Gestión de la energía

Gestion de l'énergie

En términos generales, la gestión de la energía se refiere a la generación y el control de las tensiones reguladas requeridas para operar un sistema electrónico. Desempeña un papel esencial en casi cualquier equipo electrónico. Un subsistema de gestión de la energía efectivo puede afectar la fiabilidad, el rendimiento y los plazos de comercialización de un equipo electrónico asociado. Los sistemas de hoy requieren que el diseño de las fuentes de alimentación se integre al diseño del sistema para mantener un alto nivel de eficiencia.


Los componentes de gestión de la energía dependen en gran medida de las condiciones de entrada y salida, como si la fuente de entrada es CA o CC; si la tensión de entrada es mayor o menor a la tensión de salida requerida; cuál es la corriente de carga; si la carga es sensible al ruido o si requiere una corriente constante (como los LED), o si tiene una corriente de cambio dinámico.


Las fuentes de alimentación de modo conmutado utilizan técnicas de conmutación de semiconductor para ofrecer la tensión de salida requerida y son una forma versátil de convertir la potencia de forma eficiente. Los reguladores de conmutación modernos son pequeños y hacen posibles las operaciones de reducción (buck), elevación (boost) o reducción-elevación (buck-boost).


Los convertidores de reducción son convertidores de modo conmutado que ofrecen gran eficiencia y flexibilidad en mayores proporciones Vin / Vout y corrientes de carga más altas. Los convertidores elevadores se utilizan cuando la Vout debe ser mayor a la Vin. Los convertidores elevadores elevan la tensión de entrada a una tensión de salida más alta. Los reguladores de conmutación reductor-elevador son una combinación de convertidor reductor y convertidor elevador, que se utiliza en aplicaciones en las que la tensión de entrada puede variar por encima o por debajo de la tensión de salida.


Los componentes de circuitos integrados, como los reguladores de conmutación, los reguladores de tensión lineal, los convertidores de tensión de condensador conmutado, los convertidores CC-CC, las soluciones de CA a CC, los circuitos integrados de gestión de la energía PMIC, la gestión de baterías, la alimentación por Ethernet (PoE) y las referencias de tensión son elementos típicos de la gestión de la energía empleados en los equipos electrónicos.


Algunas de las características únicas y ventajas de estos elementos se mencionan a continuación:


Convertidores CC-CC: los convertidores CC-CC pueden ser cualquier combinación de convertidores reductores, elevadores y/o LDO en un solo encapsulado. Los reguladores de conmutación CC-CC están diseñados específicamente para responder a los requisitos de diseño cruciales de su aplicación, como amplia tensión de entrada, tensión de entrada baja, facilidad de uso, alta densidad de potencia y potencia digital.


Soluciones de CA a CC: se utilizan en aplicaciones electrónicas de alimentación donde la entrada de alimentación tiene tensión CA de onda senoidal de 50 Hz o 60 Hz que requiere la conversión de potencia para una salida CC. Los convertidores CA-CC pueden tener más de una salida y pueden incluir protección contra sobrecorrientes, sobretensiones o cortocircuitos.


Cargado inalámbrico: el cargado inalámbrico de baterías o cargado inalámbrico inductivo es un método para transferir energía eléctrica desde un cargador a un dispositivo sin necesidad de una conexión de cables física. El cargado inalámbrico se basa en el principio de la resonancia magnética o la transferencia inductiva de energía.


Gestión de baterías: la gestión de las baterías es necesaria para corrientes de carga y tensiones de salida extremadamente precisas, para optimizar la vida útil y el rendimiento de la batería. Con el fin de responder a estas necesidades, la gestión de baterías utiliza circuitos integrados de detección de baterías, circuitos integrados de controladores de celdas y circuitos integrados de cargadores de baterías.


Alimentación por Ethernet (PoE): la alimentación por Ethernet (PoE) es una tecnología madura en crecimiento que se utiliza para transmitir alimentación mediante cables Ethernet a una carga, en vez de añadir cables de alimentación adicionales. Los sistemas POE ofrecen fiabilidad, conveniencia y bajo coste. Algunas aplicaciones comunes son los teléfonos IP, los puntos de acceso inalámbrico y las cámaras de seguridad.


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