Simplifique el diseño global de dispositivos con fuentes de alimentación CA/CC versátiles

A menudo, los equipos electrónicos se destinan a su uso en varios países, lo que plantea desafíos de configuración global a los diseñadores de sistemas para tecnologías de la información y la comunicación (TIC), dispositivos médicos, equipos industriales y electrodomésticos. Debido a la gran variedad de entornos normativos, lograr el cumplimiento global es especialmente complejo, costoso y requiere mucho tiempo, lo que retrasa los lanzamientos y compromete la competitividad.

Este artículo analiza brevemente los desafíos de cumplimiento a los que se enfrentan los diseñadores cuando desarrollan productos globales. A continuación, se presentan las robustas y versátiles fuentes de alimentación de escritorio de GlobTek y muestra cómo los diseñadores pueden utilizarlas para cumplir los requisitos de conformidad internacionales y simplificar el diseño, la certificación y la implementación de los productos.

Las diferencias de la red eléctrica en todo el mundo

En todo el mundo, las redes de CA utilizan 15 tipos diferentes de tomas de pared, cada uno de ellos diseñado para cumplir las normas y reglamentos de seguridad locales. La variedad refleja las diferencias fundamentales en la tensión y la frecuencia de suministro, que pueden agruparse a grandes rasgos en cuatro esquemas principales: de 220 V a 240 V a 50 Hz, de 220 V a 240 V a 60 Hz, de 100 V a 127 V a 60 Hz y de 100 V a 127 V a 50 Hz (figura 1).

Figura 1: La tensión y la frecuencia de la red eléctrica varían globalmente, con cuatro esquemas principales en uso. (Fuente de la imagen: DigiKey)

La razón de estas diferencias es principalmente histórica, resultado de las alianzas políticas y comerciales a medida que se desplegaban las redes, así como de las preocupaciones relativas a la seguridad, la eficacia de la transmisión a larga distancia y el rendimiento del alumbrado y los motores. No obstante, corresponde a los diseñadores determinar la mejor manera de convertir la electricidad de la red para alimentar sus productos, al tiempo que sortean los problemas de conformidad que pueden dar lugar a implantaciones escalonadas y costosos retrasos en los lanzamientos mundiales de productos.

Cómo las fuentes de alimentación externas simplifican el diseño energético de los productos

Normalmente, los equipos alimentados por la red eléctrica vienen con una fuente de alimentación interna que convierte la electricidad de la red directamente desde una toma de corriente a través de un cable de alimentación fijo o un cable IEC separable. Para los productos que operan en una sola región, esto proporciona varias ventajas, incluyendo una conversión de potencia optimizada y una alta integración, lo que resulta en diseños limpios con un desorden mínimo.

El problema de esta integración es que bloquea un producto para servir a un número limitado de regiones. Con las fuentes de alimentación internas, los fabricantes necesitan diferentes SKU para vender el mismo producto básico en todo el mundo, lo que aumenta los costos y complica el desarrollo y la implementación.

Alternativamente, las fuentes de alimentación externas desacoplan el diseño de la alimentación interna de un producto de la red eléctrica, lo que simplifica los circuitos internos de alimentación y permite factores de forma compactos del producto. Como resultado, los fabricantes pueden crear una única referencia de producto con un diseño unificado que cumpla los requisitos internacionales. Al unificar el diseño de la alimentación en las distintas gamas de productos, una sola fuente de alimentación puede servir para varios dispositivos, lo que facilita la logística de almacenamiento regional. Por estas razones, muchos diseñadores eligen fuentes de alimentación externas cuando desarrollan productos para mercados globales.

Fuentes de alimentación sólidas y adaptables para la distribución global de productos

La serie Globtek GTM96600 de fuentes de alimentación es una solución versátil de alimentación externa que soporta muchos productos a través de diversos casos de uso y geografías. Esta serie de fuentes de alimentación CA/CC de sobremesa admite un amplio rango de entrada de CA de 100 V a 240 V a 50 Hz a 60 Hz, con una salida de CC fija de 5 V a 54 V en incrementos de 0.1 V. El diseño sólido y fiable del adaptador GlobTek ofrece las siguientes ventajas de rendimiento:

• Hasta 60 W de potencia para una amplia gama de aplicaciones
• Alta eficiencia media y consumo ultrabajo en vacío para reducir el uso de energía en modo de espera con el cumplimiento de las normas de eficiencia energética de nivel VI
• Funcionamiento de hasta +74 °C con potencia reducida y arranques en frío hasta -40 °C para su uso en condiciones industriales duras
• Opciones de clase I y clase II que permiten mejorar la seguridad en entornos médicos y de consumo

Junto a estas especificaciones eléctricas, la serie GTM96600 ofrece un innovador diseño mecánico con cuchillas intercambiables que admiten tomas de pared de CA locales para diferentes regiones. Dos ejemplos de cuchillas son la opción R-NA-2(R) (figura 2, izquierda) para los mercados norteamericanos y japoneses de clase II, y la opción R-EU-3(R) (figura 2, derecha) para los suministros de clase I en Europa y Sudamérica.

