Dentro del próspero mercado electrónico actual, está creciendo la demanda de aplicaciones de accionamiento a batería. En respuesta, los principales fabricantes de componentes presentan avances en las tecnologías de aplicaciones de accionamiento a batería que impulsan mejoras en el rendimiento, la eficiencia y el tamaño de los motores y los productos en múltiples segmentos del mercado.
El mercado actual de aplicaciones alimentadas a batería recibe el impulso de tres segmentos principales de productos: robótica de consumo de baja potencia, productos domésticos y profesionales de baja potencia, y vehículos eléctricos ligeros (LEV) de potencia alta.
La robótica de consumo incluye juguetes a control remoto, aspiradoras robot y droides de consumo. Además, constituye el segmento de más rápido crecimiento del mercado de robótica en general. El mayor crecimiento ocurre en los robots de servicio y los multicópteros, ya que las ventas de estos últimos se triplicaron de 2015 a 2016. Las aplicaciones para cámaras de los multicópteros, el vuelo autónomo y los sofisticados equipos integrados están superando los límites de rendimiento, eficiencia y control.
Los productos domésticos y profesionales incluyen herramientas eléctricas, multicópteros comerciales (droides), electrodomésticos inalámbricos y equipos de atención médica. Las herramientas eléctricas inalámbricas son el sector de más rápido crecimiento dentro del mercado de las herramientas eléctricas, impulsado por la nueva tecnología de los motores de CC sin escobillas (BLDC). La comodidad y seguridad de las herramientas eléctricas inalámbricas ligeras y de baja tensión ofrecen beneficios tanto a usuarios profesionales como particulares. Según su topología, estas herramientas requieren soluciones optimizadas en función del espacio o el costo.
Los vehículos eléctricos ligeros son aplicaciones de potencia alta e incluyen scooters eléctricos, bicicletas eléctricas, skateboards eléctricos, motocicletas eléctricas, montacargas, automóviles de baja velocidad y otros vehículos alimentados a batería. Las inquietudes y regulaciones ambientales están creando la necesidad de reducir la contaminación en las grandes áreas urbanas, mientras que el crecimiento en las alternativas de movilidad eléctrica ha demostrado la necesidad de contar con motores eléctricos más eficientes y de mayor rendimiento. Los requisitos clave de las aplicaciones para vehículos eléctricos ligeros incluyen aumentar el rango de operación y la duración de la batería, así como reducir el tiempo de carga.
Tendencias y fuerzas de la industria
Las fuerzas y tendencias que conforman el mercado actual de los accionamientos a batería incluyen nuevas tecnologías para baterías, control sin sensores, optimización de energía-tamaño, aumento de la tensión de suministro, aumento de la potencia con tamaño y espacio más pequeños, y el uso creciente de los motores de CC sin escobillas (BLDC).
El surgimiento de los motores de CC sin escobillas
Cada vez más aplicaciones, desde equipos médicos y electrodomésticos hasta dispositivos para control de edificios y de automatización industrial, se basan en motores de CC sin escobillas. Para estas aplicaciones, la elección de un motor BLDC tiene numerosas ventajas, entre las que se incluyen mayor eficiencia, tamaño del motor más pequeño, menos peso y duración más prolongada. Además, no se requiere mantenimiento, no se producen chispas y se obtiene más potencia, a la vez que se ocupa un espacio más pequeño. La utilización de un motor de CC sin escobillas también permite un proceso de desarrollo rápido que acelera el tiempo de lanzamiento al mercado.
Productos de Infineon para soluciones de accionamiento a batería de baja tensión
Los productos de Infineon para accionamientos de motores a batería de baja potencia se basan en su experiencia en fabricación y tecnología líderes en la industria e incluyen los más altos estándares de calidad. La gama de innovadores semiconductores de potencia de Infineon le permite desarrollar soluciones altamente confiables y eficientes para todo tipo de aplicaciones de accionamiento a batería.
