Si bien este enfoque tradicional está técnicamente consolidado, sus limitaciones resultan cada vez más evidentes ante las actuales exigencias de miniaturización, reducción de costes, alta fiabilidad y menos tiempos de desarrollo. Por un lado, una lista de materiales (BOM) sobrecargada de componentes eleva los costes de compra, inventario y gestión, mientras que el uso de múltiples dispositivos discretos consume un espacio valioso en la placa base (PCB) que dificulta el diseño de equipos compactos. Por otro lado, las conexiones entre componentes discretos introducen interferencias y ruidos eléctricos que degradan la integridad de la señal y generan bucles de masa; esto puede complicar las pruebas y ajustes de compatibilidad electromagnética (EMC), aumentando el riesgo de rediseños y retrasando la salida al mercado.
Para dar respuesta a estas necesidades de la industria, los transceptores aislados 3 en 1 integrados en un único chip se presentan como una interesante evolución para el diseño de equipos industriales. Estos dispositivos, alojados en un encapsulado estándar SOIC-16, integran en un único componente una fuente de alimentación aislada, el aislamiento digital y el transceptor de comunicaciones RS-485/CAN, sustituyendo a todo un conjunto de circuitos discretos tradicionales. Frente a las soluciones tradicionales con componentes independientes, esta alternativa integrada aporta notables ventajas al desarrollo de hardware:
1. BOM simplificada, menores costes y mayor eficiencia
Un único chip sustituye a múltiples componentes independientes, lo que optimiza la lista de materiales y reduce eficazmente los costes de compra, la carga de inventario y la complejidad del montaje SMT.
2. Formato ultracompacto, ideal para dispositivos pequeños
Al reducir el área de diseño en la PCB, es la solución perfecta para productos con espacio limitado, como contadores inteligentes, terminales IoT y PLC compactos, facilitando su miniaturización.
3. Calibración estandarizada de fábrica y menor riesgo durante la puesta a punto
El testeo al 100% de los dispositivos en fábrica garantiza parámetros totalmente homogéneos, lo que elimina las desviaciones de tolerancia y los problemas de compatibilidad habituales al combinar componentes discretos, reduciendo así los fallos en campo.
4. Alto nivel de aislamiento y elevada inmunidad para entornos industriales complejos
Con un alto nivel de tensión de aislamiento y una excelente inmunidad frente a transitorios de modo común (CMTI), estos dispositivos ayudan a minimizar los efectos de bucles de masa, ruido eléctrico y las sobretensiones transitorias.
5. Amplio rango de temperatura industrial para condiciones extremas
Su capacidad para operar (entre -40°C y +125°C) garantiza un rendimiento estable incluso en los entornos de trabajo más exigentes.
Todo esto no sugiere que deban abandonarse por completo las soluciones tradicionales independientes, ya que cuando un proyecto requiere tensiones de aislamiento personalizadas o especificaciones de alimentación muy concretas, los diseños convencionales siguen ofreciendo la ventaja de una mayor flexibilidad de ajuste. Sin embargo, en aplicaciones convencionales, como las comunicaciones industriales estandarizadas, medida de energía o la adquisición de datos IoT, los transceptores aislados 3 en 1 integrados en un único chip representan una clara tendencia tecnológica.
Los ingenieros ya no necesitan seleccionar, combinar y ajustar repetidamente la fuente de alimentación aislada, los circuitos de aislamiento y los transceptores de comunicación. Esto libera recursos de I+D para centrarse en el desarrollo de firmware, la optimización del sistema y la innovación de producto. El resultado se traduce en cuatro ventajas fundamentales: menor coste, menor tamaño, rendimiento estable y un plazo de lanzamiento al mercado más rápido.
En cuanto a las aplicaciones típicas de estos dispositivos podemos encontrar: automatización industrial, edificios inteligentes, control de climatización (HVAC), contadores inteligentes, módulos de E/S remotas y adquisición de señales, sistemas de seguridad, dispositivos médicos, accionamientos de motores, instrumentación y medida, interfaces ADC/DAC aisladas, entre otras.
Gama de Productos de CLAF Power (Product Portfolio)
CLAF Power ofrece una gama compuesta por tres dispositivos para interfaces de bus y un aislador digital de alta velocidad de uso general. A continuación, se detallan sus características principales:
(1) T485H05S-T16 | Transceptor RS-485 aislado Half-Duplex
• Velocidad de transmisión de hasta 20Mbps
• Compatible con la norma TIA/EIA-485-A
• Amplio rango de tensión de entrada: de 3V a 5,5V
• Fuente de alimentación aislada integrada con tensión de aislamiento de hasta 5000Vrms
• Alta inmunidad frente a transitorios en modo común (CMTI): 180kV/μs (valor típico)
• Protección contra descargas electrostáticas (ESD): ±8kV (HBM) / ±4kV (descarga por contacto)
• Rango de temperatura de operación: de -40°C a +125°C
• Capacidad para controlar hasta 256 nodos (1/8 de carga unitaria)
• Encapsulado SOIC-16
(2) TCANH05S-T16 | Transceptor de bus CAN aislado
• Velocidad de transmisión de hasta 5Mbps
• Compatible con la norma ISO 11898-2
• Rango de alimentación E/S compatible con microprocesadores de 5V
• Protección frente a fallos en el bus de -58V a +58V
• Fuente de alimentación aislada integrada con tensión de aislamiento de hasta 5000Vrms
• Alta inmunidad frente a transitorios en modo común (CMTI): 180kV/μs (valor típico)
• Protección contra descargas electrostáticas (ESD): ±8kV (HBM) / ±4kV (descarga por contacto)
• Rango de temperatura de operación: de -40°C a +125°C
• Capacidad para controlar hasta 110 nodos
• Encapsulado SOIC-16
(3) T422H05S-T16 | Transceptor RS-485/RS-422 aislado Full-Duplex
• Velocidad de transmisión de hasta 20Mbps
• Compatible con la norma TIA/EIA-485-A
• Rango de alimentación E/S compatible con microprocesadores de 5V
• Fuente de alimentación aislada integrada con tensión de aislamiento de hasta 5000Vrms
• Alta inmunidad frente a transitorios en modo común (CMTI): 180kV/μs (valor típico)
• Protección contra descargas electrostáticas (ESD): ±8kV (HBM) / ±4kV (descarga por contacto)
• Rango de temperatura de operación: de -40°C a +125°C
• Capacidad para gestionar hasta 256 nodos (1/8 de carga unitaria)
• Encapsulado SOIC-16
(4) T4xHS-T16 | Aislador digital de alta velocidad con convertidor CC-CC aislado integrado
• Velocidad de transmisión de hasta 150Mbps
• Amplio rango de tensión de entrada: de 3V a 5,5V
• Fuente de alimentación aislada integrada con tensión de aislamiento de hasta 5000Vrms
• Alta inmunidad frente a transitorios en modo común (CMTI): 180kV/μs (valor típico)
• Rango de temperatura de operación: de -40°C a +125°C
• Encapsulado SOIC-16 • Opciones de configuración de canales: 4/2 y 4/1
