3 aplicaciones que deberían enfatizar las soluciones de protección y filtrado

Las soluciones de protección y filtrado no son un concepto nuevo, pero a medida que los sistemas obtienen más conectividad en paquetes más pequeños, son más importantes que nunca.

Las soluciones de protección y filtrado no son un concepto nuevo, pero a medida que los sistemas obtienen más conectividad en paquetes más pequeños, son más importantes que nunca.

La descarga electrostática (ESD) ha estado causando problemas durante mucho tiempo. Ha sido el culpable de muchos lanzamientos tardíos o fallidos de productos e incluso se sospecha que fue la causa del accidente de Hindenburg en 1937. Afortunadamente, las descargas electrostáticas en los diseños electrónicos actuales no causarán grandes explosiones como las que pueden ocurrir con sustancias volátiles como el hidrógeno. Sin embargo, la probabilidad de un mal funcionamiento relacionado con ESD en sus diseños electrónicos probablemente aumentará en los próximos años. Tenemos una situación similar para los transitorios más lentos, como los pulsos de sobretensión.

A medida que los semiconductores se hacen más pequeños, mantener la integridad de la señal se vuelve más difícil a medida que los subsistemas se combinan. A medida que los dispositivos transfieren más datos hacia y desde múltiples fuentes a través de múltiples sistemas, también existe más potencial para problemas de interferencia electromagnética (EMI). Por ejemplo, un teléfono inteligente puede transferir datos a través de 4G, WiFi, Bluetooth y USB. Para hacer las cosas más difíciles, muchos dispositivos también están incorporando Zigbee, Thread y otros protocolos inalámbricos además de BLE / Bluetooth 5. Los diseños electrónicos están incorporando cada vez más sistemas en paquetes cada vez más pequeños, y ese patrón probablemente continuará en el futuro. futuro.

Las soluciones de protección y filtrado son útiles para todos los diseños electrónicos, pero hemos destacado tres industrias en ciernes en las que podría ser especialmente importante a continuación.

El IoT industrial (IIoT)

Según la investigación de ABI, la Internet industrial de las cosas agregará 13 millones de conexiones por cable e inalámbricas adicionales a los 53 millones que ya existen. Los sistemas IIoT son complejos y se transfieren una gran cantidad de datos y energía. Al igual que un subsistema defectuoso en un dispositivo puede hacer que falle todo el dispositivo, la falla de un dispositivo individual en la línea de ensamblaje puede detener la producción hasta que sea reparado o reemplazado.

Dado que los sistemas IIoT se distribuyen en líneas de fabricación completas en lugar de estar concentrados en gabinetes bien protegidos, estos sistemas deben poder soportar transitorios como ESD y pulsos de sobretensión mientras siguen enviando sus datos de manera confiable.

Con tantos dispositivos trabajando juntos, la ESD puede ser devastadora para la producción. Si bien el costo de reemplazar y reparar dispositivos individuales es relativamente económico, el costo de oportunidad de quedarse atrás en la producción puede descarrilar los planes de una empresa de fabricación para el futuro cercano.

Las fábricas de IIoT requieren una transmisión de datos limpia para que los robots se comuniquen y trabajen de manera eficiente.

IoT automotriz y vehículos autónomos

Los vehículos más nuevos ya cuentan con muchas conexiones de IoT. La necesidad de una conectividad confiable se volverá exponencialmente más importante cuando los autos autónomos salgan a la carretera. En este momento, un mal funcionamiento en los sistemas de IoT de un automóvil o flota de camiones tiene consecuencias relativamente mínimas, como no tomar la ruta óptima, llegar tarde a una entrega o calcular mal el presupuesto de combustible. Con vehículos autónomos, un mal funcionamiento significativo podría ser mortal.

Los peligros del mal funcionamiento en los vehículos autónomos son dobles:los vehículos autónomos deben transferir los datos recopilados por sus sensores para navegar de manera segura y los vehículos deben comunicar su intención entre sí para evitar colisiones basadas en el tráfico. Se requiere mucha transmisión de datos para estos cálculos y un hardware confiable es crucial para facilitar esto.

Los vehículos autónomos procesan y transfieren una gran cantidad de datos. Se necesita hardware confiable para mantener estos sistemas en funcionamiento.

Teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles con USB-C

Si bien la mayoría de los diseños de IoT buscan una menor potencia, los teléfonos inteligentes son un caso peculiar porque necesitan equilibrar las aplicaciones de baja potencia con una carga más rápida y tasas de transferencia de datos. Muchos fabricantes de teléfonos inteligentes están dando el salto al USB Type-C, que puede transferir hasta 100 vatios y hasta 10 Gigabits por segundo. Esta es una gran cantidad de energía comprimida en un dispositivo pequeño, lo que aumenta el riesgo de daños por sobretensión.

Las soluciones eficientes de protección y filtrado facilitan la vida de los diseñadores de teléfonos inteligentes:dispositivos de protección contra sobretensiones, que pueden manejar pulsos de alta energía en un espacio pequeño al permitir una estrategia de protección pequeña y eficiente. Dispositivos de protección ESD, que brindan protección eficiente para los últimos transceptores sensibles mientras están diseñados para dejar pasar su señal. Esta eficiente tecnología de protección ESD también se puede combinar con filtros EMI para minimizar la interferencia con las transmisiones de datos inalámbricas.

Las frecuencias en los dispositivos móviles pueden saturarse mucho.

Enfatizando la protección y el filtrado a nivel de componente

La necesidad de soluciones de protección y filtrado está pasando de los niveles de dispositivos y circuitos a los niveles de componentes individuales. Hay muchas formas en que los ingenieros pueden reducir las descargas electrostáticas (ESD), las sobretensiones y las interferencias electromagnéticas (EMI) en los diseños, y es de esperar que tener componentes fabricados para reducir tales perturbaciones facilitará su trabajo.

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