com: • Soporte técnico: www.microchip.com/support • Muestras de evaluación de cualquier dispositivo de Microchip: www.microchip.com/sample • Base de conocimientos y ayuda entre usuarios: www.microchip.com/forums • Ventas y distribución en todo el mundo: www.microchip.com/sales

Formación

Si le interesa obtener más formación, Microchip le ofrece varios recursos, como formación técnica de alto nivel y material de referencia, cursos de autoaprendizaje y recursos en línea. • Recursos de formación técnica: www.microchip.com/training • Conferencias MASTER: www.microchip.com/masters • Web de ayuda para desarrolladores: www.microchip.com/developerhelp • Technical Training Centers: www.microchip.com/seminars

Distribuidores autorizados en el España y números de contacto:

Arrow Tel: +34 91 304 30 40 Fax: +34 91 327 24 72

EBV Elektronik Tel: +34 91 804 32 56 Fax: +34 91 804 41 03

Mouser Electronics Tel: +34 936 455 263 Fax: +34 936 455 264

Avnet Silica Tel: +34 91 372 71 00 Fax: +34 91 636 97 88

Farnell Tel: +34 93 475 88 05 Fax: +34 93 474 52 88

RS Components Ltd Tel: +34 902 100 711 Fax: +34 902 100 611

Digi-Key Corporation Tel: +1 800 344 4539 Fax: +1 218 681 3380

Future Electronics Tel: +34 91 721 4270 Fax: +34 91 721 1043

www.microchip.com Microchip Technology Inc.

2355 W. Chandler Blvd.

| Chandler AZ, 85224-6199

El nombre y el logo de Microchip, el logo Microchip, MPLAB y PIC son marcas registradas y MiWi, PICDEM y PICtail son marcas de Microchip Technology Incorporated en EE.UU. y en otros países. mTouch es una marca registrada de Microchip Technology Inc en EE.UU. Las restantes marcas citadas pertenecen a sus respectivas compañías. © 2017, Microchip Technology Incorporated. Todos los derechos reservados. DS30009941J. ML3156Spa11/17

Noticias

www.microchip.com

Principales características: • El m i cr oco n t r ol a do r ATm e gaS64M1 permite que los clientes empiecen a desarrollar con un dispositivo comercial antes de pasar a una versión con un formato compatible y homologada para resistir la radiación • Primer microcontrolador comercial resistente a la radiación con capacidades de bus CAN, convertidor D/A y control de motores • Proporciona un alto nivel de tolerancia a la radiación en sus principales especificaciones • Su tarjeta de desarrollo incorpora funciones avanzadas para desarrollo de prototipos y comprobación de nuevos diseños Microchip anuncia un nuevo microcontrolador que combina las prestaciones especificadas frente a la radiación y el desarrollo de bajo coste asociado a los dispositivos comerciales. El AtmegaS64M1 cubre las necesidades del nuevo mercado espacial y de otras aplicaciones aeroespaciales críticas que exigen un desarrollo más rápido y costes reducidos. El desarrollo de sistemas resistentes a la radiación para aplicaciones espaciales se ha caracterizado tradicionalmente por largos plazos de entrega y altos costes para lograr el máximo nivel de fiabilidad en misiones de varios años dentro de un entorno adverso. El AtmegaS64M1 es el segundo microcontrolador megaAVR® de 8 bit de Microchip que utiliza un desarrollo basado en un dispositivo comercial resistente a la radiación. Este enfoque toma un dispositivo probado y homologado para el automóvil, como el Atmega64M1, y crea versiones de formato compatible en encapsulados plásti-

REE • Enero 2018

Reduzca el plazo de comercialización y el coste para el nuevo mercado espacial utilizando soluciones resistentes a la radiación basadas en un dispositivo comercial

cos y cerámicos de alta fiabilidad homologados para aplicaciones espaciales. Estos dispositivos están diseñados para cumplir unas tolerancias a la radiación con las siguientes prestaciones previstas: • Totalmente inmunes frente a bloqueos por evento único (Single-Event Latchup, SEL) de hasta 62 MeV.cm²/mg • Sin interrupciones funcionales por evento único (Single-Event Functional Interrupts, SEFI) con integridad de memoria segura

• Dosis total de ionización acumulada (Total Ionizing Dose, TID) entre 20 y 50 Krad(Si) • Caracterización de todos los bloques funcionales en caso de afectaciones por evento único (Single Event Upset, SEU) El nuevo dispositivo se une al AtmegaS128, un microcontrolador resistente a la radiación que ya ha sido utilizado en varias misiones espaciales críticas, como la exploración de Marte y una megaconstelación de varios centenares de

satélites de órbita baja (Low Earth Orbit, LEO). La versión comercial del dispositivo, denominada ATmega64M1, junto con su completo paquete de herramientas de desarrollo, como los kits de desarrollo y el configurador de código, se pueden utilizar para iniciar el desarrollo de hardware, firmware y software. Cuando el sistema final está listo para la fase de prototipo o producción, el dispositivo comercial se puede sustituir por un ATmegaS64M1 con un formato compatible y resis-

tente a la radiación, suministrado en un encapsulado cerámico de 32 terminales (QFP32) y con la misma funcionalidad que el dispositivo original. Esto ofrece un significativo ahorro de coste, además de reducir el tiempo de desarrollo y el nivel de riesgo. El ATmegaS64M1 ofrece un amplio rango de temperaturas de funcionamiento de -55°C a +125°C. Se trata del primer microcontrolador comercial resistente a la radiación en combinar un bus CAN (Controller Area Net-

work), un convertidor D/A y capacidades para control de motores. Gracias a estas funciones resulta ideal para diversos subsistemas, como controladores de terminales remotos y funciones de gestión de datos para satélites, constelaciones, lanzaderas o aplicaciones aviónicas críticas. Con el fin de facilitar el proceso de diseño y de acelerar el plazo de comercialización, Microchip ofrece la tarjeta de desarrollo completo STK 600 para el ATmegaS64M1, que proporciona a los diseñadores una ventaja inicial para el desarrollo de código con funciones avanzadas de desarrollo de prototipos y comprobación de nuevos diseños. El dispositivo cuenta con el soporte del entorno de desarrollo integrado (Integrated Development Environment, IDE) Atmel Studio y de bibliotecas de software para desarrollo y depuración. Los dispositivos, ya disponibles para muestreo y producción en volumen, se presentan en cuatro versiones: • ATmegaS64M1-KH-E en encapsulado cerámico QFP32 para prototipos • ATmegaS64M1-KH-MQ en encapsulado cerámico QFP32 para aplicaciones espaciales con homologación QMLQ • ATmegaS64M1-KH-SV en encapsulado cerámico QFP32 para aplicaciones espaciales con homologación QMLV • ATmegaS64M1-MD-HP en encapsulado plástico QFP32 con homologación de alta fiabilidad AQEC para grandes volúmenes de producción Para más información, visite la web de Microchip en www.microchip.com/ATmegaS64M1

Noticias

El nuevo circuito integrado convertidor reductor (Step down) de ROHM aborda los desafíos de los sistemas de automoción de 48 V www.rohm.com/eu

Gracias a la tecnología Nano-Pulse-Control de ROHM, el componente alcanza la mayor relación de conversión descendente de la industria de 24:1 entre la tensión de entrada y la de salida ROHM Semiconductor ofrece con el BD9V100MUF-C un convertidor de tensión continua con MOSFET integrado, que con una frecuencia de conmutación de 2 MHz desde tensiones de entrada de máximo 60 V puede generar tensiones de salida de solo 3,3 V o 5 V (mínimo 2,5 V). El circuito integrado consigue así la mayor relación de conversión descendente de la industria entre tensión de entrada y tensión de salida de 24:1. Para alcanzar esta relación de tensión, el componente funciona con la tecnología patentada de regulación de impulsos (Nano Pulse Control) de ROHM, que con ayuda de procesos BiCDMOS resistentes a altas tensiones y una regulación de impulsos ultrarrápida logra un tiempo de conexión sin precedentes de solo 9 ns. La nueva tecnología permite la conversión de tensión de una sola etapa en sistemas de 48 V como los utilizados en vehículos híbridos ligeros. Esto significa que a 2 MHz los costes de componentes se reducen a la mitad, lo que reduce el espacio requerido en la aplicación y simplifica el diseño del sistema. La alta frecuencia de conmutación también permite el uso de componentes externos más pequeños como bobinas y condensadores de salida. Tendencia hacia sistemas de 48V El consumo de energía y el respeto al medio ambiente son los motores de la innovación constante en la industria automovilística. Los vehículos híbridos ligeros con sistemas de 48 V consiguen un consumo energético y de combustible considerablemente

más bajo gracias a una distribución optimizada de la potencia, que a su vez reduce las emisiones de CO2. El aumento del confort en los automóviles gracias a los sistemas activos como el Break-by-Wire (frenado por cable) o la dirección asistida eléctrica aumentan la demanda de energía eléctrica. En los sistemas tradicionales de 12 V, la energía eléctrica debe ser

electrónico y el sistema de sensores en la industria del automóvil. Esto significa que la tensión del bus de 48 V debe convertirse a las tensiones más bajas. Al mismo tiempo, resulta práctico utilizar el convertidor CC/CC a 2 MHz para mantenerse por encima de las radiofrecuencias AM (máx. 1,84 MHz) y, por lo tanto, fuera del rango de interferencia, así

C, ROHM ofrece ahora una solución para la conversión de tensión de una sola etapa. Nano Pulse Control La designación «Nano Pulse Control» se refiere a la tecnología de regulación de impulsos ultrarrápida implementada por ROHM mediante la combinación de diseño analógico de circuitos, diseño de disposición de componentes y procesos del sistema de producción verticalmente integrado. La tecnología contribuye a una mayor miniaturización y simplificación de los sistemas en aplicaciones de 48 V, con un espectro que va desde vehículos híbridos ligeros hasta robots industriales y fuentes de alimentación en estaciones base. Datos técnicos

transportada a los consumidores a un nivel de baja tensión, lo que causa mayores pérdidas en el cableado. La necesidad de cables de cobre más gruesos sigue aumentando el peso, lo que tiene un efecto negativo en el consumo de combustible. La tecnología de 48 V reduce la corriente por transmitir en una cuarta parte y, por lo tanto, reduce las pérdidas en el cableado. Normalmente se requieren tensiones de entre 1 V y 5 V a nivel de sistema para dar suministro al sistema

como para lograr la solución más compacta posible. Hasta ahora, ningún circuito integrado de suministro de corriente ha sido capaz de cumplir con los requisitos de una alta relación de transmisión y una elevada frecuencia de conmutación. Una solución de dos etapas cumple con estos requisitos, pero tiene varias desventajas, por ejemplo, mayores requerimientos de espacio, múltiples componentes, sistema más complejo, etc. Con el BD9V100MUF-

Las especificaciones técnicas del convertidor de tensión continua BD9V100MUF-C, con unas dimensiones de solo 4,0 mm x 4,0 mm x 1,0 mm (An X P x Al), incluyen un rango de tensión de entrada de 16 V a 60 V, tensiones de salida de 0,8 V a 5,5 V con ±2 % de precisión y una frecuencia de conmutación de 1,9 a 2,3 MHz. La corriente de salida máxima es de 1 A. El rango de temperatura de servicio se sitúa entre -40°C y +125°C. Disponibilidad Las muestras del BD9V100MUFC ya están disponibles; cantidades de piezas OEM desde diciembre de 2017.

REE • Enero 2018

35 29 Oﬁcinas centrales ce Avd. de América, 37 28002 MADRID Tel.: +34 91 510 68 70 electronica21@electronica21.com Delegación Cataluña BARCELONA Tel.: +34 93 321 61 09 barcelona@electronica21.com

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www.arrow.com

Arrow Electronics y Cypress se unen para ofrecer conectividad IoT omnipresente La nueva tarjeta PSoC® 6 Titanium con capacidad de expansión ayudará a los desarrolladores a crear productos conectados. Arrow Electronics, Inc. y Cypress Semiconductor Corp. anunciaban la tarjeta Titanium, un ecosistema tecnológico diseñado para permitir a los desarrolladores crear productos con tecnologías Wi-Fi®, Bluetooth® Low Energy (BLE), móvil y LPWAN, a la vez que aprovechan las avanzadas capacidades computacionales de bajo consumo de Cypress. La nueva tarjeta Titanium está diseñada según las especificaciones de las tarjetas Linaro 96Boards IoT e incluye el nuevo microprocesador PSoC® 6 (MCU) de Cypress con procesamiento de doble núcleo y BLE 5.0. Con la potencia proporcionada por el procesador Cypress EZ-PD™ CCG3 USB-C, Titanium ofrece además capacidades sensóricas avanza-

Arrow Electronics añade RushUp a la cartera de aceleradores de producto para IoT en EMEA Las gamas de productos KITRA y JAM apoyan el desarrollo de la comunicación en nodo y nube Arrow Electronics ha firmado un contrato con la empresa italiana RushUp para distribuir sus aceleradores de productos IoT a través de EMEA (Europa, Oriente Medio y África). Los productos de RushUp permiten a medianas y pequeñas empresas, desarrolladores y fabricantes, que su producto pase de la idea al prototipo y luego directamente a producción utilizando la misma base probada de hardware y firmware. Esto ayuda a ahorrar mucho tiempo, mano de obra cualificada y

das mediante el nuevo sensor ambiental integrado BME680 de Bosch Sensortec para medir gas, humedad, temperatura y presión. La plataforma es compatible con Arm® mBed e incluye un conector de expansión de 40 patas compatible con otras plataformas 96board. Los desarrolladores pueden aprovechar la capacidad de expansión de la tarjeta Titanium para evaluar la conectividad múltiple y las opciones tecnológicas, incluyendo la próxima tarjeta mezzanine WICED® de Cypress que se está desarrollando actualmente. Arrow y Cypress anunciarán más adelante los nuevos productos de este ecosistema tecnológico. Los clientes pueden registrarse para recibir información sobre la tarjeta PSoC 6 Titanium y la cartera de productos WICED de Cypress en connected. arrow.com/psco6-titanium. El microcontrolador PSoC 6 es flexible y de bajo consumo. Ofrece conectividad Bluetooth de bajo consumo y seguridad hardware integradas en un único dispositivo. La arquitectura de doble núcleo Arm® Cortex®-M4 y Cortex®-M0+ MCU permite a los diseñadores optimizar simultáneamente consumo y rendimiento. Los periféricos definidos para software y fáciles de usar de la

barreras de gastos, dificultades a las que deben enfrentarse empresas que trabajan con aplicaciones de altas prestaciones mixtas y bajo volumen y no pueden justificar los gastos de una fabricación y validación exclusiva para cada variante del producto. La cartera de RushUp consiste en gamas de productos KITRA y JAM que utilizan la tecnología de semiconductores de Samsung y STMicroelectronics, respectivamente. Hay tres productos de KITRA basados en la plataforma de ARTIK IoT de Samsung. Estos pueden formar la base de una amplia variedad de nodos y puertas de enlace finales ofreciendo una selección de procesadores ARM Cortex, interfaces cableadas e inalámbricas, incluyendo Wi-Fi, Zigbee, LoRa, Sigfox y Bluetooth; sensores MEMS en un factor de formato pequeño todo en uno; y soportando el sistema operativo

arquitectura del microcontrolador PSoC 6 permiten a los ingenieros crear productos innovadores, incluyendo wearables, equipamiento IoT industrial, electrodomésticos inteligentes, pasarelas IoT, dispositivos médicos portátiles y productos de procesamiento de audio. Citas del equipo gerente «PSoC 6 ha sido elaborado expresamente para el IoT», comenta Aiden Mitchell, Vicepresidente de Soluciones globales IoT en Arrow. «Al combinar el bajo consumo de PSoC 6 con la gama WICED de Cypress de soluciones Wi-Fi y productos Bluetooth, Cypress ha creado una

y el software de interfaz a la nube. La gama de placas JAM incluye la Cloud-JAM y Cloud-JAM L4 que son las versiones de entornos de producción de los paquetes de función STM32 Nucleo integradas en las placas STM32 Nucleo, sensores shield, NFC shield y Wi-Fi shield. Las placas JAM se conectan y utilizan con el sistema de placa de desarrollo y expansión Nucleo, lo que permite a los usuarios que hayan creado un prototipo con el sistema STM32 ODE entrar fácilmente en el mercado con el acelerador de producto. Christian Raineri, fundador y director ejecutivo de RushUP, comenta: «La gran relación que mantiene Arrow con las pymes y la comunidad de fabricantes es perfecta para RushUp. Esperamos seguir trabajando juntos en estrecha colaboración». Amir Sherman, director de soluciones de ingeniería y tecnología

potente oferta para clientes que desean reducir la complejidad y el plazo de comercialización. El ecosistema Titanium es su punto de partida». «La tarjeta Titanium 96board ofrece a los diseñadores de IoC una forma rápida y sencilla de aprovechar el bajo consumo y la flexibilidad de vanguardia de nuestra solución PSoC 6 BLE», afirmaba Jack Ogawa, Director Senior de Marketing para la División de microcontroladores en Cypress. «El ecosistema Titanium añade aún más flexibilidad con un conjunto de tarjetas de expansión que ayuda a los diseñadores a encontrar la combinación óptima de tecnologías».

integrada para EMEA en Arrow Electronics, añade: «Los aceleradores de producto de RushUp proporcionan el impulso que muchos desarrolladores y emprendedores necesitan para que sus ideas se conviertan rápidamente en una producción total, basadas en software y firmware probados y testados. Damos la bienvenida a RushUp a la familia de proveedores de Arrow».

REE • Enero 2018

Noticias

www.anatronic.com

Primer módulo IoT 4G LTE global de doce bandas El nuevo Gemalto Cinterion® PLS62W ofrece cobertura de doce bandas y compatibilidad con 2G y 3G en un solo dispositivo. Gemalto, empresa representada en España, Portugal y Chile por Anatronic, S.A., anuncia la disponibilidad del primer módulo IoT 4G LTE global de doce bandas. Se trata del nuevo módulo Gemalto Cinterion® PLS62-W que además de contar con cobertura de doce bandas, también es compatible con 2G, 3G y 4G LTE, todo en un solo dispositivo. Este módulo IoT 4G LTE es el primero en ofrecer conectividad global mediante doce bandas LTE y cobertura móvil 2G y 3G desde un solo dispositivo, contribuyendo a simplificar

REE • Noviembre 2017

aplicaciones de logística y distribución y, por lo tanto, a reducir el coste del despliegue de proyectos de IoT. En la próxima década, el valor del mercado de Internet de las Cosas Industrial (IIoT) superará los 195.000 millones de euros, transformando los sectores de producción, energía, transporte y otros muchos. Por ello, esta cuarta revolución industrial (Industry 4.0) confía en soluciones eficientes de conectividad global que se puedan desplegar en cualquier lugar del mundo.

Además, este módulo IoT 4G LTE incluye un sistema embebido Java® para añadir potencia de procesamiento a las soluciones IoT, ayudando así a facilitar y acelerar el diseño de aplicación al poder compartir memoria, una gran librería de código abierto y bloques de construcción de software. También simplifica la gestión de ciclo de vida y aumenta la eficiencia en la integración con sistemas IT back-end. Las características se completan con un sistema avanzado de gestión de potencia que garantiza fiabilidad y ofrece un modo sleep para ahorrar energía y extender

la duración de la batería, algo esencial en aplicaciones industriales remotas. “Ideal en aplicaciones de rastreo y seguimiento, telemática y gestión de flotas, este módulo LTE Cat. 1 multibanda con compatibilidad 2G y 3G se convierte en la solución ideal en proyectos de conectividad IoT móvil, sin importar el lugar de despliegue”, afirma Andreas Haegele, Vicepresidente de Productos IoT de Gemalto. El Cinterion PLS62-W está especialmente indicado en aplicaciones que necesitan operar con diferentes redes inalámbricas durante muchos años”.

