{"id":59052,"date":"2024-04-10T11:57:03","date_gmt":"2024-04-10T09:57:03","guid":{"rendered":"https:\/\/www.teldat.com\/?p=59052"},"modified":"2024-07-04T10:39:27","modified_gmt":"2024-07-04T08:39:27","slug":"secuenciacion-de-alimentaciones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/blog\/secuenciacion-de-alimentaciones\/","title":{"rendered":"La importancia de la secuenciaci\u00f3n de alimentaciones en electr\u00f3nica"},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-59064 size-full alignleft\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Printed-Board-Assembly.jpg\" alt=\"Printed Board Assembly\" width=\"300\" height=\"188\" title=\"\">El sector de la electr\u00f3nica est\u00e1 apostando claramente por la integraci\u00f3n, lo que permite crear dise\u00f1os m\u00e1s compactos y eficientes. Los fabricantes de componentes electr\u00f3nicos producen chips cada vez m\u00e1s peque\u00f1os, con m\u00e1s componentes integrados, y con un abanico m\u00e1s amplio de funcionalidades. Prueba de ello son los microcontroladores altamente integrados (con la adopci\u00f3n de sistemas en paquete, SiP), las FPGAs con funcionalidades masivas, o las fuentes de alimentaci\u00f3n conmutadas multidominio (p.ej., los controladores integrados de suministro de energ\u00eda o PMIC).<\/p>\n<p>Si bien esta integraci\u00f3n ayuda a reducir el espacio que ocupan los nuevos dise\u00f1os, se tiende a asumir (err\u00f3neamente) que \u00e9stos empezar\u00e1n a funcionar sin m\u00e1s. Un problema al que, a pesar de ser recurrente, no se le presta la debida atenci\u00f3n es la <strong>secuencia de encendido<\/strong> (y apagado, en algunas ocasiones) de las alimentaciones del dise\u00f1o para evitar fallos de funcionamiento.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<h2>\u00bfQu\u00e9 es la secuenciaci\u00f3n de alimentaciones y c\u00f3mo funciona?<\/h2>\n<p>B\u00e1sicamente, la <strong>secuenciaci\u00f3n de alimentaciones<\/strong> consiste en crear una <strong>secuencia controlada de encendido\/apagado de las distintas fuentes de alimentaci\u00f3n<\/strong> que componen un sistema o conjunto de placa de circuito impresa (PBA). Un dise\u00f1o rara vez cuenta con una \u00fanica fuente de alimentaci\u00f3n. Muchos de los <strong>circuitos integrados (ICs)<\/strong> tienen m\u00e1s de una (p.ej., una para la parte digital y otra para la parte anal\u00f3gica, una para procesos de entrada\/salida (IOs) y otra para el n\u00facleo, etc.).<\/p>\n<p>Los fabricantes de circuitos integrados suelen facilitar valores espec\u00edficos o dar instrucciones concretas sobre la secuencia de encendido\/apagado. A modo de ejemplo, echemos un vistazo al extracto de la hoja de datos de un microcontrolador:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-59047 aligncenter\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/power-up-sequencing.jpg\" alt=\"power up sequencing\" width=\"497\" height=\"280\" title=\"\" srcset=\"https:\/\/www.teldat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/power-up-sequencing.jpg 323w, https:\/\/www.teldat.com\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/power-up-sequencing-300x169.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 497px) 100vw, 497px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fuente: Hoja de datos de un microcontrolador de baja potencia<\/p>\n<p>En este caso, existen dos grupos principales que deben secuenciarse en base a requisitos muy espec\u00edficos.<\/p>\n<p>Esto puede hacerse de varias maneras:<\/p>\n<ul>\n<li>Encadenando la potencia de salida de <strong>convertidores DC-DC<\/strong> mediante una funcionalidad integrada. Los convertidores DC-DC suelen tener un pin de activaci\u00f3n espec\u00edfico (ENABLE) que puede usarse como entrada para fases secundarias (ligado al voltaje de tensi\u00f3n primaria o la se\u00f1al de conexi\u00f3n (<em>Power-Good<\/em>)). A menudo, esta suele ser la soluci\u00f3n m\u00e1s sencilla para casos en los que los requisitos de secuenciaci\u00f3n de la alimentaci\u00f3n no son ni restrictivos ni muy complicados.