Los productos incluyen MOSFET de baja y alta tensión, productos de señales pequeñas, IC para controladores de compuerta compactos de 100 V o 200 V de EiceDRIVER™, sensores magnéticos y reguladores de tensión, microcontroladores de XMC™, IC para control de movimiento IRMCK099 de iMOTION™, IC de autenticación de ORIGA™, así como una cartera completa de kits de aplicaciones para control de motores de baja tensión que reducen el costo y la duración del ciclo de desarrollo del cliente.
Productos destacados de la familia de MOSFET de potencia de Infineon
Los MOSFET de potencia de baja tensión de Infineon OptiMOS™ y StrongIRFET™ abarcan MOSFET desde 20 V hasta 300 V y abordan una amplia gama de necesidades de frecuencias de conmutación de baja a alta.
La revolucionaria familia de MOSFET de potencia de alta tensión CoolMOS™ establece nuevos estándares en el campo de la eficiencia energética. Los productos CoolMOS ofrecen una reducción significativa de las pérdidas de conducción, conmutación e impulsión, y permiten densidad de potencia alta y eficiencia para sistemas de conversión de potencia superior. La generación de vanguardia de MOSFET de potencia de alta tensión permite que los suministros de energía de CA-CC sean más eficientes, más compactos, más livianos y más refrigerados que nunca.
Productos destacados de la familia de IC para control de movimiento iMOTION de Infineon
Como una familia de productos altamente integrados para el control de accionamientos de velocidad variable, los IC de iMotion integran tanto el hardware como el software necesario para ejecutar control sin sensores en motores síncronos de imanes permanentes (PMSM). Además, proporcionan el sistema de motor de más alta eficiencia energética con el costo más bajo del sistema.
Los IC de iMotion ofrecen el sistema de control de motor (MCE) patentado de Infineon, que elimina la etapa de codificación de software del proceso de desarrollo del algoritmo para el control del motor. Por lo tanto, la implementación de un accionamiento de velocidad variable se reduce a la configuración del MCE para el motor correspondiente. Con la asistencia de potentes herramientas como MCEwizard y MCEDesigner, los desarrolladores pueden hacer funcionar un motor en menos de una hora.
Productos de Infineon para vehículos eléctricos ligeros (potencia alta)
Los productos de Infineon para vehículos eléctricos ligeros (LEV) ofrecen dispositivos de alta eficiencia para la administración de la batería y la regulación de la tensión. Gracias a la innovación de vanguardia y su confiabilidad excepcional, Infineon ofrece una completa gama de semiconductores de potencia para vehículos eléctricos ligeros (LEV), lo que incluye controladores de compuerta compactos de EiceDRIVER, microcontroladores de XMC, diodos de potencia de silicio Rapid 1 y Rapid 2, sensores magnéticos y la familia de MOSFET de potencia de Infineon que se menciona más arriba.
Beneficios de las soluciones y los productos alimentados a batería de Infineon
Infineon ofrece soluciones completas para aplicaciones de accionamiento a batería a partir de una cartera de productos integral. La fabricación de alta calidad de la empresa brinda gran confiabilidad y larga vida útil del producto, mientras que las soluciones optimizadas para costos ofrecen reducciones en el costo de BOM debido a un RDS(on) bajo.
En el caso de las aplicaciones alimentadas a batería, la clave está en ahorrar energía de la batería. La amplia selección de dispositivos de Infineon para administración de potencia y regulación de tensión ofrece la más alta eficiencia energética posible con máxima precisión.
Los pequeños factores de forma de Infineon minimizan los requisitos de espacio, admiten los diseños compactos, y ofrecen la densidad de potencia más alta y el RDS(on) más bajo. Infineon también le permite llegar más rápido al mercado, ya que le ofrece placas de demostración y evaluación para desarrollar prototipos rápidamente, además de simulaciones, documentación y soporte para sistemas que reducen el costo y el tiempo de desarrollo.