Módulo IoT “todo en uno” El nuevo módulo IoT 4G LTE global, Gemalto Cinterion® PLS62-W IoT Module proporciona conectividad LTE Cat. 1 en las doce bandas LTE y, al mismo tiempo, es compatible con redes 2G y 3G multibanda (en caso de no existir disponibilidad de 4G). Este módulo 4G LTE permite a fabricantes de dispositivos e integradores desarrollar una aplicación “conectada” en cualquier lugar, incluso cuando se “mueven” entre diferentes regiones y estándares de redes móviles.

Noticias

www.recom-power.com

10 W CA/CC en caja compacta de 2” x 1” para sistemas IoT Para cumplir con los requisitos más recientes de los sistemas IoT, RECOM ha desarrollado una serie de convertidores de 10 W CA/CCC de bajo costo en un paquete estándar de la industria de 2”x1”. La excelente eficiencia en un amplio rango de carga los hace ideales para soluciones de ahorro de energía en aplicaciones IoT y también garantiza una tensión de salida estable. Para la compatibilidad mundial ofrecen un amplio rango de voltaje de entrada de 85 a 305 V CA. Los sistemas IoT están equipados con muchos sensores diferentes que intercambian datos en tiempo real para permitir una comunicación eficiente en una infraestructura inteligente. La mayoría de los nodos del sensor en un sistema IOT funcionan al menos parte del tiempo en un

estado de espera. Por lo tanto, disponer de fuentes de alimentación CA/CC que ofrezcan un bajo consumo de energía en una amplia gama de cargas es clave para la eficiencia energética. La serie de convertidores 10 W RAC10-K/277 son módulos de conversión de alta eficiencia para montaje en placas de circuito impreso con pérdidas de energía ultra bajas, incluso en condiciones de carga ligera. Esto los convierte en un punto de referencia para las operaciones de modo permanente y de espera en las aplicaciones IoT y de edificios inteligentes. Por ejemplo, la serie RAC10-K/277 suministra 300 mW a los circuitos de mantenimiento de la red eléctrica de las aplicaciones de mayor potencia en modo de espe-

18 W y 30 W CA/CC para aplicaciones médicas

ra, al tiempo que extrae menos de 500 mW de la red eléctrica, lo que permite a la aplicación de mayor potencia cumplir con las normativas de energía eléctrica de reserva ErP. Diseñados para la IOT y aplicaciones domésticas, cuentan con certificaciones de seguridad internacionales tanto para el uso industrial como doméstico. Debido a su amplio rango de voltaje de entrada de 85 a 305 V CA pueden ser utilizados en todo el mundo. Los módulos CA/CC RAC10K/277 proporcionan una potencia de salida nominal del 100 % en un

rango de temperatura de -40°C a +65°C y ofrecen salidas individuales o duales totalmente protegidas, así como conformidad con la clase B de CEM, sin necesidad de componentes externos. La capacidad de 140% de potencia pico los hace adecuados para altas corrientes de arranque o cargas no lineales en la automatización de procesos. Tienen la marca CE y se suministran con una garantía de tres años. Las muestras están disponibles en todos los distribuidores autorizados.

Los convertidores CA/CC RACM18 y RACM30 de RECOM fueron desarrollados para los diseños de placas de circuito impreso médicas, que necesitan certificaciones completas y módulos CA/CC eficientes energéticamente. Por esta razón, están certificados según las últimas normas médicas IEC/EN60601, así como las normas domésticas EN60335 y las normas IEC/EN60950 ITE. La robusta circuitería electrónica y la encapsulación resistente al agua IP68 resisten las duras condiciones de funcionamiento y las hacen altamente fiables. La serie RACM18-ER y RACM30ER comprende módulos de conversión de potencia fiables y altamente eficientes para usos versátiles en aplicaciones médicas, domésticas e industriales. Cumplen con los requisitos del carácter de alto riesgo de las aplicaciones médicas, donde deben cumplirse normas de seguridad y

fiabilidad muy elevadas. Los módulos ocupan menos de 2” x 2” en la placa de circuito impreso y su diseño compacto y redondeado también les permite la integración en instalaciones de montaje empotradas en pared. Con una operación certificada de hasta 5000 m de altitud y rangos de temperatura desde -20°C hasta +80°C, estos módulos están construidos para aplicaciones compactas de energía en aplicaciones médicas, domésticas, sanitarias, edificios inteligentes y dispositivos de automatización. Para facilitar la integración, las series están cubiertas por las últimas certificaciones médicas, domésticas e ITE y pasan la Clase B con al menos 6 dB por debajo de los límites sin necesidad de componentes externos. Tienen la marca CE y una garantía de tres años. Las muestras están disponibles en todos los distribuidores autorizados.

REE • Enero 2018

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Jabil abre un centro de innovación en Italia www.jabil.com

Jabil, el proveedor de EMS, ha abierto su nuevo Centro de Innovación Blue Sky ubicado en su planta de fabricación en Marcianise, Italia (Región de Campania). En respuesta a las necesidades de los clientes en un mundo cada vez más digital, Jabil Blue Sky Italia permitirá una mayor colaboración con clientes y socios para fomentar el desarrollo de soluciones innovadoras y competitivas, desde las etapas de diseño y creación de prototipos hasta la fabricación de productos. Gracias a las capacidades de vanguardia de Blue Sky, Jabil Italia ampliará su propuesta de valor en toda la cadena de valor, apoyándolos desde la conceptualización hasta el producto final. En el Centro de Innovación de 3.500 m2 los visitantes experimentarán algunas de las capacidades más avanzadas del mundo, incluida la fotónica, para la cual el sitio es un centro de competencia global líder, ingeniería inversa, electro movilidad, desarrollo de pruebas para creación de prototipos, iniciativas Industry 4.0 y mucho más. “La apertura del nuevo Centro de Innovación Blue Sky Italia demuestra el compromiso de Jabil de hacer

crecer su presencia europea e incrementar las relaciones estratégicas y de colaboración con nuestros clientes, cada vez más comprometidos con acelerar la innovación de sus productos para enfrentar la competencia tecnológica cambiante”. dijo Emanuele Cavallaro, vicepresidente senior de Global Business Units de Jabil. “Gracias a sus laboratorios que se centran en áreas específicas de innovación tecnológica, como las comunicaciones ópticas y la Industria 4.0, Jabil Blue Sky Italia busca convertirse en un centro colaborativo de ideas innovadoras, que une los mundos empresarial, institucional y académico. Esperamos desarrollar estas ideas en proyectos industriales mediante la creación de puntos de referencia“, agregó Clemente Cillo, gerente de Jabil Italia. El nuevo Blue Sky también será un centro de innovación y capacitación local mediante el desarrollo de asociaciones a nivel institucional en la región de Campania y en el nivel empresarial a través de asociaciones industriales locales. El sitio albergará la Academia Jabil, un centro con laboratorios y aulas para que los empleados desarrollen nuevas habilidades y conocimientos.

Además de su posicionamiento global, el reciente Blue Sky también será un centro de innovación y capacitación local mediante el desarrollo de asociaciones a nivel institucional en la región de Campania y a nivel empresarial, a través de asociaciones industriales locales. También albergará la Academia Jabil, un centro con laboratorios y aulas para que los empleados desarrollen nuevas habilidades y conocimiento de las tecnologías más avanzadas, así como capacitación externa en cursos Industry 4.0. El Centro de Innovación Jabil Blue Sky contará con laboratorios enfocados en: • Comunicaciones ópticas y fotónicas, mostrando la experiencia de la planta de Marcianise. • Ingeniería inversa para la reparación de placas electrónicas. • Desarrollo de pruebas, para el prototipado y manufactura de un amplio ranto de productos de transmisión de datos y almacenaje. • Electro Movilidad, para el cual Jabil ha firmado un acuerdo de proyecto para investigación y desarrollo tecnológico en colaboración con Po.Mo.S. (Polo para

Movilidad Sostenible) de la Universidad La Sapienza de Roma, con el objetivo de desarrollar un innovador sistema de carga rápida para vehículos eléctricos terrestres y marinos. • Metrología y Calibración, ofreciendo uno de los rangos más confiables de calibración y servicios de tecnología de medición en Europa. • Integración de Sistemas, probar sistemas de extensión geográfica en comunicaciones y redes, completando las capacidades en fotónica y metodología de prueba. • Comunicación Inalámbrica, servicios de diseño, certificación y verificación de redes de largo y corto alcance. • Ensamblaje avanzado, Robótica, centrado en el desarrollo de nuevas capacidades de integración paraproductos electromecánicos macro y microescalares, lo que resulta en un tiempo de comercialización más rápido y una innovación de productos más efectiva. • Automatización de edificios, IoT, Industry 4.0, para el desarrollo del hogar digital soluciones de fabricación que van desde el diseño de productos de consumo, validación y materiales para la gestión de la cadena de suministro y logística inversa. • Prototipado rápido, destinado a realizar prototipos de forma rápida y fiable. • Impresión en 3D, para una fabricación rápida y un tiempo de comercialización reducido. Como parte de la gran apertura, Jabil está ofreciendo el taller, “Las nuevas tecnologías y el mundo del trabajo: hacia una sociedad 4.0“, durante el cual los representantes claves políticos, académicos, industriales y sindicales debatirán cómo las nuevas tecnologías están influenciando cada vez más la industria y las capacidades requeridas en el mundo laboral actual.

REE • Enero 2018

Noticias

Ayuda a los ingenieros a superar los retos de sus pruebas que representan las crecientes exigencias del mercado y la evolución de las tecnologías inalámbricas

señadas para cubrir los principales aspectos del análisis de espectro y los principales retos que presentan las pruebas y que son necesarios para estar a la vanguardia. Las presentaciones tratarán temas como: • Técnicas de mezclador de armónicos y mezclador fundamental • Medida de nivel de alta precisión • Demodulación de RF de los nuevos estándares (5GNR). Medidas OTA con drones • Técnica de barrido frente a FFT y tiempo real

Anritsu traerá su seminario sobre analizadores de espectro a España los días 23 y 25 de enero de 2018 para explicar a los ingenieros cómo afrontar la creciente complejidad y los mayores requisitos que se exigen a los analizadores de espectro. Este seminario, que tiene lugar en 15 países europeos, se presenta como un evento de un día que se dividirá en varias partes, di-

Ante el creciente número de aplicaciones en tecnologías inalámbricas, el análisis de espectro ha evolucionado para afrontar los retos de estas nuevas pruebas. Entre los principales temas que se tratarán en estos seminarios se encuentran:; técnicas para medidas milimétricas de altas prestaciones mediante mezcladores externos; importancia de la precisión de ni-

www.anritsu.com

El seminario sobre analizadores de espectro de Anritsu en Europa llegará a España en enero de 2018

vel en medidas de analizadores de señal en banda ancha; revisión a los requisitos de las medidas 3GPP 5GNR RF y medidas OTA (Over-ThAir) en bandas milimétricas con drones; diferencias entre las ar-

quitecturas de los analizadores de espectro; y mucho más. Visite la web del seminario sobre analizadores de espectro para conocer fechas, lugares e información para inscribirse.

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DATA MODUL expande su oferta de placas controladoras LCD Las primeras tarjetas Scaler industriales con entrada USB de tipo C La expansión a gran escala de la línea de productos Embedded con el desarrollo de los nuevos módulos en las porpias instalaciones I+D de DATA MODUL, los módulos embebidos y las tarjetas de expansión acaparan gran interes por los usarios de tarjetas controladoras eMotion LCD de DATA MODUL. Estos componentes reflejan las tendencias actuales como la necesidad del cliente industrial de resoluciones más altas (UHD y 4K) y hacen posible la conexión de las pantallas TFT a todas las interfaces gráficas y de vídeo convencionales. La entrega de la tarjeta Scaler incluye los cables apropiados, el inversor / convertidor y el firmware personalizado para el TFT respectivo. La disponibilidad a largo plazo, la estabilidad del producto y la calidad siguen siendo la máxima prioridad. Nuevos desarrollos en dispositivos de consumo son pioneros en la mayoría de las tendencias actuales en el mercado de las pantallas. Las innovaciones tecnológicas en esta división también aumentan la demanda en la división profesional. Gracias a sus muchas ventajas, la tendencia de las pantallas de alta definición TFT se utiliza en diversas industrias como la automatización y también cada vez más en la tec-

nología médica. DATA MODUL anticipa las últimas tendencias y ofrece múltiples soluciones industriales de valor agregado como la serie de tarjetas controladoras denominada eMotion. Por ejemplo, las pantallas TFT de última generación con resolución UHD (máximo 3840 x 2160 @ 60 Hz) y una profundidad de color de 24 bits / 30 bits (1.07 millones de colores) se pueden controlar con eMotion.

Las nuevas pantallas TFT de alta definición no sólo se controlan mediante LVDS, sino que a menudo tienen dos interfaces diferentes: V-by-One y eDP (Embedded DisplayPort). Dado que aún no se ha determinado qué interfaz prevalecerá, DATA MODUL eMotion UHD ofrece ambas interfaces: Cada uno tiene ocho carriles V-by-One y ocho carriles eDP. Hay varias entradas disponibles para la fuente de señal. Además de la entrada DVI

(enlace dual), están disponibles dos puertos de pantalla separados (DP 1.2) y una entrada HDMI (1.4). Una fuente de alimentación de 12 VDC y 24 VDC está disponible y todas las características estándar conocidas de la serie eMotion, como atenuación (analógica y PWM) así como soporte DDC / CI, teclado OSD o control remoto IR también son compatibles.

Reducido al Máximo La creciente demanda de aplicaciones embebidas da paso a soluciones de monitorización con pocas interfaces y operación simplificada con el objetivo de una solución de un solo cable. Esto significa: Todas las interfaces están agrupadas en un solo cable. Las ventajas están claramente basadas en costes, por un lado, porque los costes de cable son considerablemente menores

gracias al uso de un solo cable estándar para pantalla, tacto, audio y fuente de alimentación. La atención al diseño también juega un papel: El enchufe miniaturizado permite diseños de dispositivos más compactos y planos, haciendo posible las variantes de instalación apropiadas. Se creó una nueva interfaz de transmisión, definida desde finales de 2014 como estándar VESA, utilizando un conector USB de tipo C que permite la transmisión de las señales de los puertos de visualización a través del modo alternativo y la fuente de alimentación a través de un cable estándar USB estándar de tipo C. El mercado de consumo también fue el pionero en este aspecto, al igual que en lo que respecta a una mayor resolución. Los terminales con el nuevo interfaz USB de tipo C con modo alternativo ya están disponibles. Como proveedor líder en la división de soluciones visuales, DATA MODUL adapta esta innovadora solución a aplicaciones industriales utilizando la nueva tarjeta controladora eMotion USB. Detalles técnicos y características del eMotion USB Un zócalo USB de tipo C está disponible como fuente de señal. Usando este zócalo, las señales

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Data Modul Iberia, S.L. C/ Adolfo Pérez Esquivel, 3 Edificio Las Américas III | Oficina 40 28230 - Las Rozas (Madrid) Tel: 91 636 64 58 | spain@data-modul.com www.data-modul.com

del puerto de la exhibición en modo alterno y el perfil de la energía se proporcionan según la especificación de la entrega de la energía del USB. 3A a 12 VDC (36 vatios) se suministran en la versión básica. Si la fuente de señal está adecuadamente ajustada, también se pueden suministrar prestaciones superiores de hasta 3 A a 20 V CC (60 vatios) utilizando la alimentación USB (USB-PD). Esta especificación incluye un protocolo que estipula cómo los cables marcados electrónicamente - EMCA (cables con chip integrado) son negociados y

cuánta electricidad se le permite a un cable suministrar. Esto significa que la fuente proporciona al consumidor información sobre los posibles valores de voltaje y corriente. El consumidor elige los valores apropiados y los solicita de la fuente. Sólo entonces la fuente cambiará el voltaje a los pines correspondientes. Generalmente, las fuentes también pueden proporcionar valores distintos de los enumerados en la especificación USB-PD, sin embargo, hay una tapa a un máximo de 5 amperios a 20 voltios (máximo 100 vatios).

EMotion USB ofrece interfaces USB 2.0 adicionales Las pantallas TFT con resoluciones hasta WUXGA (1920 x 1200) se pueden controlar internamente mediante la interfaz LVDS de doble canal. La salida de audio ofrece puertos para dos altavoces externos que permiten la salida estéreo. Con el fin de aprovechar al máximo el rango de características de una solución de monitor independiente, tanto la salida como la entrada son necesarias para transformarlas en una uni-

dad de entrada. Para ello, existe una interfaz USB 2.0 adicional está disponible para la conexión interna a un controlador táctil. DATA MODUL hace posible la conexión rentable de los productos easyTouch con un chip en la cola. El USB eMotion se realizó con medidas compactas: 80 mm (L) x 100 mm (B) x 10 mm (H) para poder generar un espacio de instalación pequeño con los pequeños enchufes y tomas. Si te perdiste estos productos en electronica, puedes verlo de nuevo en la feria Embedded World de 2017.

Soluciones PCAP con sistema táctil con detección de fuerza La tecnología táctil PCAP ha marcado la industria y se está utilizando con mayor frecuencia. Los nuevos conceptos se están creando continuamente basados en la tecnología capacitiva proyectada existente mientras que avanzan esta tecnología al mismo tiempo. PCAP táctil 3D y el táctil con detección de fuerza son unos de estos avances. DATA MODUL ha presentado un primer enfoque del primer prototipo donde se ampliará un sistema PCAP existente utilizando esta tecnología. La solución táctil con detección de fuerza está dirigida a detectar un cambio en el eje z por medio de sensores de presión adicionales. En la interfaz se crean niveles adicionales de

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menú y opciones de control porque la interacción tiene lugar en relación con la fuerza de presión en la superficie táctil. Por ejemplo, se puede iniciar un clic del ratón derecho estándar aumentando el punto de presión. La evaluación de la señal se efectúa de forma redundante a través de los sensores de contacto y de fuerza, activando la función del dispositivo sólo después de recibir ambas señales. Este tipo de doble canal, la detección de contacto redundante es especialmente beneficioso en la industria médica donde se puede utilizar en aplicaciones sofisticadas cerca del paciente en cuidados intensivos y de emergencia. Un paquete existente consistente en una TFT, táctil, cubierta de vidrio con enlace óptico pue-

de permanecer casi sin cambios y puede ser utilizado como punto de partida para un avance de touch con medición de fuerza.

Este avance es acumulativo y todas las ventajas existentes de la tecnología PCAP permanecen sin cambios.

