Aunque la idea de la energía en la electrónica una vez fue relativamente sencilla, un mundo insular basado en un conjunto claro de límites y expectativas básicas, hoy más que nunca es evidente que las nuevas fronteras de posibilidades han inspirado un empuje para encontrar nuevas soluciones fuera de las fronteras tradicionales y han vuelto al mundo de los sistemas de energía igual de complejo que muchas de las otras partes de los circuitos actuales. A medida que la demanda por piezas de componentes y sistemas modernos aumenta para convertirse en "más inteligentes" y capaces de funciones complejas, las compañías como el líder del mercado Exar Corporation continúan redefiniendo el equilibrio entre simplicidad optimizada y funcionalidad compleja en la electrónica de potencia de vanguardia. En una entrevista reciente, el director de marketing para productos de energía de Exar, Jon Cronk, presentó un desglose de la reciente línea de PMIC universales de la compañía y un poco de información de la posición en que la compañía se ve a sí misma en el mercado, tanto ahora como en el futuro próximo.
"Las principales fuerzas impulsoras que vemos en el actual mercado de sistemas de energía son la simplicidad, densidad, modos de eficiencia de baja potencia e inteligencia, las que en sí comprenden la telemetría y monitorización, el control dinámico y la capacidad de reconfiguración del sistema de alimentación", enumera Cronk. Él señala que Exar ha estado trabajando en dispositivos de energía programables por más de una década, con el lanzamiento del primer componente en 2009 y el lanzamiento de las piezas más recientes a finales del último trimestre del año pasado. Con sus nuevos esfuerzos, Exar continúa a haciéndose un nombre en el mundo popular de lo que se conoce como "universal', aunque como lo explica Cronk: "Usamos el término "PMIC universal" irónicamente, porque las PMIC están dedicadas a un procesador en particular". De forma inconveniente, no todos los procesadores hacen el mismo trabajo para los diferentes clientes, explica. "Nuestras PMIC universales son tan específicas del mercado como una FPGA, lo que significa que pueden utilizarse para cualquier tipo de sistema integrado en que pueda pensar. Es por ello que nuestras PMIC universales están más difundidas en el mercado más amplio que cualquier otra en el mercado actual".
Las PMIC de Exar, que proporcionan una administración de potencia inteligente, eficiente y de alta densidad, permiten operaciones de alta complejidad mientras que simultáneamente sigue simplificando el resto del sistema. Estos productos son adecuados para una amplia variedad de campos, desde sistemas de teleconferencia hasta cámaras IP para sistemas de audio de alta gama y aplicaciones militares. Cronk explica cómo la amplia presencia de Exar en el mercado se erige como una potente fuerza impulsora detrás de su éxito con el innovador diseño de la PMIC universal, diciendo que: "Exar está presente en una amplia variedad de aplicaciones únicas. Hecho que nos condujo al lanzamiento de la última versión de nuestro producto en noviembre: la XR77129, que es la única pieza programable de lazo de control digital del mercado que tiene un rango de entrada de 40 V". Exar también ha lanzado cinco módulos de potencia para responder a las crecientes demandas de densidad y simplicidad, dos de los cuales se clasifican como PMIC universales ( XRP9710 y XRP9711). "También hemos lanzado tres módulos de potencia que utilizan un esquema de control de tiempo constante patentado", añade Cronk.
Un importante punto de contención actual para aquellos en el campo de los sistemas de potencia avanzados es la re-definición de la simplicidad ideal en términos de los complejos sistemas de hoy en día. Como el Sr. Cronk aclara, gran parte de la labor de Exar es crear un equilibrio de pensamiento avanzado entre la simplicidad y la funcionalidad avanzada. "Por ejemplo, un diseño puede tener sofisticados informes de fallos, secuenciación y temporización requeridos por un sistema en particular. Ahí es donde nuestras PMIC universales intervienen". Con los productos de Exar, la atención añadida a la simplicidad general queda clara partir de la inclusión de herramientas de diseño que le permiten a los usuarios integrar las soluciones universales fácilmente a sus sistemas específicos. "En resumen, le facilitamos al cliente la modificación de estos sistemas de energía a fin de satisfacer las necesidades de sus FPGA antes de que estén disponibles para instalarlos en la placa", continua Cronk.
