Módulos ORing con MOSFET mejoran la eficiencia energética

TDK Corporation ha presentado una serie de módulos ORing basados en MOSFET diseñados para sustituir soluciones tradicionales con diodos en arquitecturas de alimentación redundante. Estos módulos están dirigidos a aplicaciones de alta fiabilidad, como la automatización industrial, infraestructuras de comunicación y sistemas de prueba, donde la eficiencia y la protección ante fallos son esenciales.

ORing basado en MOSFET para un control eficiente de potencia
Los circuitos ORing se utilizan comúnmente en sistemas de alimentación redundante para garantizar un funcionamiento continuo mediante la operación en paralelo de múltiples fuentes de energía. Las implementaciones convencionales con diodos generan caídas de tensión significativas y pérdidas de potencia asociadas.

La serie i1R sustituye los diodos por circuitos MOSFET, reduciendo las pérdidas de conducción gracias a resistencias en conducción bajas de 2,5 mΩ y 1,5 mΩ. Esto permite alcanzar eficiencias de hasta el 99,5 %, mejorando el rendimiento global en la electrónica de potencia industrial y en arquitecturas de energía distribuida.

Al minimizar la caída de tensión, también se reduce la generación de calor, lo que simplifica el diseño térmico y permite mayores densidades de potencia.

Aislamiento rápido ante fallos y protección contra corriente inversa
Una función clave en sistemas redundantes es evitar el flujo de corriente inversa en condiciones de fallo. Los módulos incorporan un mecanismo de desconexión rápida con un tiempo de respuesta típico de 500 ns, limitando eficazmente los transitorios de corriente inversa.

Esta respuesta rápida mejora la protección del sistema al aislar fuentes defectuosas antes de que afecten a la carga o a otras fuentes en paralelo. Esto resulta especialmente relevante en infraestructuras de la cadena de suministro digital, como estaciones de telecomunicaciones o sistemas de adquisición de datos, donde la disponibilidad continua es crítica.

Diseño compacto para sistemas de alta densidad
Los módulos están encapsulados en un paquete metálico blindado de 26,3 × 26,3 × 10,1 mm, lo que facilita su integración en diseños con limitaciones de espacio. Su formato compacto permite configuraciones de alta densidad en PCB manteniendo una disipación térmica eficiente.

El funcionamiento sin necesidad de componentes externos simplifica la integración y reduce la complejidad del sistema. Esto es especialmente ventajoso en plataformas modulares y sistemas embebidos.

Características eléctricas y rango de operación
La serie incluye variantes con rangos de entrada de 3,3 VDC a 60 VDC y corrientes de salida de 60 A y 80 A. La potencia máxima puede alcanzar hasta 3600 W según el modelo.

Los módulos están diseñados para temperaturas de carcasa de hasta 120 °C y cuentan con certificaciones CE y UKCA, lo que permite su uso en entornos industriales regulados.

Aplicaciones en entornos exigentes
Estos módulos están diseñados para sistemas de comunicaciones, equipos de prueba y medición, y robótica industrial que operan bajo condiciones de alta vibración y choque. Estos entornos requieren soluciones robustas de redundancia para garantizar la continuidad operativa.

Su arquitectura permite la integración con diversos convertidores DC-DC y sistemas de filtrado, facilitando su implementación en sistemas de alimentación heterogéneos.

Comparación con soluciones basadas en diodos
En comparación con diodos Schottky o convencionales, las soluciones ORing basadas en MOSFET ofrecen pérdidas de conducción significativamente menores debido a su menor caída de tensión. En aplicaciones de alta corriente, esto se traduce en mejoras medibles de eficiencia y menor estrés térmico.

La combinación de conmutación rápida y baja resistencia en conducción posiciona a los módulos ORing con MOSFET como una solución adecuada para sistemas de alimentación modernos que requieren alta eficiencia y diseño compacto.

Editado por la periodista industrial Sucithra Mani con la ayuda de IA.

www.tdk.com