Instrumentación - Fluke FieldSense

La nueva tecnología FieldSense de Fluke permite realizar mediciones simultáneas de tensión y corriente sin contacto metálico Artículo cedido por Fluke

www.fluke.es

Los comprobadores eléctricos FieldSense, pendientes de patente, le ofrecen una mayor seguridad y le permiten ahorrar tiempo Durante muchos años, los electricistas y técnicos que buscaban una rápida solución de lectura de corriente han recurrido al fiable Comprobador eléctrico Fluke T5, una herramienta personal de uso diario muy habitual en los cinturones portaherramientas de todo el mundo. Con el T5, tan solo tiene que deslizar la horquilla abierta alrededor de un conductor y podrá medir de forma segura la corriente de CA hasta 100 amperios. No es necesario sujetar con una abrazadera el cierre de la horquilla ni cortar el circuito. Esta tecnología de “horquilla abierta” permite ahorrar tiempo de forma sencilla y ofrece un uso más seguro que los cables de prueba. No obstante, el T5 requiere igualmente cables de prueba para medir la tensión. Ahora, los ingenieros de Fluke han desarrollado y están patentando una nueva tecnología denominada FieldSense, que mejora la funcionalidad de la horquilla abierta al realizar no solo mediciones de corriente de CA, sino también de frecuencia y de tensión de CA. Las mediciones de tensión y corriente se pueden llevar a cabo en un solo dispositivo a la vez, en tiempo real. El Comprobador eléctrico Fluke T6 con tecnología FieldSense es la primera herramienta de prueba portátil que utiliza esta nueva tecnología pendiente de patente. Un modo más seguro de comprobar la tensión La tecnología FieldSense ofrece un modo más seguro de medir la tensión de forma precisa. Poner en contacto los conductores eléctri-

cos con cables de prueba o pinzas de cocodrilo requiere un contacto de metal a metal; lo que, como cualquier electricista o técnico sabe, conlleva el riesgo potencial para un arco eléctrico. FieldSense elimina este paso. Puesto que la herramienta de medición y la fuente de tensión sometida a prueba están aisladas, la persona que realiza la prueba está más segura ante una posible descarga eléctrica. Esto se lleva a cabo mediante la separación o el aislamiento galvánico, el principio que aísla las funciones de una corriente eléctrica para impedir el flujo de corriente. FieldSense toma una medida de tensión sin que el voltaje fluya a través del medidor. En cambio, el instrumento de Fluke, como el T61000, detecta un campo eléctrico en la horquilla abierta para realizar la medición, lo que constituye un método más seguro. Y, dado que la medición se realiza a través del aislamiento del cable, se reduce la exposición a los conductores metálicos. Además, desciende la posibilidad de que se produzcan errores o de hacer contacto con el conductor equivocado. Cómo funciona FieldSense La tecnología FieldSense constituye un verdadero avance en lo relativo a la medición de la tensión. Mientras que la tecnología del T5 detecta un campo magnético para derivar una medición de corriente de CA, la nueva tecnología detecta un campo eléctrico. Los equipos de Investigación y Desarrollo de Fluke desarrollaron en primer lugar la tec-

nología de detección de tensión de horquilla abierta, que consiste en transducir y calcular una señal conocida para derivar las mediciones de la tensión de origen. Esto fue posible mediante el diseño del dispositivo que iba a generar una señal de referencia con una frecuencia y una amplitud conocidas. Entonces, cuando estuvo conectado a tierra, la forma de onda compuesta resultante se detectó mediante un sensor electrónico incorporado en el comprobador. Después de la amplificación, el procesamiento y los cálculos digitales, se derivaron las mediciones de tensión y frecuencia. En el siguiente paso, tras desarrollar el sistema de detección de la tensión, se pidió a los equipos que combinasen estos dos fenómenos físicos diferentes (detección de campo magnético y detección de campo eléctrico) en un único dispositivo. Al cabo de varios meses de realización de prototipos y pruebas, el equipo fue capaz de determinar el diseño óptimo que permitiese emparejar estas dos tecnologías. El resultado es que, por primera vez en un medidor de Fluke, la tensión y la corriente se pueden medir y visualizar al mismo tiempo.

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Instrumentación - Fluke FieldSense

¿Cuál es la diferencia entre un detector de tensión y FieldSense? Es importante distinguir la nueva tecnología de medición FieldSense de la gran variedad de detectores de tensión que hay disponibles en el mercado. Estos detectores de tensión abarcan desde los dispositivos tipo lápiz (que se iluminan cuando existe tensión) hasta las pinzas amperimétricas (que pitan o vibran cuando existe tensión). La distinción consiste en que, por lo general, un detector de tensión muestra simplemente que existe tensión, mientras que la tecnología FieldSense, en efecto, permite realizar una medición precisa de la tensión. Cómo utilizar la tecnología FieldSense El formato de horquilla abierta es intuitivo y fácil de usar. En primer lugar, si es necesario, separe de forma individual los cables activos de los neutros. A continuación, deslice la horquilla abierta sobre el cable activo (o el neutro, si el equipo está en funcionamiento). Ya lo tiene. Ya ha obtenido una medición. La horquilla abierta también facilita el aislamiento de cables individuales en un panel, lo que puede resultar dificultoso cuando hay muchos cables juntos. En muchos casos, la medición se puede realizar con una sola mano. Además, se trata de una práctica más segura. Las ventajas son las siguientes: • Mediciones de tensión más seguras, sin necesidad de conectar los medidores en paralelo • Resolución de problemas más rápida, gracias a la posibilidad de medir a través de la horquilla directamente alrededor de un conductor

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• La capacidad de realizar lecturas de tensión y corriente a la vez. ¿Quién utilizará los comprobadores con FieldSense? Las herramientas de prueba de horquilla abierta que pueden medir la tensión, la corriente y la frecuencia resultan muy útiles para los flujos de trabajo de resolución de problemas eléctricos en muchos puestos laborales. Entre las personas a quienes esta tecnología les puede ayudar, se encuentran los siguientes: • Electricistas • Contratistas eléctricos • Técnicos de calefacción, ventilación y aire acondicionado • Ingenieros de servicios de campo • Técnicos de mantenimiento Aplicaciones Las herramientas de prueba que disponen de FieldSense son increíblemente versátiles en cuanto a la resolución de problemas y al mantenimiento; asimismo, obtienen acceso a puntos de medición que anteriormente eran inaccesibles, como las cajas de conexiones. Aplicaciones generales

Aplicaciones domésticas • Mida rápidamente las cargas en un circuito derivado de un panel de servicio • Mida rápidamente la tensión del lado de carga de un disyuntor o de un fusible • Asigne tomacorrientes a los interruptores Aplicaciones industriales • Compruebe rápidamente la carga de los circuitos en los cuadros eléctricos (cables de alimentación, circuitos derivados y cables neutros) y la integridad del circuito conectado a tierra • Alimente los circuitos que actúen con motores (hasta 200 amperios)

• Compruebe rápidamente si hay tensión en un circuito antes de comenzar a trabajar. • Mida rápidamente las tensiones individuales (tanto la CA mediante FieldSense como la CC mediante cables de prueba) • Mida rápidamente la corriente a través de la horquilla abierta hasta 200 A • Determine las resistencias de los componentes hasta 100 kΩ • Compruebe la continuidad del circuito.

Conectores de alto rendimiento

Combinación de tecnología y servicios para atender a la actual industria de defensa Artículo cedido por Harwin

www.harwin.com Autor: Scott Flower, Director de Estrategia de Producto, Harwin Plc

Las iniciativas de las agencias de defensa, como ‘Future Soldier’ y ‘Defence as a Platform’ en el Reino Unido, ilustran cómo las fuerzas militares occidentales desean aprovechar la tecnología más avanzada de comunicaciones e informática con el fin de afrontar las amenazas modernas a la seguridad nacional. Agilidad y eficiencia son las claves, y esto se ve reflejado en la forma que tienen los proveedores de responder a los requisitos de la industria de defensa. La licitación de trabajos de defensa es muy competitiva e intrínsecamente compleja por naturaleza ya que hay que tener en cuenta numerosos niveles de homologación y cambios en las especificaciones. Los clientes del sector de defensa, generalmente grandes contratistas y sus empresas subcontratadas, necesitan acceder a los avances técnicos más recientes y un asesoramiento técnico especializado para ayudarles a afrontar las enormes presiones que reciben en cuanto a plazos y recursos. Aplicaciones emergentes Se necesitan conectores miniaturizados, ligeros, de alta fiabilidad y altas prestaciones para cubrir los avances tecnológicos del mundo militar. Las previsiones son especialmente apasionantes para los aviones no tripulados; es evidente que varios tipos de ellos llevan ya algún tiempo en servicio, pero ahora surgen nuevas aplicaciones, inspiradas probablemente en los desarrollos del mercado civil de drones. Las agencias de defensa ahora detectan enormes ventajas en el uso de sistemas autónomos como los aviones no tripulados para eliminar riesgos en actividades relacionadas con la cadena de suministro para el transporte de equipamiento a los soldados que están sobre el terreno.

Las amenazas de bombas colocadas junto a la carretera, o bien los dispositivos explosivos improvisados, han hecho que los desplazamientos por carretera resulten extremadamente peligrosos, por lo que los aviones no tripulados pueden ser muy valiosos para proteger a las personas. Desde el punto de vista de la conectividad, el tamaño y el peso son las principales preocupaciones ya los fuselajes incorporan muchos sensores y sistemas: equipos de control de vuelo, navegación y vigilancia, además del cableado de alimentación que debe llevar altas corrientes a diversos motores. Como consecuencia de ello, la tendencia consiste en centralizar lo máximo posible el cableado de alimentación y señal, de forma que ocupe una pequeña superficie, y prestando especial atención a afrontar las interferencias electromagnéticas y de RF (EMI/RFI) con el fin de minimizar las emisiones y reducir la detección, así como para protección frente a potenciales ataques mediante interferencias. Como se ha señalado antes, iniciativas como ‘Defence as a Platform’ demuestran que las agencias desean adaptarse rápidamente para aprovechar la tecnología más avanzada de comunicaciones e informática. Ello ofrece la flexibilidad necesaria para actualizar los sistemas y los equipos mediante proyectos frecuentes y más pequeños. Este planteamiento es muy distinto a los proyectos tradicionales, infrecuentes, de gran tamaño y evolución lenta del pasado, con el fin de asegurar el suministro de la tecnología más avanzada a las fuerzas armadas. Requisitos técnicos avanzados Los procesos de suministro al sector de defensa se transforman y las agencias reconocen que deben evolucionar al mismo ritmo que

la tecnología que adquieren. Para los proveedores de componentes que ofrecen servicios que ayudan a los clientes a actuar con rapidez y minimizar los costes es como mínimo igual de importante crear productos que aporten una ventaja tecnológica. Para Harwin, como especialista en conectividad, las principales exigencias técnicas que afronta la compañía acerca del soporte de protocolos de datos de alta velocidad y el manejo de mayores niveles de potencia y corriente, todo ello en formatos más pequeños que pueden adaptarse a entornos con un espacio limitado. La construcción ligera también puede ser vital para aplicaciones como aviones no tripulados, etc. Las soluciones de conectividad resultantes también deben cumplir las mayores exigencias en cuanto a robustez, especialmente frente a choques, vibraciones y resistencia a la corrosión. Los sistemas conectores de alta fiabilidad, como Datamate y Gecko de Harwin, cubren los últimos requisitos de la industria de defensa de unos niveles muy superiores de densidad de interconexión y prestaciones. Ambos sistemas incorporan contactos con varios terminales para mantener un contacto eléctrico continuo cuando se expone a altas vibraciones y choques. Datamate ofrece una tecnología mixta que ayudan a simplificar el cableado al disponer de contactos de alta potencia hasta 40A, contactos de señal y coaxiales de 6 GHz/50 Ohm en el mismo conector. Materiales avanzados como los contactos de cobre-berilio permiten un rango de temperaturas de funcionamiento de al menos -55°C a 125°C. Por otra parte, el deseo de la industria de miniaturizar los equipos o de añadir más electrónica a los formatos estándar queda cubierto por la serie Gecko con un paso de 1,25 mm, incluyendo las nuevas versiones Gecko-SL con

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Conectores de alto rendimiento cierres atornillados. Son capaces de integrar un mayor número de contactos en una superficie más reducida que el formato de referencia actual en la industria de defensa: el conector Micro-D. Además, las opciones dotadas de soporte metálico para malla de blindaje del cable ayudan a los ingenieros a dominar las fuentes de ruido electromagnético y asegurar la inmunidad frente a interferencias. Otros sistemas de conectores pertenecientes a las gamas de alta fiabilidad de la compañía son la serie M300, un sistema con un paso de 3,00 mm capaz de conducir hasta 10A por contacto y de trabajar a temperaturas de -65°C a 175°C. Otros servicios soporte

Harwin, consciente de la presión a la que se ven sometidos los contratistas de elaborar propuestas de forma rápida y con muy poca antelación, ha creado un almacén especial para gestionar solicitudes de muestras y de ofrecer soporte para ayudar a los clientes a especificar los productos correctamente, de

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manera que consigan las mejores prestaciones posibles para una aplicación determinada. La compañía ha realizado recientemente una gran inversión en nuevos equipos e instalaciones en su centro de I+D de Portsmouth (Reino Unido), potenciando así sus capacidades de prueba con el fin de validar rápidamente el cumplimiento de los protocolos de comunicación más recientes. Este mismo año, Harwin también logró la certificación para el estándar internacional EN 9100, que cubre específicamente las necesidades de calidad y de la cadena de suministro del sector de la aviónica. El nuevo servicio de Harwin para cables y montaje de cableado libera a los clientes de diversas tareas laboriosas y potencialmente costosas. La especificación de un conector puede ser un proceso extremadamente complejo. Un ingeniero puede necesitar mucho tiempo para conocer todas las opciones disponibles, y si solo se necesita un pequeño número de prototipos para una producción corta, transferir la tarea de configurar de manera óptima los conectores y elaborar

el cableado puede ahorrar tiempo y recursos de ingeniería. Muchos de los contratistas actuales en el sector de defensa suelen ser empresas relativamente pequeñas en las que solo trabajan unos pocos ingenieros para cada proyecto, por lo que este servicio es importante para ayudarles a utilizar sus propias capacidades de manera eficiente y cumpliendo sus plazos de entrega. Los clientes también pueden evitar el gasto que supone invertir en herramientas, lo cual una vez más resulta muy beneficioso cuando los volúmenes de producción son bajos y los costes no se pueden amortizar para muchas unidades. En resumen, el equipo de ingeniería de Harwin sigue respondiendo a los requisitos exactos que establece la industria de defensa. Mediante una combinación de diseño avanzado de productos, selección/entrega optimizada de muestras, adaptación de las capacidades propias de prueba y su nuevo servicio de montaje a medida de respuesta rápida, la compañía está muy bien posicionada para atender a los clientes pertenecientes a este sector.

Simulación electrónica

Uso de modelos del circuito para obtener los parámetros térmicos de dispositivos de potencia Artículo cedido por Vicor

www.vicorpower.com Autor: Kim Mosley - Vicor Corporation

En la actualidad los ingenieros de sistemas de potencia están en condiciones de obtener diseños que, desde el punto de vista de la eficiencia y la densidad de potencia – alimentación suministrada con un volumen determinado – están muy por delante de lo que era posible hace relativamente pocos años. El continuo avance que experimentan las prestaciones de los dispositivos semiconductores se logra gracias a unas arquitecturas de los circuitos cada vez más eficientes y a construcciones físicas ingeniosas que ofrecen unas prestaciones cada vez más elevadas en módulos de tamaño cada vez más pequeño. Las arquitecturas de conmutación se han generalizado, excepto para diseños especiales de reguladores de menor potencia, y cada nueva generación de transistores de potencia se acerca más a la conmutación ideal, es decir, una que conseguiría reducir a cero las pérdidas en conducción y las pérdidas en conmutación. No es previsible que se logre este ideal con ninguna tecnología del mundo real, de modo que, si bien los dispositivos siguen mejorando, no son perfectos y hay que tratar las pérdidas, es decir, la disipación del calor no deseado. El resultado puede ser algo paradójico. Pese a emplear los dispositivos y las topologías con menores pérdidas disponibles, el manejo de niveles de potencia cada vez más altos en espacios muy reducidos hace que las pérdidas restantes se concentren la misma superficie o volumen. Esto

exige a su vez que las limitaciones sean más exigentes en sistemas cuya refrigeración no haya sido diseñada correctamente que en sistemas con limitaciones de tipo eléctrico. Los componentes pueden llegar antes, por ejemplo, a los límites especificados para la temperatura de trabajo que, por ejemplo, a la corriente de salida. Los aspectos térmicos son fundamentales para un diseño exitoso. Los dispositivos más fríos son más duraderos Además de no superar nunca los parámetros especificados, los ingenieros siempre se esforzarán por tratar los aspectos térmicos de su diseño para que la temperatura de los componentes vitales sea lo más baja posible. La tradicional norma empírica, según la cual por cada 10 grados de aumento de la temperatura se divide por la mitad la vida útil del componente, sigue siendo válida y una mejora de la fiabilidad está relacionada con la reducción de la temperatura de trabajo. Predecir la respuesta térmica en la fase de diseño no constituye necesariamente una tarea sencilla, en buena parte porque para lograr los objetivos actuales (tamaño, peso y potencia) a menudo no es factible la opción de instalar un “gran” disipador de calor. El parámetro clave en cualquier cálculo de tipo térmico se suele denominar Tj, la temperatura de unión. Tomando como referencia los días de

los primeros transistores de unión, es la temperatura de trabajo en el silicio (u otros semiconductores) donde se realiza la conmutación. Entre éste y el entorno térmico ambiental externo habrá numerosas estructuras complejas, barreras para el flujo de calor o rutas por las cuales puede escapar el calor. La pastilla del semiconductor está unida a un sustrato o al marco de conexión; existen conexiones que mejoran la conducción térmica y capas del material del molde que lo impiden. En un dispositivo complejo habrá varias fuentes de calor y el aumento total de temperatura en cualquier punto será la suma del aumento de temperatura debido al calor generado en cualquier punto, así como al procedente de los componentes cercanos. Incluso el punto con el máximo aumento de temperatura podría variar en un dispositivo cuando funciona con diferentes tensiones de entrada, diferentes tensiones de salida y diferentes estrategias de refrigeración. Para mayor complicación, la resistencia térmica del cobre, y de los componentes eléctricos en su mayoría, aumenta con la temperatura. El cobre presenta una resistencia eléctrica un 30% mayor a 100°C que a 25°C, lo cual supone un incentivo para que las temperaturas sean lo más bajas que sea posible; a medida que aumenta la temperatura lo hace también la resistencia eléctrica y las pérdidas de calor son proporcionalmente aún superiores. Las técnicas de modelado de la máxima temperatura interna de estas estructuras están muy desarrolladas, pero suelen emplear modelado de elementos finitos y mecánica de fluidos computacional, que no forman parte de los cálculos rápidos de uso habitual dentro del proceso de diseño del producto. Modelos térmicos simplificados

Figura 1. Modelo simplificado de un módulo convertidor de bus (bus converter module, BCM).

Afortunadamente existe una alternativa consistente en modelos

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Simulación electrónica térmicos presentados con términos eléctricos-analógicos. Estos modelos térmicos están formados por “resistencias”, “fuentes de corriente” y “fuentes de tensión”. Aplicar el mismo análisis del dominio eléctrico ofrece una manera sencilla de cuantificar la máxima temperatura interna y el flujo de calor que atraviesa por las diversas rutas de refrigeración en el diseño. Estos modelos utilizan el concepto de único nodo virtual que representa la máxima temperatura interna de un dispositivo o módulo activo. Este nodo virtual no representa un punto fijo en el dispositivo sino la máxima temperatura interna del dispositivo bajo todas las condiciones eléctricas y de refrigeración térmica. A su alrededor existen representaciones organizadas de cada ruta por las cuales puede salir el calor de cada nodo. En esta analogía, el símbolo “resistencia” representa una ruta así (que ofrezca alguna restricción al flujo de calor) y sus unidades son grados Celsius/ vatio (°C/W). La fuente de calor se puede determinar a partir de gráficos de la ficha técnica que muestren la eficiencia o la disipación de potencia el dispositivo en vatios para las condiciones eléctricas de funcionamiento conocidas. En estado estacionario (que es el descrito por esta representación simplificada) esta disipación de potencia o pérdida de potencia debe ser igual al calor conducido desde el dispositivo hasta el entorno. En la analogía térmica-eléctrica, la disipación o la pérdida de potencia en el sistema térmico se representa en el modelo del circuito eléctrico por medio de una fuente de corriente aplicada al nodo térmico virtual interno. Entre las rutas para la conducción de calor al entorno se suelen incluir la conducción por la superficie superior de un encapsulado, la conducción mediante las patillas o la zona de soldadura del dispositivo a la placa de circuito impreso o la conducción por la parte inferior de un encapsulado. En estado estacionario la temperatura será estable para cada límite: hacia un disipador de calor, placa fría o superficie de la placa de circuito impreso. Esta temperatura fija en el sistema térmico es análoga a una “fuente de tensión” en el sistema eléctrico. Sigue teniendo el mismo valor (en °C) aunque absorba cualquier flujo de calor que reciba.