Cronk también mencionó un caso particular que demuestra vastamente las ventajas del mundo real de los diseños adaptables de Exar. Explica que: "En este caso, pudimos guiar a un cliente que experimentaba un problema de sobretensión nebulosa que estaba causando la interrupción de un importante sistema para que cambiara un solo bit en la configuración de una pieza en la memoria no volátil de 0 a 1, lo que deshabilitó inmediatamente la protección contra sobretensiones". El resultado fue que el cliente de Exar pudo eliminar todas esas fallas de la noche a la mañana, sin tener que enviar a un técnico a terreno. "Si estuviese utilizando un controlador analógico de cualquier tipo, una sobretensión es una función interna del chip y el cliente podría estar atorado con ese problema" insiste Cronk, añadiendo: "Este caso demuestra la ventaja única de la configurabilidad remota inherente de nuestras PMIC universales".
Por supuesto, tuvimos que pedirle a Jon que nos diera más detalles sobre las especificaciones de eficiencia de algunas de las recientes ofertas de Exar y, afortunadamente, estuvo dispuesto. "Nuestras PMIC universales tienen el menor consumo de energía en el mercado actual", aclara sin dudarlo. "Los modos de baja potencia y carga ligera son una de las fuerzas impulsoras en el mercado, pero si echa un vistazo a nuestras PMIC universales, somos los únicos que tienen lo que se conoce como modo PFM digital, que reduce el consumo de energía de cargas ligeras en suministros de energía para reducir considerablemente las pérdidas de conmutación". Cronk describe que la XRP7724 y su seguidora de 40 V, la XR77129, de Exar pueden mantener eficiencias por encima del 80 % hasta corrientes de carga muy ligeras de solo 10 mA en un riel de 20A. Naturalmente, Cronk sabe cuando los hechos no ameritan grandilocuencia, concluyendo que: "Con estas especificaciones para demostrarlo, las soluciones de Exar ofrecen las mejores eficiencias en cargas ligeras hasta el momento".
Para resumir algunas de las discusiones más profundas acerca de la familia de PMIC universales de Exar, Cronk se toma un momento para destacar algunas de las cosas que diferencian a Exar más específicamente de la competencia. "Una gran diferencia es que casi todo el mundo ahí fuera está haciendo su control digital con un ARM en un código que ejecuta un núcleo DSP o PIC. Esas opciones consumen enormes cantidades de energía, incluso cuando están sin hacer nada". En lugar de utilizar un código que ejecuta un procesador, explica, Exar emplea el uso de una máquina de estado, reduciendo costos y asegurándose de "hacerlo bien la primera vez" y añade: "que este esfuerzo reduce la corriente estática en un orden de magnitud".
Al considerar la variedad de clientes que Exar espera poder servir con su fuerte enfoque en convertir las PMIC universales lo más cercano a "universal" realmente posible, comenta que algunas veces: "podemos encontrarnos con una compañía que tiene a una persona a cargo de todo el sistema de hardware, quién, generalmente, no es un experto en energía". Exar espera que el servicio optimizado que proveen ayude a facilitar las cosas, no solo para ellos, sino que considera que "clientes más grandes, como Intel que están altamente calificados en potencia, todavía pueden (y lo hacen) elegir productos como la XRP7724 de Exar para alimentar nuevas plataformas, como la plataforma de desarrollo Intel Grantley, puesto que, sobre todo a su nivel, proporcionamos el mejor equilibrio entre costo y telemetría disponible hoy en día".
En un sentido básico, es cierto que en el pasado los sistemas de energía podrían hacer su trabajo de forma eficiente simplemente proporcionando energía y satisfaciendo las necesidades de escala. Sin embargo, hoy en día, Cronk resalta la creciente importancia de la inteligencia, incluso en el nivel de los componentes. "Con nuestras PMIC universales y otros productos programables similares, ahora disponemos de un sistema de energía que puede ser manipulado por el ingeniero de software. Si su sistema de software no puede tocar su sistema de energía, entonces esa pieza de hardware en su placa no le permite diferenciar su producto", insiste. Afortunadamente, en un universo lleno de posibilidades, Exar continúa liderando hábilmente el camino para hacer que lo "universal" funcione para lo individual.