Figura 2: Las cuchillas intercambiables de GlobTek, como la R-NA-2(R) (izquierda) y la R-EU-3(R) (derecha), permiten que los adaptadores GTM96600 encajen directamente en tomas de varias regiones. (Fuente de la imagen: GlobTek, modificado por el autor)

Hay disponibles opciones de cuchillas adicionales compatibles con las tomas de pared de Australia, China, Reino Unido, Hong Kong y Singapur. Para otras regiones o tendidos de cable más largos en los que las tomas de corriente pueden estar más alejadas del equipo, GlobTek ofrece una amplia gama de cables de alimentación estándar IEC 60320 desmontables que se integran perfectamente con los conectores incorporados de la serie GTM96600.

Las cuchillas intercambiables y los cables de alimentación de GlobTek se suministran por separado, lo que permite a los fabricantes de dispositivos adaptar los pedidos a cada región simplemente enviándolos con el paquete de accesorios de cuchillas o cables local, facilitando la gestión del inventario. Además, la serie GTM96600 incluye un kit de conectores de barril para una mayor flexibilidad de conexión en la salida de CC. El kit estándar incluye tres tapones macho rectos para barril con diámetros interiores muy utilizados de 1.3 mm, 2.1 mm y 2.5 mm. La polaridad viene determinada por la orientación de la punta con respecto a la fuente de alimentación principal. Los conectores alternativos están disponibles por separado.

La serie GTM96600 ofrece certificaciones completas y conformidad de seguridad para acortar el tiempo de comercialización, con aprobaciones globales en Corea, Taiwán, India y más. Estas normas incluyen:

• IEC 60601-1 (médico)
• IEC 62368-1 (TIC y audiovisuales (AV))
• IEC 61558-1 y UL 1310 (fuentes de alimentación (PSU))
• IEC 60335 (electrodomésticos)

Exploración de las fuentes de alimentación CA/CC de escritorio de la serie GTM96600

La serie GTM96600 abarca muchas opciones de salida de CC, desde las estándar hasta las relativamente especializadas. Un buen ejemplo de adaptador adecuado para un uso generalizado es el RR9LE5000T00CIMR6B (figura 3), que incluye un kit de conector de barril.

Figura 3: La fuente RR9LE5000T00CIMR6B de clase I viene con un kit de conectores de barril y ofrece una solución flexible para 12 V a 60 W, típica de los productos TIC globales. (Fuente de la imagen: GlobTek)

Esta fuente de clase I ofrece todas las ventajas de seguridad de tres clavijas de red, con una conexión interna a tierra para equipos fijos o con carcasa metálica. La salida de 12 V a 60 W admite muchas aplicaciones, como enrutadores de red, discos duros externos y mini PC, así como equipos de audio domésticos y sistemas de iluminación LED, que probablemente requieran la capacidad de corriente máxima de 5 A.

Como la mayoría de la serie GTM96600, la RR9LE5000T00CIMR6B mide sólo 117.5 mm × 53.5 mm × 36.6 mm para una mínima intrusión. La longitud del cable es de 1.20 m, lo que es representativo de la gama pero varía según la unidad.

Para una salida de 30 V un poco menos común, el RR9KR2000T00CIMR6B (figura 4) proporciona un adaptador de clase II con una entrada de dos clavijas (sin conexión a tierra) para dispositivos en los que la conexión a tierra de un edificio puede no ser fiable. El adaptador acepta un cable IEC C8 o una cuchilla intercambiable.

Figura 4: Para los sistemas de 30 V en los que no se puede garantizar una conexión a tierra fiable de la red, el RR9KR2000T00CIMR6B simplifica la entrega segura de energía. (Fuente de la imagen: GlobTek)

Al conservar la salida completa de 60 W, la RR9KR2000T00CIMR6B sirve para productos menos comunes, como instrumentos dentales motorizados y sistemas de control industrial especializados en los que 2 A son suficientes. También ofrece una solución para aplicaciones de carga de baterías de iones de litio de mayor tamaño, como las herramientas eléctricas.

Por último, el RR9LB6667T00CIMR6B (figura 5) es un ejemplo de alimentación con una salida especializada de 5.95 V. Este adaptador de 40 W de clase I se adapta bien a los sistemas de carga propios configurados ligeramente por encima de la salida típica de 5 V. Además, la capacidad de corriente relativamente alta es compatible con equipos médicos portátiles, como monitores de asistencia sanitaria a domicilio y aparatos de ultrasonidos, que requieren un funcionamiento a bajo voltaje por motivos de seguridad.

Figura 5: El RR9LB6667T00CIMR6B ofrece una solución para la entrega de alimentación de bajo voltaje no estándar en la que una clavija de tierra es esencial para la seguridad del dispositivo. (Fuente de la imagen: GlobTek)

Conclusión

Para los diseñadores de productos globales, las numerosas normas de tensión de red pueden complicar considerablemente el diseño, la certificación y la implementación de los productos. La versátil serie GTM96600 de GlobTek resuelve estos problemas rompiendo el vínculo entre la entrega de energía interna de un producto y la geografía, proporcionando una fuente de alimentación sólida y certificada para aplicaciones globales en las que es esencial una entrega de energía segura y fiable.