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Carga inalámbrica: todo preparado para el despegue

Tanto la inducción magnética (IM) como la resonancia magnética (RM) pueden considerarse aptas para la alimentación inalámbrica en aplicaciones de consumo. Sea cual sea el rumbo que tome el mercado, se da por descontado que no prescindirá de la carga inalámbrica. La penetración inicial empezará con el sistema ECO del mercado celular, impulsado en primer lugar por los proveedores de telefonía móvil, al que seguirá el entorno de ordenadores con su fuerte sistema ECO, que generará una nueva fase de crecimiento. A partir de ahí, se prevé que la carga inalámbrica se expandirá hacia infraestructuras que soportan soluciones celulares y de computación.
 

Con respecto a la tecnología IM, se distinguen, esencialmente, dos estándares dominantes: WPC (Wireless Power Consortium) y PMA (Power Matters Alliance). Ambos estándares son bastante maduros en numerosos productos que ya están disponibles en el mercado de consumo. La alianza para la energía inalámbrica (A4WP) es el primer estándar basado en la resonancia magnética. Estos estándares y soluciones han planteado incógnitas sobre el rumbo que tomará la tecnología de energía inalámbrica y las medidas que conviene adoptar.
 

Soluciones de dispositivos móviles

 
La comodidad es uno de los impulsores más importantes por el que las soluciones móviles de consumo figuran entre los pioneros de la tecnología de energía inalámbrica. Dispositivos como teléfonos móviles, tabletas, reproductores multimedia y televisores portátiles requieren diferentes adaptadores con diferentes interfaces de conexión, lo que significa que se necesitan muchos conectores y adaptadores que sirven al mismo fin, el de transferir carga a un dispositivo. Un adaptador inalámbrico universal con una potente infraestructura de apoyo y sistema ECO puede superar esta inconveniencia. La disponibilidad de dicha solución en automóviles, cafeterías, restaurantes, trenes, aviones, oficinas, etc. proporcionará la comodidad requerida.
Otro factor importante es que los avances tecnológicos logrados en soluciones móviles generan una demanda más fuerte de energía procedente de la batería del dispositivo, por lo que la ventaja de la carga inalámbrica resulta aún más interesante.
 

Magnetismo

 
Hay muchas similitudes en la arquitectura de las tecnologías IM y RM. Por ejemplo, ambas utilizan un campo magnético como puente para transferir energía.
En ambas tecnologías, se induce corriente en un circuito resonante, lo que crea un campo magnético para transferir energía. La alineación de las bobinas del receptor y del transmisor en el campo de flujo y la distancia entre estas determina la eficiencia de la transferencia de energía; una mayor separación entre las bobinas del receptor y del transmisor se traduce en una transferencia menos eficiente de la energía. La frecuencia resonante, la relación dimensional entre la bobina del transmisor y la del receptor, el factor de acoplamiento, la impedancia de la bobina, el efecto piel, los elementos de CA y CC y los efectos parásitos de la bobina son otros factores que tienen un gran impacto sobre la eficiencia de la transferencia de energía. A medida que aumenten la separación de X, Y y Z y el ángulo proporcional entre la bobina del transmisor y la del receptor, se podrá observar un gran impacto en las pérdidas y la eficiencia. En función de los requisitos y teniendo en cuenta los costes y el tamaño, se puede utilizar una solución multibobina en las tecnologías tanto IM como RM.
 

Gestión de energía

 
El desarrollo de arquitecturas de gestión energética de alto rendimiento tiene un gran impacto sobre la implementación de soluciones IM y RM eficaces. En el lado del transmisor, para inducir corriente en el circuito resonante, se convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA). En la tecnología IM, se utiliza un inversor de semipuente o de puente completo para esta conversión, mientras que en la tecnología RM la corriente se induce a través de un amplificador de potencia.
 

Conclusión

 
Es razonable concluir que la mejor solución posible para una aplicación específica se basará en las características necesarias y en el rendimiento requerido. Si se necesitara un posicionamiento libre o una función de carga de múltiples dispositivos en las direcciones X, Y y Z, la resonancia magnética podría ser la solución preferida. Si los requisitos fueran un rendimiento de alta eficiencia y un cumplimiento estricto de los estándares, las soluciones conformes a WPC podrían ser la opción óptima. No obstante, una solución multimodo capaz de reconocer sin problema el dispositivo acoplado basado en inducción o resonancia magnética y de transferir con eficacia y eficiencia la energía será sin duda la solución ideal para estas aplicaciones.
IDT ha desarrollado soluciones con tecnologías IM y RM. La solución IM altamente integrada de la empresa se ha diseñado para cumplir con creces los requisitos WPC (Qi). Estas soluciones se sirven de tecnologías de proceso muy avanzadas para integrar dispositivos de potencia e inteligencia para establecer comunicaciones eficaces y controlar de modo efectivo la función de bucle cerrado entre el receptor y el transmisor. Estas soluciones integradas requieren muy pocos componentes externos, lo que contribuye a reducir los costes de materiales y aporta ahorros de espacio en la placa de circuito impreso.

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