prólogo
Tradicionalmente, las aplicaciones industriales han utilizado voltajes de fuente de alimentación de 5 V y más, ofrecidos por las soluciones lógicas NXP en las familias lógicas HEF, HC(T) y AHC(T). En el futuro, habrá una tendencia creciente hacia las aplicaciones de bajo consumo dentro de las aplicaciones industriales. Especialmente en la industria portátil donde los intervalos de recarga son un diferenciador clave del producto. Las aplicaciones, como los lectores portátiles de códigos de barras, los equipos de medición y los equipos médicos, utilizan NXP Logic para resolver desafíos de diseño, como el almacenamiento en búfer de señales, el cambio de nivel, la multiplexación y la demultiplexación. Los diseñadores también pueden aprovechar los dispositivos lógicos para agregar funcionalidad a las soluciones existentes, lo que reduce el tiempo de comercialización sin la costosa y lenta remodelación de ASIC. Los paquetes de NXP Logic ofrecen una forma rentable de optimizar su diseño y reducir el espacio que ocupa en la placa de circuito impreso. Este informe técnico presenta la familia lógica de NXP adecuada para su uso en aplicaciones industriales. Brinda una revisión de las tecnologías de baterías disponibles en la actualidad y examina tres aplicaciones industriales portátiles que utilizan soluciones lógicas de NXP.
Familia NXP Logic para aplicaciones industriales
NXP ofrece seis familias lógicas CMOS para aplicaciones industriales.
HEF, HC(T) y AHC(T) son familias lógicas maduras que se encuentran comúnmente en controladores de motores, activación de relés, detección de baterías y aplicaciones de control con nodos de voltaje superiores a 5 V. NXP ofrece una amplia cartera de funciones como puertas, búferes, transceptores e interruptores analógicos en estas familias para implementar toda la interfaz y la lógica de control requeridas para aplicaciones industriales de alto voltaje.
Con E/S tolerantes a sobretensiones, la familia LVC facilita la migración de aplicaciones de 5 V a 3,3 V o 2,5 V. AUP facilita la migración de aplicaciones de 3,3 V a 1,8 V y AXP facilita la migración de aplicaciones de 2,5 V a 1,2 V e inferiores. (AXP es actualmente la única familia lógica completamente especificada en el nodo de 0,8 V (0,75-0,85 V)).
Las nuevas familias lógicas de NXP, AUP y AXP, están hechas específicamente para aplicaciones de energía ultrabaja. El bajo voltaje de suministro no solo reduce el consumo de energía, sino que el uso de procesos avanzados reduce la corriente de espera a menos del 5% de LVC. .
NXP ofrece una amplia cartera de paquetes con y sin plomo adecuados para diseños industriales portátiles. Actualmente se utilizan ampliamente SOIC, TSSOP, DQFN y Pico Gate. PicoGate es el paquete TSSOP insignia de 6 u 8 pines de NXP para lógica de puerta simple, doble y triple. DQFN y Micropak™ son alternativas sin plomo a los paquetes SOIC y TSSOP, que ahorran espacio crítico en diseños portátiles industriales. Todos los paquetes lógicos están libres de plomo y halógenos y cumplen con los estándares de cumplimiento ambiental RoHS y Dark Green. Todas las familias de CMOS lógicos de NXP están calificadas para pruebas de tensión eléctrica y mecánica JEDEC® de punto de lectura extendida para garantizar la idoneidad en aplicaciones industriales.
Alimentación de aplicaciones portátiles de bajo consumo:
El voltaje nominal de una batería estándar (celda) determina el voltaje de funcionamiento recomendado para dispositivos portátiles. La siguiente tabla muestra los tipos de celdas recargables más comunes y su voltaje nominal por celda.
Las fuentes de alimentación de celda única se encuentran más comúnmente en aplicaciones de tamaño limitado (dispositivos médicos, sensores, etc.). Las familias AUP o AXP son ideales para estas aplicaciones. Con un voltaje operativo nominal de 1,2 a 3,7 V, estas familias lógicas continúan funcionando incluso cuando las celdas se descargan a su voltaje mínimo, lo que proporciona la máxima longevidad.
Una fuente de alimentación de 2 celdas (“batería”) proporciona un mayor voltaje y una mayor duración de la batería. Los voltajes operativos nominales de 2,4 V (2 x 1,2) a 3,0 V (2 x 1,5) están disponibles en las familias lógicas HC, AHC, LVC y AUP sin necesidad de regulación de voltaje.
Las fuentes de alimentación multicelda pueden suministrar voltajes de 6 a 12 V y se pueden ajustar hasta 5 V para las familias HCT y AHCT. También se puede dejar sin sintonizar para la manipulación directa de dispositivos HEF.