Utilice controladores de lado alto inteligentes que evitan que las cosas exploten

Trabajar para una compañía de semiconductores es muy divertido. Me alegra decir que he trabajado para cinco de ellas, sin contar mi trabajo como consultor. Todo está a la vanguardia o es innovador. Se trata de un negocio muy vanguardista, La década de los 90 fue especialmente vanguardista, ya que era el Lejano Oeste del negocio de los semiconductores, en el que se rompían los límites cada semana y los descubrimientos en la física de los semiconductores eran como magia.

Soy conocido por llevar un registro de citas en aquellos días. Este es un registro escrito de algunas de las citas o de los diálogos más tontos, o extraños, que se escucharon alguna vez en el mundo de los negocios (“¿a qué hora es la reunión de las 10?”). Los profesionales de la semiconducción dicen algunas de las cosas más raras.

Como la vez que un ingeniero de diseño de un semiconductor análogo se levantó en una reunión con un cliente automovilístico importante y anunció muy lentamente: “Tengo tres cosas que decir. La primera no es importante. La segunda es algo privado de la compañía, así que no puedo decírsela. Y la tercera se me olvidó”, y luego se sentó. Puede imaginarse las caras de los que estaban sentados en la mesa.

Los semiconductores se espabilan, pero las personas a veces no.

Algunas veces, los momentos más memorables vienen de discusiones con personas involucradas con los productos en la fábrica. Yo era el gerente de programación de un pequeño y práctico controlador de lado alto. Estos nuevos semiconductores inteligentes apenas estaban empezando a popularizarse porque les ahorraban mucho esfuerzo de diseño a los ingenieros. Los controladores de lado alto son cosas pequeñas que también pueden proteger contra fallas en el circuito y el dispositivo, incluyendo la detección de cortocircuitos.

Fue durante la era del Lejano Oeste que una vez estaba al teléfono con un ingeniero europeo de pruebas de control de calidad (QA). Había aprendido a respetar a los ingenieros de prueba, porque eran de las personas más inteligentes de cualquier empresa. Tienen un papel muy importante cuando las primeras muestras de ingeniería de un chip están disponibles, porque los ingenieros de QA decidían lo que la parte podía hacer y lo que no. La conversación con el ingeniero de QA fue así:

Bill: “Entonces, ¿cuál es el estado de nuestro controlador de lado alto más nuevo?”
QA: “Hay un problema con la protección contra cortocircuitos”.
Bill: “¿Qué problema?”
QA: (Pausa larga) “La parte explota”.
Bill: “¡¿QUÉ?!”
QA: “Pero no te preocupes, tenemos una prueba para ver si una parte funciona”.
Bill: “Espera, ¿qué prueba...? ¿Qué están...?”
QA: (Con orgullo) “Provocaremos un cortocircuito en la parte. Si no explota, ¡funciona!”

No revelaré el nombre de la empresa ni del producto para proteger al culpable (sabes quién eres). Más adelante aprendí que ellos iban a provocar un cortocircuito en el controlador de lado alto con el equipo de pruebas y, si explotaba, los ingenieros de QA iban a celebrar todos y luego tomar un sorbo de una bebida para adultos. (Beber y hacer pruebas aún no es recomendable).

Ahora cada vez que alguien menciona un controlador de lado alto, sonrío.

Los controladores de lado alto modernos son incluso más inteligentes y, además de tener protección contra cortocircuitos, también pueden detectar fallas como conexiones rotas entre la carga y el suelo y posibles fallas térmicas.

Figura 1: El STMicroelectronics ISO8200BQ viene en un paquete de TFQFPN32 con una almohadilla VCC gruesa que puede soportar 45 voltios a 5.6 amperios. Esto permite que el controlador de lado alto octal suministre hasta 0.7 amperios a cada uno de los ocho canales. (Fuente de la imagen: STMicroelectronics)

STMicroelectronics siempre ha tenido un rango impresionante de controladores de lado alto que interactúan de forma fácil con la mayoría de los microcontroladores. Por ejemplo, el ISO8200BQ es un controlador de lado alto octal con más habilidades que muchas de las personas con las que trabajé en los 90. Cada uno de los ocho canales tiene un RDS(ON) de 0.11 Ω a 25°C y puede soportar 0.7 amperios sin importar si la carga es inductiva, capacitiva o resistiva. Sí, tiene protección contra cortocircuitos, así que no explotará. Cada canal también tiene protección contra temperaturas demasiado altas, así que no se recalentará.

El ISO8200BQ interactúa de forma fácil con el puerto de 8 bits de la mayoría de los microcontroladores para un control independiente de cada canal y requiere solamente unos pocos componentes externos adicionales. El ISO8200BQ tiene una activación de salida OUT_EN global. Cuando se baja, se deshabilitan todas las salidas. Esto aumenta la seguridad de la aplicación al permitir que el microcontolador desactive todas las cargas y es útil en una situación industrial para evitar que las cosas exploten.

El dispositivo también tiene una señal LOAD (LOAD\) baja que acopla todos los datos de las clavijas de entrada IN[1:8] en los búferes lógicos del canal. Cuando la señal LOAD\ es baja, los datos pasan a los ocho búferes lógicos del canal. Cuando la señal LOAD\ sube, todos los datos se acoplan en los búferes. Las salidas OUT[1:8] del controlador de lado alto coinciden con el estado de los ocho búferes lógicos del canal cuando la señal baja activa SYNC (SYNC\) baja y, cuando sube, se acoplan los estados del controlador.

Si tanto la señal LOAD\ como la señal SYNC\ están bajas en ese momento, el ISO8200BQ funciona como un controlador de lado alto común y las señales en IN[1:8] se reflejan inmediatamente en OUT[1:8]

El aislamiento galvánico hace que todo sea más seguro al separar eléctricamente el lado lógico de 5 voltios del lado de alto voltaje de 48 voltios del dispositivo. Esto aumenta la confiabilidad y la seguridad del circuito.

Ahora es fácil dirigir cualquier tipo de carga, ¡y si no explota, (aún) funciona!

Acerca de este autor

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Bill Giovino es ingeniero electrónico con un BSEE de la universidad de Syracuse y es uno de los pocos profesionales capaz de pasar de ingeniería en diseño a ingeniería de aplicación en campo a marketing tecnológico de forma exitosa.

Durante más de 25 años, Bill ha disfrutado promocionar las nuevas tecnologías a audiencias técnicas y no técnicas por igual en muchas empresas, entre ellas STMicroelectronics, Intel y Maxim Integrated. Mientras trabajó en STMicroelectronics, Bill ayudó a dirigir los primeros éxitos de la empresa en la industria de microcontroladores. En Infineon, Bill estuvo a cargo de que el diseño del primer controlador de la empresa tuviera éxito en la industria automotriz de EE. UU. Como consultor de marketing para CPU Technologies, Bill ha ayudado a muchas empresas a convertir sus productos con bajo rendimiento en casos de éxito.

Bill fue uno de los primeros en adoptar el Internet de las cosas, incluso colocar la primera pila de TCP/IP en un microcontrolador. Bill es un ferviente creyente de "Vender a través de la educación" y de la gran importancia de contar con comunicaciones claras y bien escritas a la hora de promocionar productos en línea. Es moderador del grupo en Linkedin denominado Semiconductor Sales & Marketing (Marketing y ventas de semiconductores) y habla sobre el concepto B2E (empresa-empleado) de manera fluida.

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