a solução de alta eficiência para conversores

O MuxCapacitor® é uma tecnologia proprietária de conversão de voltagem desenvolvida pela Helix Semiconductors. Graças à sua alta eficiência, o IP de conversão do MuxCapacitor permite que a Helix construa ICs de energia altamente integrados, utilizáveis em uma variedade de aplicações que exigem conversão de energia CA-CC ou CC-CC. Ao implementar essa tecnologia por meio de um processo SOI CMOS de alta tensão, são obtidos dispositivos capazes de suportar tensões de entrada de até 400 V CC, adequados para uso na maioria das aplicações em que a conversão de corrente alternada para corrente contínua é necessária. Os conversores AC-DC desenvolvidos pela Helix são adequados para o desenvolvimento de soluções de fornecimento de energia com e sem transformadores, garantindo uma eficiência end-to-end média de mais de 95% em ambos os casos.

A tecnologia MuxCapacitor também se mostra particularmente útil no gerenciamento da dissipação de energia sob condições sem carga. Quando a absorção de carga é zero, o IP proprietário da Helix tem uma absorção inferior a 5 mW, sem produzir qualquer efeito sobre o valor da tensão de saída, que permanece no valor requerido. Outra importante família de dispositivos desenvolvida pela Helix Semiconductors diz respeito aos conversores DC-DC, voltados principalmente para aplicações de conversão de tensão intermediária.

Esses conversores possuem tensões de entrada entre +24 Vcc e +60 Vcc, com uma eficiência média superior a 94% e absorção na ausência de uma carga inferior a 5 mW. As aplicações típicas dos conversores de tensão Helix AC-DC são as seguintes: voltagens de saída compatíveis com USB-C, tomadas inteligentes, gateways IoT e IIoT, sensores remotos, detectores de fumaça e CO. As aplicações do conversor DC-DC incluem blades de telecomunicações, data centers, servidores e racks em nuvem, dispositivos PoE, câmeras de segurança para pontos de acesso sem fio, telefones VoIP, controladores industriais, HVAC, IoT e IIoT Gateways.

Uma visão geral da tecnologia MuxCapacitor

Nos últimos anos, houve uma proliferação de dispositivos e aplicativos eletrônicos, o que resultou em uma crescente demanda por soluções de gerenciamento de energia, tanto em corrente contínua quanto em alternada.

Para reduzir continuamente a absorção de energia, exigida tanto por aplicações industriais como de consumo, é necessário projetar soluções e dispositivos que ofereçam eficiência muito alta, minimizando perdas e dissipação de energia. Além disso, aspectos relacionados às regulamentações atuais, como aqueles que são puramente ecológicos, não devem ser negligenciados ao contribuir para a proteção ambiental.

Neste contexto, a tecnologia MuxCapacitor (brevemente, MuxCap ™) desenvolvida pela Helix Semiconductors representa uma ruptura com as soluções tradicionais. O MuxCap atinge um nível muito alto de eficiência em todas as condições de carga, combinado com o mínimo desperdício de energia. A alta eficiência obtida através da técnica de conversão capacitiva MuxCap também pode ser combinada com outra tecnologia proprietária da Helix: o CapIso ™. O CapIso oferece um isolamento capacitivo de estado sólido, eliminando a necessidade de transformadores volumosos e caros no projeto de conversores CA-CC e conversores CC-CC isolados. O uso das tecnologias MuxCap e CapIso, portanto, torna possível obter soluções simples, compactas e altamente eficientes para conversão de energia.

A eficiência de energia, expressa em porcentagem, obtida com uma solução baseada na tecnologia MuxCap é mostrada na Figura 1. Como pode ser visto, a curva azul corresponde a um valor de eficiência muito alta e permanece quase constante à medida que a carga varia (também carga é expressa em porcentagem). A curva vermelha refere-se, em vez disso, a um tipo comum de solução, baseado em uma tecnologia tradicional baseada em magnético. Deve-se notar que a segunda solução alcança valores de eficiência comparáveis aos da solução MuxCap apenas para um uso de carga de mais de 50%, enquanto que para valores de carga mais baixos, a eficiência é muito menor.

A curva de eficiência destaca a vantagem da entrega de energia MuxCap. Não só a eficiência é extremamente alta, como também não há penalidade de eficiência com cargas operacionais baixas. Os chipsets Helix MuxCap incluem até três estágios, onde cada estágio do MuxCap consome menos de 1 ÌÌA corrente de operação quiescente. O MuxCap, baseado em uma tecnologia de bomba de carga de capacitor com comutador, alcança eficiência superior a 98% e é adequado para soluções de conversão de energia isoladas ou não isoladas, AC-DC e DC-DC, buck ou boost.

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