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Figura 2. BCM ChiP con refrigeración mediante placa fría en la parte superior.

Para respaldar esta descripción simplificada se encuentra exactamente la detallada computación de elementos finitos antes citada y ahora simplificada en lo que es, en la práctica, un modelo de la respuesta de las prestaciones térmicas del dispositivo en este encapsulado. Un sencillo cálculo demuestra cómo se aplican estos modelos. Ejemplos de cálculos La Figura 1 muestra el modelo simplificado de un módulo convertidor de bus (bus converter module, BCM) en el encapsulado ChiP de Vicor. El BCM es un convertidor CC/CC de factor fijo que se puede emplear como “transformador de CC” para pasar de una tensión de bus a otra. El encapsulado ChiP tiene el formato de un circuito integrado, de doble hilera y totalmente moldeado. El BCM basado en este esquema viene a encarnar las características esbozadas antes; es muy eficiente y ocupa un encapsulado pequeño, es capaz de proporcionar cantidades muy sustanciales de potencia y para lograrlo aprovecha el buen diseño térmico para eliminar el calor que disipa. La Figura 2 ilustra el modelo térmico simplificado de la aplicación de un BCM. La ficha técnica del BCM indica que la temperatura máxima de funcionamiento es de 125°C, por lo que ésta es la máxima temperatura

permisible de su nodo virtual interno, denominado ‘max_temp’. Bajo estas condiciones, el dispositivo suministra 1750W con una eficiencia del 96,5% para una potencia disipada de 62,81 W. La potencia disipada se muestra en el modelo térmico como “fuente de corriente”. Este modelo ofrece tres rutas posibles que permiten extraer el calor del encapsulado: a través del moldeado hacia la superficie superior del dispositivo, a través del moldeado hacia la superficie inferior del dispositivo y mediante los terminales/patillas hacia la placa de circuito impreso. Dentro de este ejercicio, se considera que la superficie inferior y los terminales del dispositivo son adiabáticos, es decir, el flujo de calor no atraviesa esas superficies. En el caso de la temperatura inferior esto podría deberse a que es de esperar que haya un air gap entre la superficie inferior del dispositivo y la placa de circuito impreso subyacente. Esta condición adiabática sin transferencia de calor para los terminales podría deberse a que se espera que la placa de circuito impreso funciona a unas temperaturas suficientemente elevadas como para que la diferencia de temperatura no sea suficiente entre el interior del dispositivo y la placa de circuito impreso como para potenciar el flujo de calor. Se supone que la superficie superior del dispositivo está en contacto con un disipador de calor o placa fría que la mantiene a una temperatura de

Simulación electrónica

Figura 3. BCM ChiP con refrigeración mediante placa fría en la parte superior y refrigeración añadida en la placa de circuito impreso.

Figura 4. BCM ChiP con placa fría en la parte superior e inferior.

Figura 5. Gráfico de resistencia térmica y ajuste polinómico para el disipador de calor P/N 40704 de 11mm.

42°C. A partir de estas premisas, se puede estimar que la temperatura máxima en el interior del dispositivo es igual a la temperatura máxima de funcionamiento de 125°C. El material de interconexión térmica (thermal interface material, TIM) es necesario en el sistema ya que proporciona un acoplamiento térmico entre el convertidor y una placa fría o un disipador de calor rellenando las irregularidades superficiales con un material cuya conductividad térmica es mucho más alta que la del aire. Es posible que no haga falta representar esta resistencia térmica añadida en el modelo ya que su resistencia térmica generalmente es un orden de magnitud inferior a los otros valores resistivos en el modelo de circuito térmico. Si es TIM suficientemente grueso y/o se desea una mayor precisión, la resistencia térmica de TIM se expresaría en el modelo como otra resistencia entre ‘R_top’ y ‘T_top’. Volviendo al modelo térmico del dispositivo, en la Figura 3 el diseñador ha activado la ruta de refrigeración por medio de las patillas de conexión del convertidor, en la placa de circuito impreso cuyo plano de cobre podría actuar como ruta térmica hacia el entorno. En este caso el diseñador cuenta con conocimientos previos para prever que la temperatura de la placa de circuito impreso sea de 100°C. Las normas aplicadas habitualmente a las rutas de corriente en paralelo (en el esquema eléctrico) siguen siendo válidas y se utilizan para cuantificar la máxima temperatura interna en el circuito. El diseñador determina ahora que en la superficie superior la temperatura aceptable es de 47°C en lugar de 42°C para mantener la máxima temperatura interna del dispositivo por debajo de la temperatura máxima de funcionamiento de 125°C. El modelo del circuito también demuestra que 4,38 W de los 62,81 W disipados en total se conducen a la placa de circuito impreso bajo estas condiciones y el equilibrio de 58,43 W se conduciría a través de la parte superior. A modo de alternativa, establecer el contacto térmico hacia la parte superior e inferior del encapsulado con disipadores de calor o placas frías, y mantener esas superficies a 84°C como en la Figura 4, mantendría la máxima temperatura interna en 125°C. En este

caso los 30,93 W de calor conducido a través de la parte superior equivale prácticamente a los 31,88 W del calor conducido a través de la parte inferior. Flujo de aire añadido a un disipador de calor Para la mayoría de disipadores de calor se dispone de datos que permitirán al ingeniero incorporar la respuesta térmica del disipador a un modelo de circuito. Las prestaciones de este disipador se suelen caracterizar como un gráfico de resistencia térmica en grados Celsius por vatio (°C/W) en función del flujo de aire que atraviesa el disipador de calor en pies lineales por minuto (LFM). El ajuste polinómico de esta curva también ofrece una función matemática para calcular la resistencia térmica en función del flujo de aire. La Figura 5 muestra un gráfico de la resistencia térmica para un disipador de calor de Vicor de 11 mm (P/N 40704). La resistencia térmica, expresada en grados Celsius por vatio, se puede extraer del gráfico y se puede añadir directamente al modelo térmico como una resistencia eléctrica análogo. Para el disipador de calor mostrado en la Figura 5, se puede deducir una resistencia térmica del disipador de 2,1 °C/W para un flujo de aire de 400 LFM a partir del gráfico o mediante cálculos polinómicos. La técnica descrita de modelado térmico del circuito proporciona una herramienta sencilla y útil para el desarrollo y la caracterización de un sistema efectivo de gestión térmica para componentes de potencia sin necesidad de adquirir y aprender a utilizar un software costoso de simulación térmica. El funcionamiento de los componentes de potencia por debajo de la máxima temperatura interna especificada asegura una mayor fiabilidad y un mayor MTBF, así como un aumento de la eficiencia eléctrica. La ficha técnica proporciona modelos de circuito térmico, eficiencia y curvas de disipación de potencia, así como gráficos de la zona de funcionamiento seguro para cada convertidor de Vicor. Estos datos, junto con los conocimientos sobre el entorno de aplicación, se pueden utilizar para estimar la temperatura interna del componente de potencia y garantizar el funcionamiento dentro del rango permitido.

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Fuentes de alimentación

Medidas para reducir los armónicos Artículo cedido por Electrónica Olfer

www.olfer.com

Las corrientes de carga armónicas las generan las denominadas cargas no lineales. Entre ellas se incluyen las cargas monofásicas, como las fuentes de alimentación conmutadas, los estabilizadores electrónicos de dispositivos de iluminación fluorescente o los Sistemas de Alimentación Ininterrumpida pequeños (SAIs o UPS), y las cargas trifásicas, como motores de velocidad variable o UPS grandes. Las corrientes armónicas ocasionan problemas tanto en el sistema de suministro de energía como dentro de la instalación. Los efectos y las soluciones a estos problemas son muy distintos en cada caso y deben abordarse por separado; es posible que medidas adecuadas para controlar los efectos de los armónicos dentro de la instalación no reduzcan necesariamente la distorsión producida en el suministro y viceversa. Existen varias áreas comunes en los problemas producidos por los armónicos: 1. Problemas causados por las corrientes armónicas: • S obrecarga de los conductores neutros. • S obrecalentamiento de los transformadores. • Disparos intempestivos de los interruptores automáticos. • S obrecarga de los condensadores de corrección del factor de potencia. • E fecto superficial.

de armónicos; y soluciones activas. Cada una de estas soluciones tiene ventajas e inconvenientes, por lo que no hay una solución que por sí sola pueda considerarse la mejor. Es muy fácil gastar una gran cantidad de dinero en una solución inadecuada e ineficaz, por lo que lo más prudente es llevar a cabo un estudio completo del problema. Filtros pasivos Se emplean filtros pasivos para establecer un camino de baja impedancia para las corrientes armónicas de forma que circulen por el filtro y no por la fuente de alimentación. El filtro puede estar diseñado para un armónico determinado o para una banda ancha de armónicos, dependiendo de las exigencias del sistema. A veces es preciso desarrollar un filtro más complejo para aumentar la impedancia en serie a las frecuencias armónicas y así disminuir la parte de corriente que fluye hacia la fuente de alimentación. A veces se propone el empleo de filtros eliminadores de banda en serie, bien sobre la fase o en el neutro. Se coloca un filtro en serie para impedir el paso de las corrientes armónicas en lugar de

establecer un camino controlado para ellas, con lo que se produce una gran caída de la tensión armónica a través de ellos. Esta tensión armónica aparece a través de la fuente de alimentación en el lado de la carga. Como la tensión de alimentación está muy distorsionada, ya no está dentro de los límites para los cuales está diseñado y garantizado el equipo. Algunos equipos son relativamente insensibles a esta distorsión, pero algunos son muy sensibles. Los filtros en serie pueden ser muy útiles en ciertas circunstancias, pero deben utilizarse con cuidado, por lo que no pueden recomendarse como solución de aplicación general. Transformadores de separación Por los bobinados en triángulo de los transformadores circulan corrientes armónicas triple-N. Aunque esto es un problema para los fabricantes y diseñadores de transformadores, que deben tener en cuenta la carga adicional, es beneficioso para los proyectistas de las redes de suministro porque separan los armónicos triple-N de la fuente de alimentación.

2. Problemas causados por las tensiones armónicas: • Distorsión de la tensión. • M otores de inducción. • R uido de paso por cero. • P roblemas que se producen cuando las corrientes armónicas llegan a la fuente de alimentación. Los métodos para reducir los armónicos, de una manera genérica, se pueden clasificar en tres apartados: filtros pasivos; transformadores de aislamiento y de reducción

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Fuentes de alimentación

Puede conseguirse el mismo efecto utilizando transformadores con bobinado en “zig-zag”. De hecho estos transformadores “zigzag” son autotransformadores con configuración en estrella, con una relación particular de fase entre sus bobinados, que están conectados en paralelo con la fuente de alimentación. Filtros activos Las soluciones mencionadas hasta ahora son adecuadas solamente para determinados armónicos, el transformador de separación sólo es útil para confinar los armónicos triple-N y los filtros pasivos sólo

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son adecuados para las frecuencias armónicas para las que han sido diseñados. En algunas instalaciones el contenido de armónicos es impredecible. En muchas instalaciones informáticas, por ejemplo, la combinación de equipos y su situación está cambiando constantemente, de forma que los armónicos también están en constante cambio. Una solución adecuada en estos casos es el filtro activo o compensador activo de armónicos. El filtro activo es un dispositivo conectado en paralelo. Un transformador de intensidad mide el contenido de armónicos de la corriente de carga y controla un generador de corriente que produce

una réplica exacta de los mismos de signo opuesto, que es enviada a la fuente de alimentación en el ciclo siguiente. Como la corriente armónica es compensada por el filtro activo, sólo la corriente fundamental procede de la fuente de alimentación. En la práctica, la magnitud de las corrientes armónicas se reducen en un 90% y, debido a que la impedancia de la fuente a las frecuencias armónicas es reducida, la distorsión de tensión también se reduce. OLFER pone a su disposición una amplia gama de transformadores y filtros de supresión de armónicos del fabricante BLOCK. Consúltenos.

Caso de Estudio NI

Máquina Inteligente para recolección de césped aumenta la productividad y reduce costos Artículo cedido por National Instruments

www.ni.com Autor: Steve Aposhian FireFly Equipment

“Al integrar la última tecnología y al aprovechar la potencia de la arquitectura LabVIEW RIO, FireFly desarrolló una cosechadora “inteligente” de césped ProSlab 155 que incrementa en 20% la velocidad de recolección y reduce 50% el consumo de combustible.” - Steve Aposhian, FireFly Equipment

El Reto Crear una cosechadora automatizada de césped que enrolla césped de manera confiable y eficiente en una variedad de condiciones de cultivo, incrementando la productividad agrícola, reduciendo costos de operación de la máquina y proporcionando una conexión segura a Internet para monitorear y controlar la cosechadora de césped de manera remota. La Solución Usar el software LabVIEW y hardware CompactRIO para diseñar la ProSlab 155, una máquina inteligente que recolecta césped 20% más rápido y utiliza la mitad del combustible que otras máquinas en el mercado.

Figura 1. La facilidad de uso y flexibilidad de LabVIEW permitió a cuatro ingenieros mecánicos desarrollar la máquina inteligente FireFly en tan solo seis meses.

Figura 2. CompactRIO controla todo en esta máquina, incluyendo 40 válvulas hidráulicas, 5 ejes de movimiento de alto rendimiento, más de 150 canales de E/S analógicas y digitales, la interfaz del operador y más de 30 ciclos paralelos, eliminando la necesidad de tener subsistemas separados en el diseño.

FireFly Equipment, un fabricante de equipo automatizado, eficiente e inteligente para recolección de césped, diseñó una nueva y revolucionaria máquina, la ProSlab 155, la cual combina sistemas mecánicos, eléctricos y de software de vanguardia basados en la arquitectura de LabVIEW RIO. Al usar la plataforma de NI, nuestros expertos en mecatrónica integraron su proceso de diseño con la programación de automatización de máquinas rápida y transparentemente para realizar prototipos de una máquina inteligente completamente nueva y reducir de manera significativa el tiempo requerido para llevar sus productos al mercado.

Enfoque Tradicional La recolección manual de césped aún es ampliamente utilizada en la industria. A lo largo de los años las compañías de equipo agrícola han intentado desarrollar máquinas para automatizar el corte y recolección de bloques de césped para mejorar la productividad, pero el enfoque tradicional de las máquinas han hecho que funcionen de manera inconsistente o que aumenten la productividad solo un poco más que el proceso manual. Incorporan equipo móvil común como válvulas operadas eléctricamente que controlan la alimentación de fluido a los cilindros hidráulicos y motores para el control

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Caso de Estudio NI

Figura 3. FireFly ha automatizado exitosamente la recolección de césped, un proceso tradicionalmente realizado a mano, mejorando la productividad y la fiabilidad.

de movimiento. Aunque son confiables para sistemas más simples, estos componentes han sido menos efectivos para realizar varias operaciones en paralelo con una sincronización precisa con otros procesos, así como implementar la matemática compleja necesaria para el procesamiento avanzado de señales y la generación de trayectorias para control de movimiento de alta velocidad. Además, la limitada potencia de procesamiento de datos y las arquitecturas de sistema cerradas limitan la funcionalidad avanzada y el monitoreo y diagnósticos remotos. El Enfoque FireFly Al reconocer estas deficiencias, trabajamos para desarrollar una máquina más inteligente que controlara y sincronizara múltiples procesos paralelos para automatizar el corte y apilado del césped. Primero, un cortador levanta el césped del piso y lo corta en bloques que bandas transportadoras llevan a la parte posterior de la máquina. Una grúa apiladora mueve los bloques cortados desde los transportadores al palé. Conforme cada bloque de césped es apilado, un montacargas acerca el palé de césped al piso. Una vez apilado al nivel deseado, el palé completamente cargado de bloques de césped es

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colocado en el piso mientras que un cargador de palés, que contiene palés vacíos, inserta uno nuevo en el montacargas, permitiendo que el proceso de recorte y apilado continúe sin ser interrumpido. Un tractor autónomo mueve todo el sistema automatizado a lo largo del terreno. Estos sistemas deben funcionar de manera continua y sincronizada para que la máquina realice el trabajo de recolección y apilado de césped de manera confiable y eficiente. En total, la máquina incluye cerca de 80 sensores analógicos y digitales y 100 salidas digitales. Incorporamos sistemas servo eléctricos con generadores de trayectorias coordinadas de múltiples ejes para brindar un control de movimiento de alta velocidad, eficiente, preciso y suave, necesario para el proceso de apilado. La máquina puede apilar bloques de césped constantemente durante millones de ciclos por año, lo cual mejora enormemente la velocidad y la fiabilidad. Elegimos sistemas hidráulicos tradicionales para las tareas menos complejas de recolección, incluyendo la operación del cortador, el montacargas, el cargador de palés y los sistemas de propulsión. Para facilitar un desarrollo futuro, requerimos una plataforma abierta, flexible y potente para diseñar, generar prototipos y finalmente implementar la nueva máquina en todo el mundo. La Arquitectura LabVIEW RIO Al usar LabVIEW y la plataforma CompactRIO, combinamos sistemas hidráulicos con sistemas servo eléctricos en una máquina para realizar varias operaciones complejas y paralelas. Las E/S modulares de CompactRIO permiten a los usuarios implementar de manera flexible una amplia variedad de tipos de sensor y conectividad industrial. El controlador en tiempo real y el chasis con FPGA reconfigurable de CompactRIO ofrecen una plataforma personalizada para implementar sistemas complejos de control y altamente sincronizados. La capacidad inherente de LabVIEW para implementar varios ciclos paralelos en el FPGA y en el controlador en tiempo real, su extenso con-

junto de funciones matemáticas y su integración con el Módulo LabVIEW SoftMotion y drives y motores AKD de Kollmorgen permiten al software controlar todos los aspectos de una máquina inteligente. Además, la naturaleza abierta y flexible de LabVIEW ayuda a implementar arquitecturas de comunicación confiables para interfaces de operador locales y administración centralizada de recursos, diagnósticos y actualizaciones remotas. Estas funciones son primordiales una vez que las máquinas son implementadas en todo el mundo y necesitan mantenimiento. Beneficios de la Solución Al integrar la última tecnología y al aprovechar la potencia de la arquitectura LabVIEW RIO, desarrollamos una cosechadora “inteligente” de césped ProSlab 155 que incrementa en 20% la velocidad de recolección y reduce 50% el consumo de combustible. Estos beneficios se traducen en una mayor utilidad y grandes ahorros para los agricultores comerciales. Desde el lanzamiento de la ProSlab 155 en el 2014, hemos recibido una enorme respuesta del mercado y ahora estamos expandiendo nuestras instalaciones para cumplir con la creciente demanda del mercado y continuamos invirtiendo en R&D para aprovechar el Internet Industrial de las Cosas (IIoT). Conforme el IIoT evoluciona, FireFly está bien posicionado para aprovechar la arquitectura LabVIEW RIO y ofrecer valor agregado a sus clientes.

Figura 4. Actualmente, Elveflow es uno de los líderes mundiales en instrumentación científica para microfluídos.

