Módulos DC-DC de alta eficiencia para sistemas con baterías

TDK Corporation lanzó la serie TDK-Lambda i9C, un módulo de potencia DC-DC de 1500 W orientado a automatización industrial, robótica, comunicaciones y equipos alimentados por baterías. La serie combina un amplio rango de tensión de entrada con una arquitectura patentada de paso directo destinada a reducir las pérdidas de conversión en aplicaciones como AGV, AMR, drones comerciales, robots humanoides y sistemas de prueba.

La primera configuración de la serie i9C admite un rango de entrada de 9 V a 80 V y proporciona salidas reguladas de 9,6 V a 60 V con hasta 30 A. Según TDK, una segunda variante con entrada de 9 V a 40 V y salida de 5 V a 36 V con hasta 50 A ampliará las opciones disponibles para diferentes arquitecturas de potencia.

Arquitectura de paso directo para reducir pérdidas de conversión
La principal característica técnica de la plataforma i9C es la tecnología patentada Programmable High-Efficiency Pass-Through (PHEPT) de TDK-Lambda. Esta tecnología permite a los diseñadores definir una ventana de tensión en la que el módulo evita la regulación activa y conecta directamente la entrada con la salida.

En los convertidores DC-DC convencionales, las etapas de conmutación y regulación generan pérdidas eléctricas y térmicas que reducen la eficiencia global. Al evitar la conversión en determinadas condiciones de funcionamiento, la serie i9C puede alcanzar eficiencias de hasta el 99 %, según la empresa. La menor disipación de potencia reduce el estrés térmico de los componentes y puede prolongar la autonomía de los sistemas alimentados por baterías.

Este enfoque resulta especialmente relevante para aplicaciones dentro de la cadena de suministro digital, donde los equipos móviles autónomos suelen operar con limitaciones térmicas y energéticas. La reducción de calor también puede disminuir los requisitos de refrigeración y mejorar la fiabilidad en instalaciones cerradas o con bajo flujo de aire.

Amplio rango de entrada para arquitecturas industriales de potencia
La serie i9C está diseñada como un convertidor buck-boost no aislado, capaz de funcionar cuando la tensión de entrada se encuentra por encima o por debajo de la tensión de salida requerida. Esta flexibilidad permite que un único módulo soporte diferentes estados de batería y configuraciones de bus DC distribuidas, habituales en automatización industrial y robótica móvil.

TDK integró el módulo en un formato wide quarter-brick con placa base incorporada compatible con refrigeración por convección, conducción o aire forzado. El diseño térmico está orientado a entornos industriales con altas temperaturas ambiente y flujo de aire limitado.

Las funciones integradas de protección y control incluyen control on/off de lógica negativa, remote sense, señal power-good, protección ajustable contra sobrecorriente y recuperación automática. El módulo también incorpora un modo de bajo consumo configurable para reducir la disipación energética durante condiciones de inactividad o carga ligera.

La protección ajustable contra sobrecorriente permite a los ingenieros adaptar los límites de corriente a los requisitos específicos del sistema y reducir la necesidad de circuitos externos adicionales de protección.

Aplicaciones en robótica y equipos alimentados por baterías
La serie de convertidores está dirigida a distintos segmentos del ecosistema industrial y de movilidad conectada, especialmente sistemas que requieren conversión de potencia compacta y de alta eficiencia. Entre las aplicaciones típicas se incluyen vehículos guiados automatizados (AGV), robots móviles autónomos (AMR), drones comerciales, plataformas robóticas humanoides, equipos de comunicaciones y sistemas portátiles de prueba.

Los sistemas robóticos alimentados por baterías pueden beneficiarse de mayores niveles de eficiencia, ya que menores pérdidas energéticas influyen directamente en la autonomía y la gestión térmica. En plataformas móviles, la menor generación de calor puede simplificar el diseño de las carcasas y reducir la dependencia de sistemas de refrigeración activa.

Los módulos cumplen con los requisitos de seguridad IEC/UL/CSA/EN 62368-1 y cuentan con certificaciones CE y UKCA para las directivas de Baja Tensión, EMC y RoHS.

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

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