enero 2019

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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el mundo de
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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: [email protected]
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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...........................................................................
37
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
Suscripción digital: gratuita
Jabil abre un centro de innovación en Italia....................................................................................
40
Teléfono de atención al cliente 876 269 329
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América 280€
El seminario sobre analizadores de espectro de Anritsu en Europa llegará a España en enero de
2018............................................................................................................................................. 41
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Española de Electrónica a través de código QR
4
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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.
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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
37
Arateck
82
Cebek
67, 75, 83
Cemdal
82
Data Modul
42, 43
Digi-Key
2
Electrónica 21
15, 35
Electrónica Olfer
9
Estanflux
23, 39
Factron
41
Microchip
21, 25, 26, 27, 28, 29,
Conectores de alto rendimiento
Combinación de tecnología y servicios para atender a la actual industria de defensa......................
46
Simulación electrónica
Uso de modelos del circuito para obtener los parámetros térmicos de dispositivos de potencia.......
48
Fuentes de alimentación
Medidas para reducir los armónicos...............................................................................................
52
Caso de Estudio NI
Máquina Inteligente para recolección de césped aumenta la productividad y reduce costos............
54
Plataforma PXI
Líderes en Innovación....................................................................................................................
56
Internet of Things
Llevando las flotas a la nube..........................................................................................................
60
Telecomunicaciones 5G
¿Coexistencia de 5G en un entorno de satélite?.............................................................................
64
30, 31, 32
Vehículos conectados - Sistemas wireless
Innovaciones en redes inalámbricas del automóvil..........................................................................
68
Industria 4.0 - RFID
Permitiendo un rastreo inteligente en la cadena de suministro e Industry 4.0 con RFID...................
Next For
51, 59
Omega
16, 17
Onda Radio
3
Phoenix Contact
5, 11
RC Microelectrónica
19
Rohde&Schwarz
1, 7, 84
RS Components
13
70
Gestión de memoria en sistemas GUI
Cómo resolver el problema de la memoria en diseños de microcontroladores basados en GUI........
72
Desarrollo electrónico
Los prensaestopas y la CEM...........................................................................................................
76
Ya disponible para
iOS y Android
6
REE • Enero 2018
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7
Noticias
Convertidor carril DIN
para aplicaciones ferroviarias
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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.
8
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
9
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-
10
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,
12
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
www.es.farnell.com
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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
14
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.
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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
18
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
26
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
20
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-
22
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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EL REPARADOR
NUEVO FICHAJE PARA
EL EQUIPO WX
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23
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-
24
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)
2
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
3
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
™
4
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
E
O
CE
EA
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.
F
US
E
IN
L
TEL
IG
EN
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
5
Catálogo de microcontroladores XLP
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
60
720
–
45
PIC16F153xx
3.5–28
8–48
50
500
–
32
PIC16F188xx
7–56
28–40
50
500
–
32
PIC16F191xx
7–56
28–64
50
500
400
32
PIC18F “K40”
16–128
28–64
50
500
–
32
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
70
100
170
155
PIC24FJ1024GB610
128–1024
64–100
190
220
350
190
–
32-bit XLP PIC Microcontrollers
PIC32MM “GPL”
16–64
20–36
500
80
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
•
•
•
•
6
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
7
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
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| 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
33
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
34
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 [email protected]
Delegación Cataluña BARCELONA Tel.: +34 93 321 61 09 [email protected]
Noticias
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
36
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.
37
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
38
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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Noticias
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
40
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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REE • Enero 2018
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41
Noticias
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-
42
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
REE • Enero 2018
Noticias
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 | [email protected]
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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
REE • Enero 2018
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.
43
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-
44
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 proto- tipos 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.
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
• 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.
45
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.
46
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
REE • Enero 2018
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
de
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
REE • Enero 2018
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.
47
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).
48
Afortunadamente existe una alternativa consistente en modelos
REE • Enero 2018
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.
REE • Enero 2018
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
49
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.
50
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.
REE • Enero 2018
51
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:
• Sobrecarga de los conductores neutros.
• Sobrecalentamiento de los
transformadores.
• Disparos intempestivos de los
interruptores automáticos.
• Sobrecarga de los condensadores de corrección del factor
de potencia.
• Efecto 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.
• Motores de inducción.
• Ruido de paso por cero.
• Problemas 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
52
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
53
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.
54
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
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
55
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
56
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.
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
57
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.
58
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.
REE • Enero 2018
COMUNICACIONES Y CONTROL INDUSTRIAL
Inalámbrica
Ethernet
Adquisición de datos
Celular (2G, 3G, 4G, LTE)
IoT (Zigbee, Sigfox, LoRaWan)
Automatización industrial
Serie
USB
Control remoto
ESPAÑA
www.nextfor.com
[email protected]
Tlf.: +34 91 504 02 01
PORTUGAL
www.nextfor.com
[email protected]
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
60
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),
REE • Enero 2018
Internet of Things
8
3
7
6
7
9
1
5
2
4
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
REE • Enero 2018
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-
61
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.
62
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.
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
63
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.
64
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
REE • Enero 2018
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.
REE • Enero 2018
65
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-
66
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
REE • Enero 2018
ALIMENTACIÓN - 12 V.C.C.
ALIMENTACIÓN - 24 V.C.C.
ALIMENTACIÓN - 110/230 V.C.A.
67
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
68
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-
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
69
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-
70
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
REE • Enero 2018
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
REE • Enero 2018
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.
71
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.
72
REE • Enero 2018
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.
REE • Enero 2018
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
73
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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REE • Enero 2018
cualquier distancia,
pero sin cables
Telemandos Emisores y Receptores
- hasta 16 Salidas
- hasta 300 m
- monoestables y biestables
- montaje en Carril-Din, IP55.
- Tecnología intelcode CEBEK
- Frecuencia homologada 433,92 MHz
Preparados para lineas de iluminación, accesos, riego,
o
maquinaria, etc
75
www.cebek.com
Desarrollo Electrónico
Los prensaestopas y la CEM
Artículo cedido por Cemdal
www.cemdal.com
Autor: Francesc Daura Luna, Ingeniero Industrial. Director de la
Consultoría CEMDAL.
Representante de CFC
para España y Portugal.
www.cemdal.com
[email protected]
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.
76
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.
REE • Enero 2018
Desarrollo Electrónico
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
REE • Enero 2018
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
77
Desarrollo Electrónico
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.
78
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
REE • Enero 2018
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.
REE • Enero 2018
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.
79
Desarrollo Electrónico
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.
80
REE • Enero 2018
Desarrollo Electrónico
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.
REE • Enero 2018
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
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& Sons
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• Michel 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”
81
una mayor velocidad debido a la
eficiente gestión que el controla-
� Procesador i7 multinúcleo de
2.3GHz.
ble es la solución más completa,
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