Plataforma PXI

Líderes en Innovación Artículo cedido por National Instruments

Visión General www.ni.com

Desde la introducción en el mercado de la plataforma PXI en 1997, NI ha trabajado incesantemente para ofrecer modelos, tecnologías y productos innovadores para el mercado de pruebas, medidas y control. Los conceptos que van desde Instrumentación Virtual hasta Desarrollo Gráfico de Sistemas y el uso de tecnologías que van desde PCI Express hasta FPGA; han ayudado a un sin número de ingenieros y científicos a crear sistemas potentes y rentables para aplicaciones como pruebas de producción automatizadas hasta sistemas de control industrial con alta razón del ciclo. Esta nota técnica describe algunas de estas innovadoras soluciones que han convertido a PXI en la plataforma de instrumentación virtual más exitosa y a National Instruments en un indiscutible líder. 1. I n s t r u m e n t a c i ó n Virtual Con la instrumentación virtual, el software basado en los requerimientos del usuario define la funcionalidad de uso general del hardware de medidas y control. La instrumentación virtual combina las principales tecnologías comerciales, como la PC, con software

flexible y una amplia variedad de hardware de medidas y control, así los ingenieros y científicos pueden crear sistemas definidos por el usuario que cumplen sus necesidades de aplicación específicas. Con la instrumentación virtual, los ingenieros y científicos reducen el tiempo de desarrollo, diseñan productos de mayor calidad y reducen sus costos de diseño. 2. Desarrollo Gráfico de Sistemas El desarrollo gráfico de sistemas es un enfoque revolucionario para resolver los retos de diseño que combinan la programación gráfica y el hardware comercial (COTS), ayuda a ingenieros y científicos a diseñar, generar prototipos y desplegar sistemas embebidos de manera más eficiente. Usar el enfoque de desarrollo gráfico de sistemas le permitirá utilizar un solo entorno en todas las etapas de diseño para incrementar la productividad, ahorrar dinero y tener dominio de la tecnología embebida. 3. Programación Multinúcleo La programación en paralelo se está convirtiendo rápidamente en una necesidad para obtener el

máximo rendimiento de los procesadores multinúcleo. Por muchas razones, incluyendo el consumo energético y la capacidad de la memoria, los procesadores modernos tienen frecuencias de reloj estancadas; los fabricantes de CPUs han empezado a incluir múltiples núcleos procesadores en un único chip a la par que mantienen o disminuyen la frecuencia de reloj. Por lo tanto, en lugar de confiar en el aumento de las frecuencias de reloj para aumentar la velocidad de la aplicación, usted debe conocer el diseño de aplicaciones para ser ejecutadas en procesadores multinúcleo. La programación gráfica con NI LabVIEW no sólo ahorra tiempo, sino que presenta mayores ventajas para programar procesadores multinúcleo y otro hardware paralelo tal como arreglos de compuertas programables en campo (FPGAs). Una de estas ventajas es la capacidad de escalar aplicaciones automáticamente a CPUs con dos, cuatro o más núcleos y generalmente sin esfuerzo adicional. Además, el código gráfico de LabVIEW ayuda a ingenieros y científicos a visualizar operaciones paralelas ya que presenta los patrones de programación en paralelo más populares usados en la industria y en el sector académico.

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Plataforma PXI 4. D e s ar r o lla r e I m plementar Aplicaciones Determinísticas con LabVIEW Real-Time El Módulo NI LabVIEW RealTime es una solución completa para crear sistemas embebidos, autónomos y confiables con un enfoque de programación gráfica. Como un complemento al entorno de desarrollo de LabVIEW, el Módulo LabVIEW Real-Time le ayuda a desarrollar y depurar aplicaciones gráficas que pueden descargarse y ejecutarse en dispositivos de hardware embebidos como NI CompactRIO, NI Single-Board RIO, PXI, sistemas de visión o hasta PCs de terceros. 5. Programación Gráfica de FPGAs con LabVIEW FPGA NI LabVIEW y el Módulo LabVIEW FPGA proporcionan un entorno de desarrollo gráfico para arreglos de compuertas programables en campo (FPGAs) en objetivos de hardware de E/S reconfigurable (RIO). Con el Módulo LabVIEW FPGA, usted puede desarrollar VIs de FPGA en un servidor ejecutando Windows y LabVIEW compila e implementa el código de hardware. Puede crear VIs de FPGA embebidos que combinan acceso directo a E/S con la lógica de LabVIEW definida por el usuario, para definir hardware personalizado para aplicaciones como protocolos de comunicación digital, simulación de control en hardware y rápida generación de prototipos de control.

usted puede reconfigurar con software, los FPGAs reducen el tiempo de pruebas y le dan la habilidad de realizar pruebas que antes no eran posibles sin hardware personalizado.

6. FPGAs para Pruebas Automatizadas de Alto Rendimiento

Módulo FPGA PXI de la Serie R Además de ofrecer un FPGA programable por el usuario, los dispositivos RIO multifunción de la Serie R tienen interfaces integradas analógicas y digitales con convertidor analógico-digital dedicado por canal para temporización y disparo independientes. Esto ofrece funcionalidad especializada como muestreo de velocidad variable y disparo de canal individual, los cuales están fuera del alcance del hardware típico de adquisición de datos.

Además, para mejorar el rendimiento computacional de los CPUs en los sistemas de pruebas definidos por software, la ley de Moore está impulsando los mejoramientos en otros tipos de dispositivos de cómputo: el arreglo de compuerta programable en campo (FPGA). Básicamente piezas de hardware que

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7. N u m e r o s o s O b j e tivos FPGA para Pruebas, Medidas y Control National Instruments está continuamente buscando maneras innovadoras para aprovechar los FPGAs en aplicaciones de pruebas, medidas y control. Desde el 2005, National Instruments ha presentado numerosos módulos PXI FPGA como módulos PXI de la Serie R o módulos PXI FlexRIO.

Módulos FPGA PXI de FlexRIO La familia de productos NI FlexRIO ofrece E/S ajustable y personalizada para NI LabVIEW FPGA. Las soluciones consisten en Módulos NI FlexRIO FPGA para PXI y PXI Express y Módulos Adaptadores NI FlexRIO, los cuales añaden E/S al FPGA. Juntos forman un instrumento reconfigurable de alto rendimiento activado por LabVIEW FPGA. NI y los Alliance Partners de National Instruments ofrecen módulos adaptadores o puede usar el Juego de Desarrollo de Módulo (MDK) de NI FlexRIO para construir el suyo. 8. Líder en la Industria de Módulos PXI de E/S Los módulos PXI de National Instruments siempre han ofrecido alto rendimiento a precios muy competitivos. Recientemente con el lanzamiento del analizador RF de señales vectoriales NI PXIe-5665 y el digitalizador de alta velocidad NI PXIe-5186, National Instruments ha demostrado que los módulos NI PXI no solamente pueden cumplir con el nivel de rendimiento de los instrumentos tradicionales, sino en algunos casos hasta lo superan.

Plataforma PXI 9. Aprovechar PCI Express para Pruebas y Medidas

11. Te m p o r i z a c i ó n y Sincronización Avanzadas

Al trabajar con PXI Systems Alliance (PXISA), National Instruments ayudó a introducir PCI Express al mercado de pruebas y medidas a través de PXI Express. Al aprovechar la tecnología PCI Express, PXI Express incrementa el ancho de banda PXI disponible de 132 MB/s a 8 GB/s para 60 veces mejor ancho de banda y mantiene compatibilidad de software y hardware con módulos PXI. Con este rendimiento mejorado, PXI puede alcanzar muchas nuevas áreas de aplicación, muchas de las cuales sólo podían ser cubiertas por hardware costoso y patentado.

Muchas aplicaciones de pruebas y medidas exigen la temporización y la sincronización de múltiples instrumentos debido al número limitado de canales de estímulo/ respuesta en un solo instrumento y/o debido a la necesidad de canales de estímulo/respuesta de señales mixtas. Las aplicaciones que van desde pruebas de señales mixtas en la industria de electrónica hasta espectroscopia láser en ciencias requieren temporización y sincronización para mayor cantidad de canales y/o tienen la necesidad de correlacionar canales de entrada y salida digital con canales de entrada y salida analógica. La tecnología patentada NI TClock para los Instrumentos Modulares NI PXI permiten sincronización de aquellos dispositivos en el rango de sub-nano segundos.

10. Escritura “Peerto-Peer” La tecnología de escritura “peerto-peer”(P2P) utiliza PCI Express para permitir transferencias directas punto a punto entre múltiples instrumentos sin enviar datos a través del procesador o memoria. Esto permite que los dispositivos en un sistema compartan información sin agotar otros recursos del sistema. Al combinar esta tecnología con los módulos FPGA FlexRIO, la plataforma NI PXI ahora puede cubrir las necesidades de aplicaciones que requieren procesamiento de datos en línea como inteligencia de señales y sistemas ATE de alerta de protocolo sin requerir una solución personalizada y costosa.

12. PXI MultiComputing (PXImc) National Instruments trabajó de cerca con el PXI Systems Alliance para crear la especificación PXI MultiComputing (PXImc). PXImc define un estándar interoperable con el proveedor para comunicación de múltiples controladores por el bus PCI Express de alto ancho de banda y baja latencia y mantiene compatibilidad con los sistemas PXI de hoy en día. Al especificar las interfaces de hardware y soft-

ware adecuadas, PXImc permite a los sistemas PXI comunicarse con sus propios controladores del sistema por PCI Express cableado. La publicación de la especificación PXImc, una vez más ejemplifica el compromiso de NI de continuar ampliando las habilidades de la plataforma PXI. 13. Cómputo Heterogéneo con NI PXI Ya que PXI es una plataforma basada en PC, uno de sus principales beneficios en comparación con otras plataformas de instrumentación es la habilidad de aprovechar los avances hechos en la industria de PCs, como en el campo de x86 CPUs, FPGAs, GP-GPUs y buses de comunicación de datos. Al usar los productos disponibles como chasis PXI Express, PXImc y módulos de interfaz PCI Express cableados, módulos FPGA PXI Express y módulos de E/S PXI EXpress, los ingenieros y científicos pueden crear sistemas híbridos de pruebas y medidas con diferentes tipos de elementos de cómputo basados en la plataforma NI PXI. 14. Conclusión National Instruments está completamente comprometido con la plataforma PXI y ha promovido innovadoras técnicas y tecnologías desde la concepción de PXI que fomentan sus habilidades y ofrecen la mejor combinación de rendimiento y valor para nuestros clientes.

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COMUNICACIONES Y CONTROL INDUSTRIAL Inalรกmbrica

Ethernet

Adquisiciรณn de datos

Celular (2G, 3G, 4G, LTE)

IoT (Zigbee, Sigfox, LoRaWan)

Automatizaciรณn industrial

Serie

USB

Control remoto

ESPAร A www.nextfor.com info@nextfor.com Tlf.: +34 91 504 02 01

PORTUGAL www.nextfor.com portugal@nextfor.com Tlf.: +351 216082874

Internet of Things

Llevando las flotas a la nube Artículo cedido por Datik y Congatec

Informática edge basada en ARM para vehículos de transporte públicos. www.datik.es

www.congatec.com Autores: Zeljko Loncaric, Ingeniero de Marketing en Congatec Iñigo Etxabe, CTO en Datik

Actualmente, la conexión de sus flotas a las nubes es una necesidad para los operadores de transporte. El proveedor de soluciones español Datik está especializado en soluciones basadas en la nube para el transporte público. Sus ordenadores de última generación también gestionan la inteligencia requerida dentro de los autobuses, integrando las capacidades de procesamiento de los vehículos en un dispositivo “uno para todos” alimentado por módulos escalables congatec Qseven. Los operadores de transporte público desean monitorizar y gestionar sus flotas en tiempo real para optimizar la calidad del servicio, reducir los costes y mejorar la seguridad. Para lograr esto, es necesario obtener toda la información relevante de los vehículos en

la nube en tiempo real, incluida la videovigilancia de seguridad. Para ello se requiere una conectividad estable y un gran ancho de banda, así como una plataforma informática fiable que se pueda adaptar a las diferentes demandas de los operadores. La mayoría de las ciudades y áreas urbanas actuales ofrecen al menos 3G con hasta 7.2 Mbit / s o incluso LTE con un ancho de banda móvil de hasta 3.9 Gbit / s. Esto es suficiente para transmitir incluso datos de gran ancho de banda desde cámaras de vigilancia múltiples a la nube. Como consecuencia, el desafío anterior de garantizar una conectividad de gran ancho de banda se ha reducido a la pregunta de si el operador exige dicho servicio y si está dentro de su presupuesto. Hoy en día, el principal

desafío es adaptar perfectamente la configuración de la aplicación de la flota y proporcionar una poderosa plataforma informática que pueda integrar todos los servicios necesarios para que los operadores puedan elegir libremente entre una amplia gama de servicios, así como configuraciones variables dentro de estos servicios. Estos servicios incluyen, pero no están limitados a: • localización de la flota y seguimiento de la puntualidad del servicio (1), • consola del conductor para diversos fines, incluida la navegación (2), • control del consumo de combustible con objetivos específicos para cada ruta (3), • función de llamada de voz entre el conductor del bus y el centro de control (4),

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Internet of Things

Figura 1. La interconexión de autobuses inteligentes con la nube requiere un ordenador edge abordo que pueda conectar todos los componentes relevantes del vehículo, incluida la consola del conductor con pantalla táctil (2), las pantallas de info-entretenimiento del pasajero y los conductores (6 + 7). Por supuesto, también cuenta con conectividad CAN bus y K-line (3 + 5).

• monitorización del estado del vehículo con funciones de alarma a través de varios buses CAN, por ej. transmisión, confort y diagnóstico (5), • venta de billetes con validadores y / o impresoras de billetes (6), • información de los pasajeros mediante pantallas y anuncios en las paradas de autobús y en los autobuses (7), • integración de señalización digital con contenido basado en la ubicación (7), • videovigilancia con múltiples cámaras que incluyen grabación y transmisión en vivo a la sala de control (8), • WiFi para pasajeros con control de ancho de banda, filtrado de contenido y portal cautivo para seguimiento de pasajeros y estadísticas. Funciones modulares para optimizar la satisfacción del cliente Datik ha optado por un enfoque modular tanto para el diseño de servicios de su flota como para la plataforma de hardware subyacente que gestiona todo el procesamiento

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y la comunicación en los buses. Los operadores pueden elegir los servicios que necesitan y también elegir entre opciones modulares dentro de los diferentes servicios. Para el seguimiento de la puntualidad, por ejemplo, los tiempos de llegada pueden mostrarse solo en la consola del conductor y la nube de gestión, o también en las pantallas de los vehículos y en las paradas de autobús. Una aplicación adicional para iOs y Android puede completar las ofertas de servicio para conductores y pasajeros. El mismo enfoque modular se aplica a todos los periféricos conectados, como validadores e impresoras de billetes. También son posibles configuraciones flexibles de pantalla y cámara de video de hasta cuatro cámaras. Para hacer frente a todas estas necesidades variables con un solo diseño de plataforma informática de baja potencia y resistencia, Datik buscaba un diseño de arquitectura basado en RISC con una fácil capacidad de conmutación de motor; la empresa lo encontró en los módulos COM (Computer-onModules) basados en el factor de forma Qseven.

Módulos COM estandarizados Los módulos COM son núcleos de computación estandarizados y listos para aplicaciones de sistemas personalizados. Los beneficios de estos súper componentes no solo son una factura reducida para el departamento de compras, sino también un ahorro enorme de tiempo y costes en comparación con diseños personalizados completos. Estos módulos vienen con un paquete de soporte de placa listo para la aplicación y, a menudo, también con PCB y muestras de diseño de interfaz para la placa de soporte específica personalizada, que solo se debe adaptar a la aplicación. Esto permite a los OEM aprovechar las capacidades de personalización de un diseño personalizado completo, junto con un rápido tiempo de comercialización y una rentabilidad de las soluciones comerciales disponibles en el mercado (COTS). Además, la modularidad de los módulos COM, ofrece una gran escalabilidad y longevidad de la solución, ya que los módulos pueden intercambiarse fácilmente in-

Internet of Things dependientemente del proveedor de módulos y procesadores. Además, la modularidad de los módulos COM ofrece una gran escalabilidad y longevidad de la solución, ya que los módulos pueden intercambiarse fácilmente independientemente de los proveedores de módulos y procesadores. Esto hace que los módulos COM estandarizados sean mucho más atractivos para los diseñadores de plataformas basadas en ARM / RISC que cualquier plataforma de evaluación específica de módulos o procesadores que inevitablemente lleve hacia costosos diseños personalizados completos. Los módulos COM también reducen una gran cantidad de esfuerzos dentro de todo el ciclo de vida, ya que los dispositivos conectados necesitan actualizaciones constantes, como actualizaciones de controladores o firmware, que los proveedores de módulos brindan de forma gratuita. La estandarización ofrece un hosting independiente del proveedor, asegurando un avance estable y fiable de las especificaciones. El estándar más adecuado Entre los estándares de módulos Computer-on-Module disponibles, Datik disponía de las opciones Qseven y SMARC, ya que ambos factores de forma soportan las tecnologías de procesador RISC / ARM y x86, mientras que COM Express

solo es compatible con x86. Al final, Qseven resultó contar con la mayor base de dispositivos instalados en el mercado actualmente, asegurando que este factor de forma disponga de soporte durante muchos años más. Y dado que los diseños de factor de forma pequeños son un mercado en crecimiento, Qseven se beneficiará de esta tendencia con incluso más ventas y una distribución más amplia en los próximos años. SMARC no era una opción ya que la nueva especificación 2.0 no se había lanzado en ese momento y la cuota de mercado todavía es muy baja. Desde el punto de vista de Datik, un cambio a SMARC 2.0 solo es necesario en los casos en que se necesitan más de tres pantallas independientes controladas por una sola plataforma. Para alimentar su versátil plataforma, Datik ha elegido los módulos conga-QMX6 Qseven con potentes procesadores NXP i.MX6. La familia de procesadores basada en ARM Cortex 9 ofrece la ventaja de una amplia escalabilidad que varía de opciones de uno a dos, y hasta de cuatro núcleos. Los procesadores proporcionan además altas capacidades informáticas combinadas con una potente solución gráfica para pantallas múltiples, e integran un motor de descodificación / codificación de video basado en hardware, que es muy importante para la videovigilancia. Además, la familia de procesadores i.MX6 está calificada para aplicaciones

Figura 2. El ordenador edge Datik DCB para flotas integra todas las funciones que se necesitan en el vehículo y ofrece un rendimiento de procesador ARM ultra-escalable gracias al uso de módulos COM Qseven.

en automoción y, en consecuencia, es la plataforma ideal para las necesidades de Datik. Para poder ejecutar todas las tareas diferentes en un módulo Qseven, Datik eligió la opción de cuatro núcleos con un rendimiento de 4x 1.0 GHz. Otro beneficio de estos procesadores es que son ampliamente compatibles con diferentes sistemas operativos, incluyendo Android y el Yocto Project, que hace que los desarrolladores puedan ser independientes de la arquitectura de procesador subyacente que Datik usa en su plataforma. Ampliar la escalabilidad más allá de i.MX6 Este soporte también allana el camino para que Datik aproveche módulos con otras tecnologías de procesador. Aquí, Qseven ofrece múltiples opciones: la cartera disponible incluye los últimos procesadores Intel Atom, Celeron y Pentium, así como las APUs Embedded G-Series de AMD. Esta amplia escalabilidad permite a proveedores como Datik ofrecer productos en diversas formas de rendimiento simplemente intercambiando los módulos disponibles en el mercado. Datik ya ha identificado un refuerzo de rendimiento para futuras mejoras del sistema. Pero no es ninguno de los mencionados anteriormente. Es un módulo de Qseven con un procesador I.MX8, ya que se espera que esta nueva generación de procesadores esté disponible pronto. Este es realmente un ejemplo perfecto para mostrar los beneficios de un enfoque modular con módulos COM versus un diseño personalizado completo: con módulos COM estandarizados solo necesita pedirle a su proveedor que envíe el nuevo módulo, conéctelo, pruébelo y ya está listo para comenzar. ¡Es casi imposible lograr un tiempo de comercialización más rápido con menos esfuerzo! Por lo tanto, los ingenieros en el sector ARM / RISC definitivamente deberían evaluar el uso de módulos Computer-onModules basados en el factor de forma Qseven o SMARC, ya que incluso el i.MX8 un día tendrá un sucesor.

