Potenciando robots: Descubre las soluciones de energía DC de RECOM

Los convertidores DC/DC para montaje en placas destinados a robots móviles deben ser compactos, ligeros (especialmente para drones) y robustos. Los convertidores AC/DC para robots fijos necesitan tener un voltaje de entrada universal, alta densidad de potencia y ser capaces de operar sin ventilador.

Todas estas variables resultan en una amplia gama de requisitos de suministro de energía:

Convertidores DC/DC en aplicaciones robóticas

Se necesita un amplio rango de voltaje de entrada para aprovechar al máximo la energía almacenada en la batería; por ejemplo, una batería de Li-Ion de 48V requeriría un convertidor DC/DC con un rango de voltaje de entrada nominal de 20V – 60V, pero capaz de manejar transitorios cortos de 100V.

Muchas químicas de baterías, especialmente Li-Ion, pueden sufrir daños irreversibles por una descarga profunda, por lo que un convertidor DC/DC con bloqueo por bajo voltaje (UVLO) incorporado, que desconecta automáticamente el suministro si el voltaje cae demasiado, es útil.

Los Mobots típicamente cuentan con una batería de motor de tracción de alto voltaje capaz de proporcionar la energía necesaria para mover el robot, pero necesitan un bus de menor voltaje (generalmente 5V) para alimentar todos los sensores, cámaras, interfaces de comunicación y detectores de movimiento. Para alcanzar la mayor tolerancia a fallos del sistema, es común usar múltiples convertidores DC/DC de baja potencia para alimentar de forma independiente cada uno de estos subsistemas. Cada convertidor DC/DC debe ser compacto, ligero, continuamente a prueba de cortocircuito, y tener un control de habilitar/deshabilitar para permitir una correcta secuencia de encendido/apagado.

Los convertidores DC/DC Buck/Boost (donde el voltaje de salida puede ser menor, mayor o igual al voltaje de entrada) pueden usarse para estabilizar el voltaje variable de la batería a un voltaje de suministro fijo, de modo que el rendimiento del motor sea independiente del nivel de carga de la batería. Por ejemplo, una batería de 48V de Li-Ion entrega 53V después de una carga completa y 43V cuando está casi descargada. El RBBA3000 puede ser programado para ofrecer una salida fija de 48V en todo el rango de carga de la batería.

Los cobots están diseñados para ser utilizados junto con los humanos, ayudando a levantar pesos pesados o seleccionando y presentando pequeñas piezas en procesos de ensamblaje complejos. Los cobots emplean una variedad de tecnologías para permitir un uso seguro del mismo espacio físico que los humanos, como sensores de fuerza, límites virtuales basados en cámaras y controles activados por voz mediante IA. Por lo general, los cobots funcionan con alimentación principal, pero utilizan una arquitectura de energía distribuida para alimentar todos estos diferentes subsistemas, desde convertidores DC/DC de salida única independiente o doble salida, con el fin de mejorar la seguridad del sistema y garantizar un funcionamiento seguro a prueba de fallos.

Los convertidores a bordo son una categoría especial de convertidor DC/DC porque son móviles y están sujetos a las mismas duras condiciones ambientales que los propios Mobots – tales como altas sacudidas y vibraciones, uso en ambientes húmedos, mojados o sucios, y la necesidad de cumplir con regulaciones especiales de seguridad para equipos móviles. Además, ya que se alimentan de diferentes paquetes de baterías de tracción, un rango amplio de voltaje de entrada y un límite ajustable de corriente de salida son útiles.  

Algunos productos RECOM seleccionados adecuados para aplicaciones robóticas: