La solución de alta eficiencia para convertidores.

MuxCapacitor® es una tecnología patentada de conversión de voltaje desarrollada por Helix Semiconductors. Gracias a su alta eficiencia, el IP de conversión de MuxCapacitor permite a Helix construir IC de potencia altamente integrados, que se pueden usar en una variedad de aplicaciones que requieren conversión de potencia AC-DC o DC-DC. Al implementar esta tecnología a través de un proceso de SOI CMOS de alto voltaje, se obtienen dispositivos que pueden soportar voltajes de entrada de hasta 400 V CC, adecuados para su uso en la mayoría de las aplicaciones donde se requiere la conversión de corriente alterna a corriente continua. Los convertidores AC-DC desarrollados por Helix son adecuados para desarrollar soluciones de fuente de alimentación con y sin transformadores, lo que garantiza una eficiencia promedio de más de 95% en ambos casos.

La tecnología MuxCapacitor también resulta ser particularmente útil para administrar la disipación de energía en condiciones de carga libre. Cuando la absorción de carga es cero, la propiedad intelectual de Helix tiene una absorción de menos de 5 mW, sin producir ningún efecto en el valor de la tensión de salida, que permanece en el valor requerido. Otra importante familia de dispositivos desarrollada por Helix Semiconductors se refiere a los convertidores DC-DC, principalmente destinados a aplicaciones de conversión de voltaje intermedio.

Estos convertidores tienen voltajes de entrada entre +24 V DC y +60 V DC, con una eficiencia promedio de más del 94% y absorción en ausencia de una carga de menos de 5 mW. Las aplicaciones típicas de los convertidores de voltaje Helix AC-DC son las siguientes: voltajes de salida compatibles con USB-C, salidas inteligentes, puertas de enlace IoT y IIoT, sensores remotos, detectores de humo y CO. Las aplicaciones de conversión DC-DC incluyen blades de telecomunicaciones, centros de datos, servidores y racks en la nube, dispositivos PoE, cámaras de seguridad de puntos de acceso inalámbricos, teléfonos VoIP, controladores industriales, HVAC, IoT y IIoT Gateways.

Una visión general de la tecnología MuxCapacitor

En los últimos años, ha habido una proliferación de dispositivos electrónicos y aplicaciones, lo que ha dado lugar a una creciente demanda de soluciones de administración de energía, tanto en corriente directa como en corriente alterna.

Para reducir continuamente la absorción de energía, requerida por aplicaciones tanto industriales como de consumo, es necesario diseñar soluciones y dispositivos que ofrezcan una eficiencia muy alta, minimizando las pérdidas y la disipación de energía. Además, los aspectos relacionados con las regulaciones actuales, como aquellos que son puramente ecológicos, no deben pasarse por alto para contribuir a la protección del medio ambiente.

En este contexto, la tecnología MuxCapacitor (brevemente, MuxCap ™) desarrollada por Helix Semiconductors representa una ruptura con las soluciones tradicionales. MuxCap logra un nivel de eficiencia muy alto en todas las condiciones de carga, combinado con un mínimo gasto de energía. La alta eficiencia que se puede obtener a través de la técnica de conversión capacitiva MuxCap también se puede combinar con otra tecnología Helix patentada: CapIso ™. CapIso ofrece un aislamiento capacitivo de estado sólido, que elimina la necesidad de transformadores voluminosos y costosos en el diseño de convertidores AC-DC y convertidores aislados DC-DC. El uso de las tecnologías MuxCap y CapIso, por lo tanto, hace posible obtener soluciones sencillas, compactas y altamente eficientes para la conversión de energía.

La eficiencia energética, expresada en porcentaje, que se puede obtener con una solución basada en la tecnología MuxCap se muestra en la Figura 1. Como se puede ver, la curva azul corresponde a un valor de muy alta eficiencia y permanece casi constante a medida que varía la carga (también la la carga se expresa en porcentaje). La curva roja se refiere, en cambio, a un tipo común de solución, basado en una tecnología tradicional basada en magnéticos. Cabe señalar que la segunda solución alcanza valores de eficiencia comparables a los de la solución MuxCap solo para un uso de carga de más del 50%, mientras que para valores de carga más bajos, la eficiencia es mucho menor.

La curva de eficiencia resalta la ventaja de la entrega de potencia MuxCap. No solo la eficiencia es extremadamente alta, sino que no existe una penalización de eficiencia con cargas operativas bajas. Los conjuntos de chips Helix MuxCap incluyen hasta tres etapas, donde cada etapa MuxCap consume menos de 1¦ÌA de corriente de funcionamiento inactiva. MuxCap, basado en una tecnología de bomba de carga de condensador conmutado, alcanza una eficiencia superior al 98% y es adecuado para soluciones de conversión de potencia aisladas o no aisladas, AC-DC y DC-DC, buck o boost.

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