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Internet of Things socio de distribución local en España, la empresa Matrix. “congatec y Matrix son muy profesionales. La disponibilidad y la asesoría de ambas compañías es excelente y su EOL y la gestión de la actualización es muy conveniente. Hacen que sea muy fácil para los clientes probar y validar nuevas soluciones y, hasta el día de hoy, siempre hemos obtenido tiempos de entrega cómodos para gestionar cualquier transición“, afirma el CTO de Datik, Iñigo Etxabe, resumiendo su experiencia de trabajo con congatec. “Ahora estamos ansiosos por tener en nuestras manos los próximos módulos I.MX8”. Figura 3. El conga-QMX6 con el procesador quad-core i-MX6 de NXP es el cerebro modular dentro de la plataforma informática Datik. Ejecuta todas las funciones de gestión de la flota, incluida la navegación, la información del conductor, la videovigilancia, la información y entretenimiento del pasajero y la comunicación con la nube. Un sucesor podría ser un diseño basado en el procesador NXP I.MX8.

El conjunto de características del ordenador del vehículo Finalmente, echemos un vistazo a lo que ofrece el sistema Datik sin ventilación forzada: el sistema Datik Computing Brain (DCB) de cuatro núcleos ejecuta Linux incorporado basado en Yocto. Las pantallas de Info-entretenimiento para pasajeros están conectadas a través de HDMI y la consola del conductor con pantalla táctil usa VGA. Se pueden conectar hasta cuatro cámaras con visión infrarroja para una situación de iluminación crítica. Un conector E / S de audio está dedicado a la información del pasajero, los avisos del conductor y la comunicación con el centro de control. Dos conectores de vehículo ofrecen interfaces de vehículo a considerar, que incluyen 3x CAN bus y 1x K-line para diagnóstico del

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estado del vehículo, 2x RS-232 / RS485 para periféricos como pantallas y / o impresoras, 1x odómetro así como 12 entradas digitales y 4 salidas digitales con diagnóstico. Las interfaces dedicadas conectan las antenas GPS, WiFi y 3G. Además, el sistema proporciona 3x USB y 1x Gigabit Ethernet para los validadores y mayor conectividad. El sistema operativo, las aplicaciones y los datos del sistema, como el software de navegación, se almacenan en un disco SSD de 4 GB y los flujos de video de las cámaras de vigilancia se pueden almacenar en un segundo disco SSD de 250 GB. Elegir el proveedor de módulo correcto Datik eligió a congatec como su proveedor de módulos debido a que la empresa es muy conocida en este negocio y tiene un gran

Informatización de vehículos en áreas tropicales La solución de gestión de flotas basada en la nube de Datik, iPanel, con la plataforma informática DCB basada en los módulos COM Qseven de congatec ya está disponible en el sur de Europa, Francia y España, así como en América Latina, junto con otras regiones mundiales donde llegará. Como algunas áreas son tropicales, los sistemas deben soportar entornos de temperatura extrema y alta humedad. Es por eso que el diseño del sistema se especifica para el funcionamiento en entornos que van desde 0°C hasta + 60°C, a la vez que se protege contra golpes y vibraciones. Algunos clientes son operadores de flotas en ciudades, y de servicios entre ciudades como Madrid, París, Varsovia y Marsella en Europa y Ciudad de México, Guadalajara (ambos en México), Santiago de Chile (Chile) y Lima (Perú), así como OEM líderes como el Grupo Irizar, con presencia comercial en más de 90 países en los cinco continentes.

Telecomunicaciones 5G

¿Coexistencia de 5G en un entorno de satélite? Artículo cedido por Keysight

www.keysight.com Autor: Greg Jue - Keysight Technologies, Inc.

El actual espectro por debajo de los 6 GHz está saturado, es complejo, está congestionado y tiene poco espectro disponible. Por el contrario, las bandas de frecuencias de ondas centimétricas y milimétricas ofrecen potencial para disponer de franjas más amplias de espectro contiguo para las aplicaciones de alta velocidad de datos de 5G. Por este y muchos otros motivos, las autoridades están abriendo más espectro. Por ejemplo, en julio de 2016, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de Estados Unidos asignó 11 GHz de espectro para banda ancha wireless en el espectro de banda alta para acelerar el desarrollo y el despliegue de las

tecnologías y los servicios 5G de próxima generación[1]. Esto incluye 3,85 GHz de espectro bajo licencia y 7 GHz de ondas aéreas sin licencia: servicio de uso flexible de microondas superiores (UMFUS) en las bandas de 28 GHz (de 27,5 a 28,35 GHz), 37 GHz (de 37 a 38,6 GHz) y 39 GHz (de 38,6 a 40 GHz); y una nueva banda sin licencia a entre 64 y 71 GHz. Compartir el espectro bajo licencia es un elemento fundamental de las políticas futuras, como puso de manifiesto el anuncio que realizó la FCC en julio de 2016. La banda de 28 GHz es una banda bajo licencia existente para servicios fijos por satélite (FSS) destinada a aplicaciones tierra a espacio[2].

Figura 1. Banco de pruebas usado para el estudio de caso de coexistencia de 28 GHz.

La posibilidad de que las aplicaciones de satélite y las aplicaciones de 5G compartan espectro suscita dudas sobre cómo pueden coexistir pacíficamente. Investigar la coexistencia entre formas de onda candidatas para 5G y formas de onda de satélite puede convertirse en un campo de investigación cada vez más importante para obtener información sobre posibles problemas de coexistencia. Un banco de pruebas flexible para explorar numerosos escenarios de coexistencia de señales diferentes en un entorno de laboratorio de I+D podría resultar beneficioso antes de realizar pruebas sobre el terreno y desplegar sistemas de hardware. Este artículo describe un banco de pruebas que se puede usar en la banda de frecuencia de 28 GHz para explora posibles escenarios de coexistencia entre ondas de 5G y satelitales. Usando software de simulación combinado con equipo de pruebas de alta frecuencia y amplio ancho de banda se consigue flexibilidad para generar escenarios de señales. Se explorará un estudio de caso con formas de onda candidatas para 5G y formas de onda de satélite en la banda de frecuencia de 28 GHz para evaluar su coexistencia en varios escenarios distintos. Aunque no se explica detalladamente en este artículo, el banco de pruebas es ampliable, y también se puede usar para estudios de caso de coexistencia a 6 GHz así como para aplicaciones de ondas milimétricas. Banco de pruebas para coexistencia

Figura 2. Diagrama de simulación para generar y descargar las señales de prueba de coexistencia a 28 GHz.

La Figura 1 muestra el banco de pruebas que se usará para el estudio de caso de 28 GHz. Para generar las señales de prueba de satélite y candidatas para 5G de 28 GHz de banda ancha, se utiliza un PSG vectorial con entradas IQ de banda ancha combinado con un generador de formas de onda

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Telecomunicaciones 5G

Figura 3. Buena coexistencia entre la forma de onda candidata para 5G y la forma de onda de satélite.

arbitrarias (AWG) de precisión de amplio ancho de banda. El AWG genera I y Q, que se modula en las frecuencias portadoras de 28 GHz aproximadamente utilizando el PSG vectorial. Esta combinación del AWG y el PSG vectorial puede generar señales de prueba de hasta 44 GHz con hasta 2 GHz de ancho de banda de modulación. Las señales de prueba se analizan utilizando, o bien un analizador de señales de 50 GHz con 1 GHz de ancho de banda, o bien un osciloscopio de 33 GHz. El software de simulación de diseños está instalado en el controlador integrado para el AWG. Se usará para generar el escenario de coexistencia que se examinará a continuación. Estudio de caso de coexistencia de 28 GHz El diagrama de simulación de diseño de la Figura 2 se utilizó para

generar el escenario de señales de coexistencia de 28 GHz. Para este escenario de coexistencia, como ejemplo de forma de onda de satélite se empleó una forma de onda de modulación por desplazamiento de fase y de amplitud (APSK) de banda ancha. La fuente de la señal de simulación APSK se muestra en la parte superior izquierda de la Figura 2. Para la forma de onda candidata para el 5G, se utilizó una forma de onda de multiplexión por división de frecuencias ortogonales (OFDM) personalizada de banda ancha, tal como se puede ver en la parte inferior izquierda de la Figura 2. En ambas fuentes de simulación, existen varios parámetros que pueden establecerse para configurar las características de la forma de onda. Se eligieron estos dos tipos de forma de onda para ilustrar un concepto de escenario de coexistencia, pero el usuario puede sustituirlos por otros tipos de formas de onda para la aplicación real en la que trabaje.

En el software de simulación de diseños se utiliza un elemento combinador de señales para remuestrear y combinar la forma de onda de satélite y la forma de onda candidata para 5G. Este elemento permite combinar varias formas de onda de entrada con diferentes frecuencias, anchos de banda y velocidades de muestreo centrales para crear una única forma de onda de salida compuesta que puede descargarse en el equipo de pruebas para generar señales de prueba de coexistencia. El elemento para descargas del AWG se muestra en la parte derecha del diagrama de simulación. La I y la Q de la forma de onda compleja compuesta se descargan automáticamente al AWG al finalizar la simulación. Las salidas I y Q del AWG se dirigen a las tomas IQ del panel posterior de banda ancha del generador de señales PSG vectorial para modularlas en una frecuencia portadora de 28 GHz aproximadamente.

Figura 4. Mala coexistencia entre la forma de onda candidata para 5G y la forma de onda de satélite.

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Telecomunicaciones 5G

Figura 5. EVM frente a subportadora y examen más detallado de la interferencia.

La señal de prueba resultante se muestra en la Figura 3. La forma de onda OFDM personalizada se muestra en la parte izquierda de la pantalla de espectro, mientras que la señal APSK de satélite se muestra en la parte derecha. Para este escenario, las frecuencias y los anchos de banda centrales establecidos permitían que hubiera suficiente banda de guarda entre las dos señales. La coexistencia para este escenario se demuestra utilizando un software de analizador vectorial de señales en el equipo de pruebas para demodular la forma de onda OFDM personalizada. En el caso de este escenario, la constelación de OFDM parece relativamente nítida, lo que indica una buena coexistencia entre las dos formas de onda. A continuación, este escenario de señales se modifica cambiando la separación de frecuencia entre las dos señales. En la Figura 4 se observa que la señal de satélite se superpone con la forma de onda OFDM personalizada y que hay una banda de guarda insuficiente entre las dos señales. La repercusión del comportamiento de la coexistencia de este escenario puede observarse en la medida del VSA. La constelación muestra una gran dispersión como consecuencia de la interferencia que recibe de la señal de satélite. Se puede obtener un examen más detallado de esta interferencia midiendo la EVM frente a la subportadora, como se ve en la Figura 5. En la pantalla del VSA de la izquierda, la EVM frente a la subportadora que se ve en la esquina superior derecha muestra la re-

percusión de la señal de satélite, en especial en las subportadoras próximas al extremo superior de la banda. El resultado de la EVM que se ve en la esquina inferior derecha de la pantalla del VSA de la izquierda muestra una EVM relativamente elevada, lo que indica que hay una mala coexistencia entre la forma de onda OFDM personalizada candidata para 5G y la forma de onda de satélite para este escenario. Esta cifra de EVM es una media entre el tiempo de adquisición total y el ancho de banda de la señal, pero el software de VSA puede proporcionar un desglose de los errores frente a la frecuencia (o subportadora) o de los errores frente al tiempo (o símbolos). En la pantalla del VSA de la derecha, el eje X se ha escalado para ampliar las subportadoras afectadas por la interferencia de la señal de satélite. La traza blanca es la media de la EVM frente a subportadora. Se puede ver que aumenta considerablemente en el extremo superior de la banda donde la señal de satélite interfiere con

la señal OFDM candidata para 5G. Las líneas verticales azul y verde representan la distribución de los resultados de la EVM en cada subportadora frente al símbolo. La coexistencia puede cobrar cada vez mayor importancia a medida que evolucionan tanto el estándar 5G como la política de espectros. En este artículo se ha expuesto un banco de pruebas flexible que se puede usar para investigar posibles problemas de coexistencia en varios escenarios de pruebas. Aunque para estos escenarios se combinó un software de simulación con equipo de pruebas de amplio ancho de banda, se pueden evaluar escenarios solo con simulación (por ejemplo, repercusión de la coexistencia en una tasa de error de bit simulada). Si bien no se muestra en este artículo, este banco de pruebas también se ha empleado para generar escenarios de coexistencia de señales en la banda de frecuencia de 39 GHz. Se puede ver un vídeo de demostración en el enlace siguiente: www. keysight.com/find/5G.

REFERENCIAS 1. Comunicado de prensa: La FCC adopta medidas para facilitar las tecnologías de banda ancha móvil y wireless de próxima generación en el espectro superior a 24 GHz, https://apps.fcc.gov/edocs_public/attachmatch/DOC-340301A1.pdf 2. FCC-16-89A1.docx – Comisión Federal de Comunicaciones

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ALIMENTACIÓN - 12 V.C.C.

ALIMENTACIÓN - 24 V.C.C.

ALIMENTACIÓN - 110/230 V.C.A.

Vehículos conectados - Sistemas Wireless

Innovaciones en redes inalámbricas del automóvil Artículo cedido por Marvell

www.marvell.com Autor: Avinash Ghirnikar, Director de Marketing Técnico, Connectivity Business Group, Marvell

Aunque todos se pueden clasificar como coches, hay enormes diferencias entre los modelos de anteriores generaciones y los que se presentan en la actualidad, una disparidad que está llamada a aumentar en el futuro. El elevado grado de complejidad que ya se puede observar en el diseño del automóvil permite incorporar numerosas funciones nuevas que mejoran la seguridad, la eficiencia de funcionamiento y la experiencia del conductor en general. La evolución de los sistemas mecánicos hacia sistemas puramente electrónicos, conocida en términos generales como x-by-wire (x por cable), permite reducir el peso del vehículo, mejorando así su consumo de combustible. De la misma manera, la disponibilidad de sistemas avanzados de asistencia al conductor (advanced driver assistance systems, ADAS) ofrece unos niveles muy superiores de protección a los usuarios de carreteras, y es solo el principio. En los próximos años, el avance tecnológico alejará aún más al coche de sus orígenes. Uno de los principales objetivos de los fabricantes de automóviles es impulsar el concepto de “coche conectado”, que nos acercará al objetivo a largo plazo de la conducción autónoma. Los vehículos, gracias a su aprovechamiento de

un mayor número de tecnologías de comunicación, podrán ofrecer funciones y capacidades hasta ahora impensables. La tecnología inalámbrica (con el soporte de una red principal por cable basada en Ethernet con un gran ancho de banda) constituye el cimiento en el que se basarán los coches conectados. Esta comunicación entre vehículos (vehicle-to-vehicle, V2V) y entre el vehículo y la infraestructura (vehicle-to-infrastructure, V2I) lo hará posible. En este artículo revisaremos los diversos protocolos de comunicación inalámbrica que están llamados a protagonizar los diseños de automóviles en el futuro. Principales tecnologías inalámbricas La incorporación de Wi-Fi a los coches es cada vez más habitual. En esta etapa, el diseño se centra especialmente en la tecnología 802.11ac, que puede alcanzar sin problemas unas velocidades de transmisión de los datos del orden de centenares de Mbps. Proporciona una vía de conexión entre dispositivos electrónicos portátiles (como los smartphones) y los sistemas de infoentretenimiento y navegación del vehículo, así como un medio para compartir una conexión celular (ofreciendo así un punto de acceso

Wi-Fi en el coche y alrededor de éste). Sin embargo, existen otros aspectos a tener en cuenta. Se admite que la evolución de la vida útil del automóvil es mucho más lenta que en el segmento de consumo. En lugar de que el vehículo tenga una funcionalidad permanentemente fija, incapaz de aprovechar nuevos desarrollos a medida que surgen éstos, es necesario prever su actualización, pero sin el inconveniente de tener que llevar el coche a un taller. Esto significa que será muy ventajoso el acceso a actualizaciones de firmware por vía inalámbrica (firmware-over-the-air, FOTA) mediante Wi-Fi. La Wi-Fi basada en 802.11ac se complementa con la versión más reciente del protocolo inalámbrico Bluetooth. Bluetooth 5 será sin duda un elemento valioso para el avance de los coches conectados. Su alcance es mucho mayor (cuadruplica la distancia que cubre Bluetooth 4), así como la velocidad ofrecida por las versiones anteriores. Como resultado de ello, Bluetooth 5 tendrá muchas aplicaciones. Además de permitir que los ocupantes del vehículo puedan conectar sus dispositivos portátiles, accediendo así a servicios de música compartida y funciones de control manos libres, así como otras numerosas ventajas potenciales. Las mayores prestacio-

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Vehículos conectados - Sistemas Wireless nes de Bluetooth 5 significan que el vehículo tiene la capacidad de interactuar con balizas distribuidas que formarán parte de la red V2I. A través de ésta se podrán pagar peajes, realizar pagos por congestión y acceder varios servicios de información. Se prevé que, gracias al uso de V2I, el tráfico será más fluido y se verá muy reducida la probabilidad de atascos. Los vehículos podrán obtener información sobre los ciclos de los semáforos, por lo que el ADAS podrá determinar si es mejor desacelerar y llegar justo a tiempo cuando el semáforo se ponga verde, en lugar de no disponer de información y simplemente frenar cuando el coche se acerca a un semáforo en rojo. Todo ello disminuirá el consumo de combustible. El estándar emergente 802.11p está llamado a lograr una adopción generalizada en los vehículos. Tiene su origen en la consolidada Wi-Fi basada en 802.11, aprovecha su éxito duradero y su ubicuidad efectiva, pero está especialmente diseñado para afrontar los retos que representa su instalación dentro de un automóvil. Utiliza la banda de frecuencia de 5,9 GHz y 7 canales de comunicación (cada uno de ellos con una anchura de 10 MHz), de los cuales 6 son canales de servicio y 1 canal adicional se dedica a tareas de control. El objetivo de 802.11p es proporcionar una conexión muy alta fiabilidad y baja latencia a través de la cual se establece la comunicación de V2V y V2I. Por tanto, ofrecerá soporte a aplicaciones del sistema

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de transporte inteligente (intelligent transportation system, ITS) a medida que se implementen. Gracias a este sistema, los vehículos podrán enviar datos relacionados con su posición actual, la dirección en la que se mueven y su velocidad. En un contexto V2I, esta tecnología se podría utilizar para transferir datos entre los coches y la infraestructura circundante, lo cual permite disponer con antelación de avisos sobre embotellamientos, accidentes y otras situaciones, así como conocer las plazas de aparcamiento disponibles. En un contexto V2V, también podría dotar a los vehículos de la capacidad de comunicarse entre sí, de manera que la información sobre peligros potenciales que haya identificado un vehículo pase a los vehículos cercanos. Las tecnologías inalámbricas avanzadas, como las revisadas en este artículo, están llamadas a desempeñar un papel fundamental para que los coches que circulan por nuestras carreteras estén conectados. El mayor alcance que posibilita Bluetooth 5, la capacidad para ofrecer una elevada velocidad de transmisión de los datos de 802.11ac y la implementación de 802.11p para asegurar que Wi-Fi es totalmente efectivo para obtener una alta fiabilidad y baja latencia en el automóvil, todos ellos son aspectos muy atractivos. El equipo de ingeniería de Marvell que lleva años trabajando en el sector del automóvil, reconoce los retos que surgen por lo que se refiere al elevado grado de presta-

ciones y robustez. Para que los coches conectados se hagan realidad se necesitan soluciones sofisticadas y de alta integración que incorporen diversas tecnologías inalámbricas en encapsulados compactos homologados para el automóvil. La serie 88W8987xA recientemente anunciada es un claro ejemplo en este sentido. Estos dispositivos de este sistema en chip (SoC) para redes inalámbricas con certificación AECQ100 son los primeros en abarcar Bluetooth 5, 802.11ac Wi-Fi (Wave 2) y 802.11p, proporcionando así a los ingenieros la flexibilidad que necesitan para cubrir la creciente demanda de conectividad inalámbrica en los vehículos. La serie está formada por 3 dispositivos con el mismo formato: un 802.11ac con Bluetooth 5, un 802.11p con Bluetooth 5 y un dispositivo conmutable entre 802.11ac/802.11p con Bluetooth 5. Los ingenieros cuentan, por tanto, con diferentes opciones que les permitirán ofrecer una plataforma más económica y con menos recursos. Las diferentes versiones se pueden seleccionar en función del modelo de coche, desde modelos económicos con una funcionalidad básica hasta modelos de lujo dotados de capacidades de gama alta. Dado que estos dispositivos se pueden intercambiar sin necesidad de introducir modificaciones en la placa de circuito impreso, el conjunto de funciones de un modelo de vehículo se puede actualizar, por lo que está preparado para el futuro.

Industria 4.0 - RFID

Permitiendo un rastreo inteligente en la cadena de suministro e Industry 4.0 con RFID Artículo cedido por Avnet

www.avnet.com Autor: Adam Chidley, European Senior Product Manager de Avnet Abacus

¿Sabe usted dónde han estado sus productos y dónde se encuentran ahora mismo? Este es el reto al que se enfrentan los fabricantes y las compañías logísticas a la hora de gestionar sus cadenas de suministro. Como muchas funciones se subcontratan y la propia cadena de suministro es cada vez más compleja, los enfoques tradicionales de seguimiento de mercancías ya no pueden cumplir los nuevos requisitos. En cadenas de suministro de las industrias alimentaria y sanitaria, por ejemplo, resulta esencial conocer cómo se transportan los productos. Si la temperatura supera un límite de seguridad durante el trayecto, los alimentos se pueden estropear y las medicinas pierden su efectividad. En el envío, la mercancía pasa por muchas ma-

nos. El fabricante puede seguir la temperatura de sus palés mientras los gestiona, pero cuando salen de las instalaciones la cosa cambia y, a veces, no se puede garantizar que se cumplen sus instrucciones. La comprobación de puntos con registradores de datos (data loggers) en diversos puntos del recorrido del producto sólo ofrece una instantánea. Aquí es donde la tecnología RFID comienza a marcar la diferencia. Una etiqueta RFID que integra un sensor de temperatura puede efectuar mediciones cada cierto tiempo para comprobar el cumplimiento de los requisitos de la cadena de suministro y, por consiguiente, la seguridad de los productos. Cuando interrogamos al lector RFID en los puntos de entrada y salida a lo largo del camino, las etiquetas proporcionan información de cómo

la temperatura ha variado a lo largo del trayecto. En las plantas de producción, por su parte, RFID aporta una de las tecnologías que dirigirán la denominada cuarta revolución industrial (Industry 4.0). Una de sus principales ventajas en entornos de fabricación es la capacidad de fomentar la personalización del producto. Desde los cereales del desayuno a las motocicletas se pueden fabricar en función de las necesidades del cliente. Si se quiere tener más pasas en el muesli o un acabado específico de la moto, los vendedores están comenzando a contar con el cliente como parte del proceso del pedido. Sin una tecnología como RFID, es extremadamente difícil respaldar cada nivel de personalización. El fabricante necesitaría sincronizar múltiples sistemas para garantizar que un

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Industria 4.0 - RFID

determinado producto que se mueve por la factoría recibe los ingredientes o el tratamiento correcto. Con el rastreo mediante RFID, el propio producto puede “decir” a las máquinas y a los operarios qué le falta. Normalmente, los transportistas de productos tienen tarjetas RFID programables con, al menos, un identificador. Estas tarjetas también pueden almacenar otros datos con el objetivo de ayudar a las máquinas a optimizar el trayecto de la mercancía por la planta. En el caso de los cereales, cuando el carro llega al dispensador de pasas, la unidad sabe qué cantidad hay que añadir. Si dicho dispensador no puede cumplir los requisitos marcados, puede escribir un error en la etiqueta y, por lo tanto, el producto no se envía hasta que se subsane el problema. Aquí es donde los códigos de barras, ampliamente usados en el pasado para soportar la personalización de productos, ya no son tan efectivos. Existe un gran número de requisitos indispensables para las etiquetas RFID de entornos industriales y cadenas de suministro. La etiqueta necesita tener un diseño robusto, ofrecer un rendimiento consistente y ser fácil de ponerse en el propio producto. También hay estándares que determinan el nivel de prestaciones para una etiqueta RFID: el más reconocido para aplicaciones industriales es EPC Global

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Ultra High Frequency Gen 2. Puede usar una antena de menor tamaño que tecnologías RFID de baja y elevada frecuencia y proporcionar un alcance de comunicaciones de 0.5 a 8 metros, dependiendo del diseño de antena. La estructura de la antena es fundamental para asegurar el rendimiento. Por suerte para los OEM e integradores, la elevada frecuencia de las comunicaciones Gen2 hace posible la incorporación de la antena en el mismo encapsulado, como sucede con la interfaz RFID y el IC controlador. La consecuencia es una solución mucho más robusta que un chip y una antena en PCB. Un buen ejemplo de un dispositivo RFID Gen2 de elevada integración es el MAGICSTRAP de Murata (en la imagen). Incluye un circuito integrado de interfaz con circuitería compartida y antena en el interior de una cerámica sinterizada a baja temperatura (LTCC) y sustrato de resina. Al ofrecer la RF correspondiente, MAGICSTRAP contribuye a mejorar la transferencia de energía entre el circuito integrado y la antena del cliente. Los controladores pueden ser de diversas fuentes para maximizar la flexibilidad, pero deben

tener el mismo patrón de antena “preferido” del propio cliente. El diseño utiliza un acoplamiento inductivo entre la antena y la tira. A diferencia de encapsulados de circuito RFID tradicionales que necesitan ser soldados a la PCB para dotar de la conexión eléctrica, MAGICSTRAP sólo requiere una conexión mecánica, por lo que se puede emplear epoxi no conductora en lugar de la soldadura. Gracias a su diseño y al método de fijación, MAGICSTRAP puede resistir un pulso de descarga electrostática (ESD) de 2 kV. La etiqueta también ofrece impedancia en toda la banda, lo que permite a un solo dispositivo rendir desde una frecuencia de 850 a 960 MHz que cubre todas las bandas UHF reconocidas para RFID y así respalda una operación global. Abracon dispone de una mayor gama de opciones de encapsulado basadas en cerámica y dota de la capacidad de elegir entre circuitos integrados RFID de compañías líderes como Alien, Impinj y NXP. Abracon suministra diseños estándares para adecuarse a los diferentes requisitos de RFID en la cadena de suministro y poder fijarse directamente a la cubierta del producto en lugar de a una PCB. Las etiquetas se pueden poner sobre metal o en la propia superficie del producto, aumentando la flexibilidad de diseño. Las opciones de personalización de los encapsulados de etiquetas fomentan la integración de otros dispositivos en la circuitería RFID, como sensores de temperatura, memoria adicional y fuentes de alimentación independientes para medidas habituales. Si está interesado en obtener mayor información relativa a la tecnología de etiquetas RFID o necesita asesoramiento en cualquier diseño de aplicación, siga mi consejo: contacte con su especialista local o visite el apartado “Pregunte al Experto” de la página web de Avnet Abacus.

Gestión de memoria en sistemas GUI

Cómo resolver el problema de la memoria en diseños de microcontroladores basados en GUI Artículo cedido por Microchip

www.microchip.com Autor: Kurt Parker, Director de Marketing de Producto para la División de Microcontroladores de 32 bit de Microchip

En mi opinión, uno de los componentes más difíciles en los diseños de gráficos embebidos es la memoria para buffers de trama. Esta memoria debería ser grande, de alta velocidad y económica; sin embargo, a menudo hay que buscar un compromiso para incorporar memoria a los diseños de gráficos embebidos. En el mejor de los casos, este compromiso se convierte en una cara molestia que eleva el coste y afecta a la rentabilidad. En el peor de los casos, puede provocar la necesidad de subcontratar el diseño o bien de contratar y formar a nuevos talentos para finalizar el diseño con éxito. Este artículo analizará los aspectos a tener en cuenta al incorporar la memoria de alta densidad y altas prestaciones que requieren las aplicaciones con gráficos embebidos que utilizan microcontroladores y cómo minimizar, e incluso eliminar, su impacto potencial. La utilización de microcontroladores en diseños de gráficos embebidos ofrece numerosas ventajas frente a la arquitectura de los microprocesadores. Si bien ésta es

absolutamente necesaria para un cierto nivel del interface gráfico de usuario (Graphical User Interface, GUI), muchas aplicaciones pueden manejar GUI visualmente atractivos y efectivos sin coste añadido ni la formación necesaria para hacer el cambio. La principal ventaja es quizás el mayor nivel de integración ofrecido por el microcontrolador estándar, incluyendo la posibilidad de escoger entre diferentes capacidades de memorias volátiles (SRAM) y no volátiles (Flash), el núcleo y la velocidad del reloj, interfaces de comunicación, puertos de E/S y periféricos analógicos. Además, el mercado propone una oferta prácticamente inacabable de dispositivos que cubren la mayoría de las necesidades. No obstante, cuando una aplicación embebida necesita un GUI, factores como sencillez y el ahorro de espacio y coste pueden resultar más complejos para los usuarios de microcontroladores. Cuando se añade esta necesidad, muchos diseñadores de sistemas embebidos se preguntan si un microcontrolador puede cumplir sus requisitos o si deberían

pasar a una opción potencialmente más costosa y complicada como es un microprocesador. Primera cuestión: ¿cómo se controlarán los gráficos? La primera cuestión para los diseños de gráficos sería cómo se van a controlar. Generalmente existen tres funciones en un diseño de gráficos embebidos: reproducción, control y almacenamiento. La reproducción se refiere a la creación y manipulación de la imagen. Los diseños básicos utilizarán la CPU (Central Processing Unit) del microcontrolador para realizar esta función. Los microcontroladores de gama más alta y gráficos especializados tendrán su propia unidad de procesamiento gráfico (Graphics Processing Unit, GPU), que descargará algunas funciones de reproducción, como dibujar y rellenar líneas y rectángulos, formar movimiento y superponer manipulaciones denominadas blits. La función de control se refiere al movimiento de la imagen hacia

Figura 1.

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Gestión de memoria en sistemas GUI la pantalla, que se puede llevar a cabo por acceso directo a memoria (Direct Memory Access, DMA) a través de un puerto paralelo externo en el microcontrolador o con un controlador gráfico especializado. El controlador gráfico añadirá funciones como superposiciones y rotación, permitiendo así un diseño final mejorado. Finalmente, el almacenamiento se refiere a la información sobre conservar lo que se visualiza. El resto del artículo se centra en este último aspecto. Segunda cuestión: ¿dónde almacenar su diseño basado en GUI? En la actualidad, la SRAM integrada disponible para la mayoría de microcontrolador de gama alta del mercado masivo alcanzan un máximo de unos 512 KB. Esta cifra podría bastar para controlar GUI estáticos y sencillos que solo necesiten un buffer de trama o para GUI que solo utilicen 8 bit por píxel de color y pantallas más pequeñas. Sin embargo, la tendencia que se observa en el mercado es que los usuarios finales desean una experiencia similar en la interface del dispositivo embebido que tienen con sus aplicaciones favoritas en sus smartphones. Además, las compañías quieren que todos los GUI representen su marca de manera exacta, y que impulse la identidad y fidelidad a su marca. Controlar un GUI de alta calidad puede exigir el uso de múltiples buffers de trama, capas superpuestas y colores. Lo último es especialmente cierto si se exige que los gráficos de la aplicación ofrezcan realismo fotográfico o reproduzcan con precisión un determinado color de la marca. La Figura 1 muestra un par de ejemplos de aplicaciones de GUI que introducen muchas de estas mejoras. El ejemplo es la demostración de la distorsión de imagen con realismo fotográfico cuya ejecución ocupa aproximadamente 12 MB de memoria no volátil. Otra aplicación, el GUI de una cafetera, aprovechó algunos iconos gráficos más pequeños pero también tenía múltiples capas superpuestas y movimiento. Su ejecución ocupó unos 3 MB.

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Tercera cuestión: ¿debería utilizar memoria externa para almacenar el GUI? Recuerde que la SRAM integrada en un microcontrolador típico de gama alta tiene un máximo de 512 KB. Está claro, por tanto, que estas dos aplicaciones superan la memoria de alta velocidad integrada de casi todos los microcontroladores disponibles en el mercado, de modo que exige recurrir a memoria externa añadida al microcontrolador. Esta memoria debe ser de alta densidad, altas prestaciones y fácilmente disponible. Una opción para la memoria externa en aplicaciones gráficas basadas en microcontroladores es la SRAM asíncrona. La SRAM externa permite aumentar la capacidad de memoria al proporcionar hasta 8 MB y su diseño es relativamente sencillo, son líneas de dirección no multiplexadas y configuraciones de las patillas compatibles con los puertos paralelo externos de muchos microcontroladores. Al utilizar SRAM externa hay que buscar un compromiso entre densidad (8 MB es mucho, insuficiente para muchas aplicaciones muy basadas en gráficos), coste (el precio de una sola unidad adquirida a un distribuidor por Internet a menudo es más alto que el precio del propio microcontrolador) y el espacio en la placa. Muchos microcontroladores del mercado actual han implementado un interface para SDRAM en sus microcontroladores que se puede utilizar para almacenar gráficos. El valor ideal para la capacidad en este tipo de memoria externa es de 8 MB y 16 MB. Las SDRAM son relativamente fáciles de conseguir y mucho más económicas que las SRAM externas. Como se ha señalado antes, 8 MB deberían considerarse como el límite inferior, si bien algunas aplicaciones de GUI (como la demostración de la distorsión fotográfica) superan este límite. Al utilizar SDRAM también que valorar el espacio ocupado en la placa. A ello hay que añadir que, con buses que alcanzan 120 MHz, hay que cumplir unos requisitos especiales en cuanto al diseño.

Por ejemplo, algunas aplicaciones recomiendan que todas las placas de circuito impreso con SDRAM tengan seis capas. Esto significa que la memoria externa de altas prestaciones puede añadir hasta cuatro capas al diseño embebido en la placa, y por tanto algunos euros de coste a la lista de materiales del sistema. Las prestaciones constituyen otro factor a considerar con las SDRAM. Con unos buses que generalmente son de 100 MHz y 16 bit, la velocidad máxima de transferencia teórica es de 200 MB/s. Una pantalla WVGA de 800x480 con una frecuencia de refresco de 60 MHz y 16 bit de color por píxel exige una velocidad de procesamiento de los datos de 46 MB/s. No obstante, con la manipulación de la imagen realizada en la CPU o GPU opcional, y con el soporte para capas superpuestas que se está convirtiendo en la norma en los microcontroladores con gráficos embebidos, el diseño estaría al límite o por encima de las prestaciones reales de un sistema basado en SDRAM. En otras palabras, las prestaciones de la SDRAM pueden suponer una limitación en algunas aplicaciones gráficas de alto nivel. ¿Recuerda las tendencias antes mencionadas? Los usuarios finales desean que todas las interacciones con sus dispositivos electrónicos se parezcan a lo que experimentan con sus smartphones y sus aplicaciones favoritas. Esto hará que aumente la presión sobre las prestaciones, por lo que hará falta una nueva tecnología capaz de ofrecer mayores prestaciones y más memoria. Cuarta cuestión: ¿existe la memoria interna para aplicaciones basadas en GUI? La última tecnología que vamos a evaluar es DDR2 SDRAM, que ofrece al desarrollador las ventajas de una capacidad aún mayor (hasta 128 MB) que las SDRAM. Otra ventaja que tiene el uso de DDR2 SDRAM se refiere a las prestaciones. Las velocidades de reloj en el interface a la memoria DDR2 son como mínimo el doble que en

Gestión de memoria en sistemas GUI una SDRAM. DDR (double data rate) significa “doble velocidad de datos” ya que los datos se transfieren hacia o desde la memoria dos veces por ciclo. El resultado es una tecnología de memoria que es como mínimo cuatro veces más rápida que la SDRAM utilizada en el mercado. El aprovechamiento de las prestaciones de la memoria DDR2 es uno de los mayores inconvenientes que tiene utilizar esta tecnología. Con un interface de bus a partir de 200 MHz y transferencias de datos cada medio ciclo, hay que tener en cuenta varios aspectos que van más allá de lo que necesitan las SDRAM para garantizar la correcta integridad de la señal y aislamiento en el resto de la placa. En los diseños basados en DDR también hay que prestar atención a otras especificaciones, como tolerancias estrictas para las tensiones de referencia, fuente y terminación, el desacoplamiento apropiado, cuestiones relacionadas con el trazado de la placa, como anchura de pistas, espaciado y enrutamiento de pistas. Las aplicaciones con gráficos embebidos son cada vez más grandes, ocupan más memoria y son más complejas, por lo que la necesidad de mayor capacidad de memoria y procesamiento más rápido

de los datos de la memoriam DDR2 seguirá en aumento. Los diseñadores de sistemas embebidos que implementan microcontroladores a un máximo de 150 MHz hace solo unos años se enfrentan ahora a la necesidad de utilizar microcontroladores el doble de rápidos, con interfaces de memoria capaces de alcanzar la velocidad del reloj interno de los microcontroladores. La mayoría de fabricantes de microcontroladores ofrece asistencia para el diseño con sus productos de diferentes maneras. Sin embargo, ¿acaso no sería estupendo disponer de memorias de alta capacidad y altas prestaciones en un microcontrolador de alta velocidad con gráficos sin tener que añadir costosas capas a la placa de circuito impreso, que añade a su vez varios euros al coste total del sistema y el esfuerzo extra necesario que representaría adentrarse en el diseño de un bus de más de 200 MHz para DDR2? El PIC32MZ DA de Microchip es uno de los pocos microcontroladores del mercado que puede conectarse a memorias DDR2. La familia de microcontroladores PIC32MZ DA alivia las presiones que exige el diseño de memoria externa al integrar memoria para gráficos en el propio chip. El PIC32MZ DA,

que utiliza la técnica de diseño de memoria apilada, integra 32 MB de DDR2 DRAM en el dispositivo, por lo que no necesita memoria externa (Figura 2). Este dispositivo también incorpora un controlador gráfico de tres capas y una GPU de altas prestaciones en el mismo chip, ofreciendo así un nivel sin parangón de integración y prestaciones para microcontroladores en aplicaciones gráficas. Conclusión La necesidad de diseño embebido para estar a la altura de las prestaciones y la complejidad de los interfaces gráficos de usuario va a seguir acelerándose. Si bien existen varias tecnologías de memoria para resolver una de las principales limitaciones de la arquitectura del microcontrolador, como es el almacenamiento de memoria, cada una presenta ventajas e inconvenientes. Este artículo ha evaluado tales ventajas e inconvenientes para cada arquitectura. Los diseños basados en GUI no van a desaparecer, y si bien las limitaciones de memoria puede ser un quebradero de cabeza para los diseñadores, no deberían impedirle el diseño de excelentes aplicaciones útiles y efectivas para sus clientes.

Figura 2.

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cualquier distancia, pero sin cables

Telemandos Emisores y Receptores - hasta 16 Salidas - hasta 300 m - monoestables y biestables - montaje en Carril-Din, IP55. - TecnologĂa intelcode CEBEK - Frecuencia homologada 433,92 MHz Preparados para lineas de iluminaciĂłn, accesos, riego, o maquinaria, etc 75

www.cebek.com

Desarrollo Electrónico

Los prensaestopas y la CEM Artículo cedido por Cemdal

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Autor: Francesc Daura Luna, Ingeniero Industrial. Director de la Consultoría CEMDAL. Representante de CFC para España y Portugal. www.cemdal.com fdaura@cemdal.com www.cfcele.com

En las instalaciones industriales es habitual ver conexiones a tierra de las pantallas de cables de potencia incorrectamente realizadas conectando la pantalla en forma de coleta (“pigtail” en inglés) demasiado larga. También es habitual ver la introducción de cables apantallados en armarios de control usando prensaestopas de plástico o simplemente pasando a través de agujeros en la plancha del armario metálico. Estas prácticas de ingeniería son incorrectas desde el punto de vista electromagnético porque pueden provocar problemas de compatibilidad electromagnética (CEM). Si se aplican todas a la vez, la aparición de problemas de CEM está asegurada. Estos problemas de CEM podrían consistir en emisiones radiadas excesivas provenientes de los cables de potencia trifásicos apantallados mal conectados entre inversores de frecuencia y motores. También podrían consistir en problemas de susceptibilidad en cables de sensores o de comunicaciones, también mal conectados entre los equipos de control dentro de un armario y otros dispositivos externos, situados a una cierta distancia. Conexiones de un cable apantallado El efecto de blindaje de un cable apantallado depende del material de la pantalla (cobre o aluminio), de la construcción del cable, de la naturaleza de la pantalla (lámina o trenza) y del tipo de su conexión a tierra (coleta, brida, conector o prensaestopas). La conexión de la pantalla es particularmente importante. Su conexión a tierra debe tener muy baja impedancia (bajas resistencia e inductancia). Esto se consigue si la pantalla se conecta gracias a una conexión muy corta con un área de contacto muy grande. Incorrectamente es muy usual conectar la pantalla usando coletas (“pigtails”) con una longitud de varios centímetros. Esta conexión es inductiva y reduce drásticamente el efecto de blindaje del cable apantallado.

En una instalación, una pantalla debe conectarse a tierra en ambos extremos del cable. Estas dos conexiones son esenciales para asegurar que la pantalla provee una protección efectiva contra los acoplos inductivo (campo magnético), capacitivo (campo eléctrico) y por radiación (campo electromagnético). Si estas conexiones se realizan correctamente, la pantalla será eficiente tanto para las emisiones como para la susceptibilidad. Si la pantalla se conecta solo en uno de los extremos solo tendrá protección contra el acoplo de campo eléctrico y perderá la protección contra el campo magnético. Hay tres excepciones a la regla de conectar la pantalla a tierra en ambos extremos del cable y sería mejor conectarla en un solo extremo: • Si las señales que circulan por el cable apantallado son de baja frecuencia y bajo nivel: la corriente que circularía entre los dos extremos de la pantalla del cable podría generar una tensión parásita en los conductores internos del cable vía la impedancia de acopio entre la pantalla y los conductores que podría superar el margen de ruido de la señal. • Si el cable apantallado es muy largo: la posible diferencia de potencial entre las dos tierras de los extremos del cable podría generar corriente parásita que se podría

acoplar a los conductores internos en el cable. • Si el cable apantallado se sitúa en ambientes con alto riesgo de explosión (ATEX): la posible diferencia de potencial entre las dos tierras de los extremos podría causar chispas en el momento de conectar el cable. Si por alguna excepción la pantalla no se pudiera conectar a tierra en los dos extremos del cable, para obtener un relativo buen comportamiento a alta frecuencia, la pantalla podría conectarse directamente en un extremo y en el otro se podría conectar a través de un condensador (de unos 33 nF). Esta solución evitaría la circulación de corriente de baja frecuencia (f < 100 kHz) permitiendo la circulación a alta frecuencia (f > 100 kHz). Otra posibilidad sería el uso de un cable con pantalla doble, conectando una pantalla a tierra en un extremo y la segunda pantalla en el otro extremo. En este caso las dos pantallas deben estar bien aisladas eléctricamente. Conexión de la pantalla de un cable de potencia Vamos a considerar como ejemplo las conexiones de los cables de potencia trifásicos apantallados dispuestos entre inversores de fre-

Figura 1. Conexión incorrecta de un cable apantallado de potencia al entrar en un armario a través de un agujero.

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Figura 2. Conexión correcta de un cable apantallado de potencia al entrar en un armario usando un prensaestopas metálico (también en la caja de bornas del motor).

cuencia y motores para aportar una solución óptima a sus introducciones en armarios y las conexiones de sus pantallas realizadas incorrectamente. En instalaciones y máquinas, el tipo de cable de potencia más usado para conectar un inversor de frecuencia y un motor es el cable apantallado trifásico con cable de tierra, como se muestra en la figura 1 (3 fases, 1 tierra y pantalla). Usualmente, para introducir el cable en el armario metálico se usa un simple agujero en la plancha. Así, el cable entra hasta llegar al inversor, para conectar las fases a sus bornes. El cable de tierra interno del cable se conecta a un terminal de tierra interno en el armario. La pantalla se convierte en una coleta larga para ser conectada al mismo terminal que el cable de tierra interno, según se ve en la figura 1. Con algunas variaciones, este modo de conexión es muy habitual, pero es electromagnéticamente incorrecto porque degrada las buenas prestaciones de blindaje del cable de potencia. Luego, esta incorrección también se aplica de forma similar en la caja de empalmes del motor, en el otro extremo del cable de potencia. El cable también se introduce por el agujero de la caja metálica, usando algunas veces prensaestopas de plástico como sujeción mecánica y como sellado antihumedad. Ésto es electromagnéticamente equivalente a pasar el cable por el agujero, igual a lo realizado en el armario

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en la figura 1, conectando el cable interno de tierra junto a la pantalla a un terminal de tierra en la caja de empalmes del motor. La pantalla se debe convertir en una coleta larga para poderla conectar al terminal de tierra, degradando las prestaciones de blindaje del cable. Si el motor no necesitara control de velocidad y funcionara solo en modo TODO/NADA, conectándolo a la red eléctrica de 50 Hz mediante un simple contactor o un arrancador, no sería necesario usar un cable de potencia apantallado y todo lo antedicho no sería motivo de análisis. Dónde y cómo una pantalla se conecta a tierra puede cambiar radicalmente sus prestaciones, independientemente de sus características intrínsecas de fabricación. La conexión a tierra de la pantalla puede ser el punto más débil del conexionado del cable, especialmente a altas frecuencias. Debido a que es muy difícil conectar una pantalla con un conector con una buena abrazadera interna o con la típica conexión en forma de coleta (“pigtail”), para conseguir una impedancia mucho menor que la del material de la pantalla, su conexión es siempre el factor limitativo de sus prestaciones reales de blindaje. La forma de coleta siempre degrada las prestaciones intrínsecas de la pantalla a alta frecuencia. En consecuencia, la mejor conexión a tierra de la pantalla, en el mejor de los casos, aporta prestaciones casi

similares a las prestaciones generales de blindaje del cable de potencia. Nunca las mejora. Para aplicar buenas prácticas de ingeniería en las conexiones de los dos extremos de un cable apantallado de potencia veamos la figura 2. Una primera mejora es usar un prensaestopas metálico para introducir el cable dentro del armario correctamente. Hay otras posibilidades medianamente aceptables, pero ésta es electromagnéticamente la mejor práctica. Al usar un prensaestopas metálico, la pantalla queda conectada a la chapa del armario (tierra) a 360º sin usar una coleta. Así no se degradan las prestaciones de blindaje. En paralelo, podemos mejorar el cable seleccionando un cable trifásico apantallado, con 3 cables internos de tierra, repartidos a 120º para tener un mejor equilibrio de los parámetros internos en el cable (3 fases, 3 tierras y pantalla). Estos tres cables se conectan juntos a un terminal de tierra interno al armario. La pantalla queda conectada y cortada en el prensaestopas metálico de entrada al armario. De forma similar, en la caja de empalmes del motor, en el otro extremo del cable de potencia, también se debe usar un prensaestopas metálico para pasar el cable por el agujero, conectando la pantalla del cable a 360º a la caja de empalmes metálica, que está unida a la carcasa del motor, contribuyendo así a no degradar las prestaciones de blindaje del cable de potencia. La impedancia de transferencia de la pantalla de un cable Inicialmente, la impedancia de trasferencia (ZT) de la pantalla de un cable, se concibió para realizar cálculos de susceptibilidad frente a una amenaza de interferencias electromagnéticas (EMI) ambientales conocidas. El principio de ZT es perfectamente recíproco y también se puede aplicar en el cálculo de las emisiones radiadas. La impedancia de transferencia de una pantalla es una propiedad de la pantalla que relaciona la tensión del circuito abierto (por unidad de longitud), medida entre el conductor central y la pantalla, con la corriente que

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Figura 3. Concepto de impedancia de transferencia.

circula por la pantalla. La impedancia de transferencia ZT es una medida del grado de efectividad de blindaje de un cable apantallado. La impedancia de transferencia ZT se detalla como: ZT = (1 / IEMI) (dVEMI / dl) donde IEMI es la corriente que circula por pantalla, dVEMI es la tensión inducida en el cable interno y dl es la unidad de longitud del cable. El correcto funcionamiento del cable apantallado se basa en que tanto la corriente de EMI exterior al cable, como la corriente de retorno del conductor central comparten la

pantalla en estratos contiguos. El efecto pelicular hace que a partir de un cierto valor de frecuencia esto sea posible, ocupando la corriente de interferencia una fina capa en la zona exterior de la pantalla, mientras que la corriente de retorno hace lo mismo, pero en una capa interna de la misma pantalla. Debido al efecto pelicular, ambas corrientes pueden coexistir sin haber interferencias entre ellas. Mientras se propaga a través de la pantalla, la interferencia se atenúa. Cuanto mayor es la atenuación de la energía de EMI que pasa a través de la pantalla, menor es la tensión VEMI,

Figura 4. Valores de impedancia de transferencia de varios tipos de blindaje del cable apantallado, en función de la frecuencia.

generada por el mismo campo y correspondiente a la misma magnitud de corriente inducida IEMI, mejor será el efecto de blindaje (figura 3). Cuanto menor es la impedancia de transferencia, mejor es el efecto blindaje del cable. La figura 4 muestra valores típicos de ZT para varios cables coaxiales. Si la pantalla está conectada a tierra mediante coletas las impedancias de las coletas deben agregarse a Z T y a los cálculos de impedancia del bucle formado. Por debajo de aproximadamente 100 kHz, ZT permanece constante. A partir de 100 kHz, la impedancia de transferencia varía dependiendo del tipo de pantalla. El problema de las coletas (“pigtails”) El efecto de la pantalla para el campo magnético depende de la distribución uniforme de la corriente longitudinal alrededor de la circunferencia en sección de la pantalla. Por lo tanto, la eficacia del blindaje magnético cerca de los extremos del cable depende en gran medida del método usado en la conexión de la pantalla. Una conexión tipo coleta (“pigtail”) hace que la corriente de la pantalla se concentre en un lado del perímetro de la pantalla. Para la máxima eficacia, la pantalla debe tener un contacto uniforme alrededor de su circunferencia, es decir, a 360º. En los cables de potencia esto se puede lograr mediante el uso de prensaestopas metálicos. Es importante tener un buen contacto a 360º en la conexión. El uso de una conexión tipo coleta, cuya longitud sea sólo una pequeña fracción de la longitud total del cable puede tener un efecto negativo significativo en el acoplamiento de EMI al cable, a frecuencias superiores a los 100 kHz. El acoplamiento capacitivo (campo eléctrico) en la parte apantallada del cable es insignificante debido a que la pantalla está conectada a tierra. Por encima de los 100 kHz, el principal acoplamiento en el cable es el acoplamiento inductivo en la coleta, sobre todo si la coleta es excesivamente larga. La figura 5 muestra un cable de potencia con una coleta excesivamente larga que incorrectamente es usual encontrar en instalaciones

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Desarrollo Electrónico industriales. Estas conexiones incorrectas se deben evitar. La figura 6 muestra un cable de potencia con una coleta aceptablemente corta que podría ser adecuada para realizar una conexión de la pantalla a tierra correctamente sin esperar problemas de CEM. Aunque sería mejor evitarla en las instalaciones industriales. La figura 7 muestra la degradación relativa del efecto blindaje debida al incremento de la longitud de la coleta. El incremento de la EMI (VEMI) es un efecto combinado del incremento de la impedancia de la pantalla más el incremento de las áreas A y B formadas entre el conductor de la señal no apantallado y la masa. Figura 5. Coleta excesivamente larga en un cable apantallado.

Los prensaestopas metálicos

Figura 6. Coleta corta en un cable apantallado.

Figura 7. Degradación relativa debida al incremento de la longitud de la coleta. El incremento de la interferencia (VEMI) es un efecto combinado del incremento de la impedancia de transferencia ZT más el incremento de las áreas A y B formadas entre el conductor de la señal no apantallado y la masa.

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En una instalación industrial, el uso de prensaestopas metálicos es la mejor solución para conectar a tierra la pantalla de un cable de potencia trifásico. Vamos a presentar como guía la familia de prensaestopas metálicos de CEM de la marca AGRO. Esta familia consta de 5 tipos de prensaestopas. Aunque no existe una norma de EMC específica para estos componentes, los prensaestopas son una gran ayuda para hacer posible cumplir con los límites prescritos en las normas de CEM. Los prensaestopas metálicos tienen certificados sus bajos valores de impedancia de transferencia. Para lograr una efectividad óptima, la pantalla debe estar conectada a tierra en ambos extremos a través de una conexión con baja resistividad y baja inductancia. Así, debe montarse en la pared del armario con una gran superficie de contacto. Los prensaestopas están certificados para obtener la menor impedancia de transferencia y la mayor capacidad de paso de corriente. La figura 8 muestra las gráficas de la impedancia de transferencia en función de la frecuencia de los cinco prensaestopas de AGRO. Según la norma EN 50262 no se debe exceder el valor de 0,1 óhmios. El prensaestopas con menor valor de impedancia de transferencia es el mejor de todos. Generalmente, los valores pueden variar dependiendo del tipo de cable, de su instalación y de su aplicación.

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Figura 8. Comparación de la impedancia de transferencia de transferencia en función de la frecuencia de varios prensaestopas para CEM de AGRO. Según la norma EN 50262 no se debe exceder 0,1 óhmios

Figura 9. Prensaestopas de AGRO: “Progress® EMC Rapid Brass” para instalación rápida. (1) contacto de baja resistencia. (2) lengüetas flexibles. (3) anillo de sellado (4) alta resistencia a la torsión.

Figura 10. Prensaestopas de AGRO: “Progress® EMC easyCONNECT Brass”. (2) contacto óptimo con la pantalla. (3) anillo de sellado (4) alta resistencia a la torsión. (5) rosca larga

Figura 11. Prensaestopas de AGRO: “Progress® EMC Brass”. (1) contacto de baja resistencia. (2) presión de contacto permanente. (3) anillo de sellado estable en temperatura. (4) alta resistencia a la torsión. (5) rosca larga.

Figura 12. Prensaestopas de AGRO: “Progress® EMC powerCONNECT Brass”. (1) contacto de baja resistencia.

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Figura 13. Prensaestopas de AGRO: “Progress® EMC series 85 Brass”. (1) contacto óptimo de muy baja resistencia. (2) muy altas corrientes de fuga. (3) muy flexible.

Expliquemos las características de cada uno de los 5 prensaestopas. El primero presentado en la figura 10 es el que tiene la mayor impedancia de transferencia en la gráfica anterior. Se trata del prensaestopas llamado “Progress® EMC Rapid Brass”. Un disco de contacto integrado permite un contacto fácil y rápido. Las lengüetas flexibles en el disco de contacto, con su gran área de superficie, maximizan la superficie de agarre en la pantalla trenzada. Tiene un contacto a 360 ° con una buena presión de contacto. El siguiente prensaestopas en valor de impedancia de transferencia se obtiene con el prensaestopas llamado “Progress® EMC easyCONNECT Brass, presentado en la figura 10. Su sistema de resorte proporciona un contacto muy bueno con la pantalla completamente expuesta que pueden seguir hacia dentro del armario. La poderosa sujeción de protección de la pantalla del cable garantiza un excelente contacto de la pantalla y proporciona la menor impedancia de transferencia posible. Los dos anteriores prensaestopas permiten introducir el cable conectando la pantalla de forma pasante, sin necesidad de cortarla y permite llevar la pantalla hacia el interior del armario y llegar a poder conectarla a la conexión de tierra del inversor de frecuencia. El siguiente prensaestopas en valor de impedancia de transferencia en la gráfica es el prensaestopas llamado “Progress® EMC easyCONNECT Brass”, presentado en la figura 11.

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La geometría del borde decisiva del manguito de contacto evita cualquier corte en la pantalla trenzada. La inmensa superficie de contacto de 360° garantiza una baja resistencia de contacto. Es especial para aplicaciones a + 200°C. El siguiente prensaestopas en la gráfica de impedancia de transferencia es el prensaestopas llamado “Progress® EMC powerCONNECT Brass” presentado en la figura 12. Tiene alta flexibilidad y excelente rendimiento de sellado con alta flexibilidad. Los dos anteriores prensaestopas no permiten introducir la pantalla de forma pasante y ésta debe ser cortada para quedase justo en el prensaestopas. Por último, el mejor prensaestopas debido a su mínimo valor de impedancia de transferencia es el

“Progress® EMC series 85 Brass”, presentado en la figura 13. Proporciona una conexión de muy baja impedancia entre la pantalla trenzada y la carcasa de metal. El anillo segmentado concéntrico garantiza una excelente conexión con la pantalla, con muy baja impedancia y puede manejar corrientes de fuga de hasta 1,6 kA de forma continua y de 3 kA de corta duración. Para el montaje de este prensaestopas se debe encintar la pantalla con una cinta de cobre adhesiva (incluida) para mejorar la conductividad eléctrica entre la pantalla del cable y el anillo interno del prensaestopas. Este prensaestopas permite introducir el cable conectando la pantalla de forma pasante, sin necesidad de cortarla y así dejar llegar la pantalla hacia el interior del armario y poder conectarla a la conexión de tierra del inversor de frecuencia. Conclusión La conexión a tierra de la pantalla de un cable de potencia usando coletas es incorrecta porque aumenta su impedancia y con ello se degradan las prestaciones de blindaje del cable. En una instalación industrial, la solución óptima en la conexión de la pantalla de un cable de potencia es el uso de prensaestopas metálicos en los dos extremos del cable. Agradezco la colaboración de FALCONERA DE GESTIONS S.L., distribuidor del fabricante AGRO en la cesión de documentación para poder escribir este artículo.

REFERENCIAS • Henry W. Ott, Electromagnetic Compatibility engineering, 2009, John Wiley & Sons • Anatoly Tsaliovich, “Cable Shielding for Electromagnetic Compatibility”, Chapman & Hall, Int. Thomson Publishing, 1995 • Francesc Daura, “El mito de las conexiones de los cables apantallados”, Revista Española de Electrónica, Julio 2013 • S alvatore Celozzi, Rodolfo Araneo, Giampiero Lovat, “Electromagnetic Shielding”, IEEE Press, John Wiley & Sons, 2008 • M ichel Mardiguian, “Differential Transfer Impedance of Shielded Twisted Pairs”, Interference Technology, November 2010 • Francesc Daura, “El mito de las conexiones de los cables blindados”, Revista Española de Electrónica, Julio 2016 • Michel Mardiguian, “Simple Method for Predicting a Cable Shielding Factor, Based on Transfer Impedance”, Interference Technology, March 2012 • AGRO Cable Glands, “EMC cable glands for interference-free cable installations”

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