<\/li>\n<li>Usando circuitos <em>ad hoc<\/em>, ya sean completamente anal\u00f3gicos (con transistores, comparadores, etc.) o con l\u00f3gica integrada (mediante el uso de CPLD o FPGA). Esta soluci\u00f3n es m\u00e1s compleja y suele emplearse en <strong>dise\u00f1os de conexi\u00f3n en caliente\/con redundancia en fr\u00edo<\/strong> (por ejemplo, en electr\u00f3nica aeroespacial o en dise\u00f1os para misiones cr\u00edticas).<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Problemas derivados de una secuenciaci\u00f3n incorrecta de alimentaciones<\/h2>\n<p>Tal y como afirmamos en la entradilla, este es un aspecto en el que los dise\u00f1adores inexpertos no suelen reparar.<\/p>\n<p>Si se hace de manera incorrecta, el problema m\u00e1s t\u00edpico es que partes del sistema o del conjunto de placa impresa reciben tensiones en zonas que permanecen apagadas. Esto puede causar da\u00f1os (al excederse el voltaje m\u00e1ximo), un diagn\u00f3stico err\u00f3neo de estados digitales (al interpretar los circuitos digitales un bajo voltaje como una se\u00f1al digital de potencia nivel alto), o problemas de otro tipo relacionados con la electr\u00f3nica digital.<\/p>\n<p>Estos problemas pueden clasificarse en dos categor\u00edas:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Problemas sistem\u00e1ticos:<\/strong> estos problemas aparecer\u00e1n siempre y ser\u00e1n f\u00e1ciles de identificar durante la fase de arranque de los primeros prototipos. Son fallos que el ingeniero no puede obviar (por ejemplo, que el microcontrolador no se encienda, que un circuito integrado se queme, etc.). Solucionar estos problemas requiere siempre un redise\u00f1o.<\/li>\n<li><strong>Problemas no sistem\u00e1ticos:<\/strong> aparecen de manera aleatoria y pueden depender de multitud de factores: temperatura, tensi\u00f3n residual, o incluso niveles de tolerancia de cada unidad. A veces, someter repetidamente a un componente a voltajes que exceden su l\u00edmite puede provocar fallos prematuros y causar que el tiempo medio entre fallos (MTBF) se acorte de forma dr\u00e1stica. La mayor\u00eda de las veces, estos problemas se detectan durante las pruebas de verificaci\u00f3n del dise\u00f1o (DVT) o, en el peor de los casos, en la fase piloto de fabricaci\u00f3n.<\/li>\n<\/ul>\n<p>La mejor manera de mitigar estos problemas es durante la fase de dise\u00f1o. Por eso, resulta important\u00edsimo:<\/p>\n<ul>\n<li>Contar con una <strong>lista de todos los requisitos de secuenciaci\u00f3n<\/strong> de la alimentaci\u00f3n a nivel componente, placa y subsistema.<\/li>\n<li>Realizar <strong>simulaciones adecuadas<\/strong>. Herramientas modernas (como LTSpice) son f\u00e1ciles de parametrizar y siempre es buena idea incluir ruido\/interferencias en an\u00e1lisis avanzados (simulaci\u00f3n Monte Carlo, an\u00e1lisis de peor escenario posible, etc.).<\/li>\n<li>Construir<strong> prototipos o maquetas<\/strong> siempre que sea posible. Hoy en d\u00eda, la mayor\u00eda de los circuitos integrados cuentan con placas de evaluaci\u00f3n que permiten probar las distintas ideas de dise\u00f1o.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2>Conclusi\u00f3n \u2013 \u00a1Cuidado con secuenciar las alimentaciones!<\/h2>\n<p>Una buena <strong>secuenciaci\u00f3n de alimentaciones empieza en las primeras etapas de dise\u00f1o<\/strong>. Es importante que los ingenieros tengan este concepto siempre presente, le dediquen algo de tiempo durante las fases de dise\u00f1o (para llevar a cabo simulaciones concretas, por ejemplo), y destinen parte de las pruebas de verificaci\u00f3n del dise\u00f1o a identificar (de forma temprana) posibles problemas en la secuenciaci\u00f3n de la alimentaci\u00f3n. El servicio posventa tambi\u00e9n es clave para detectar fallos potenciales gracias a comentarios de clientes.<\/p>\n<p><strong>Teldat<\/strong> es plenamente consciente de los problemas que puede causar una secuencia de encendido incorrecta. Aunque los problemas sistem\u00e1ticos pueden resolverse con un redise\u00f1o, a menudo esto implica un retraso en la comercializaci\u00f3n del producto. Los problemas no sistem\u00e1ticos, por su parte, pueden afectar al cliente final (lo que se traduce en una p\u00e9rdida de confianza).<\/p>\n<p>Los equipos Teldat se dise\u00f1an con mimo, teniendo en cuenta los requisitos internos, realizando las simulaciones y el modelado necesario, y someti\u00e9ndolos a pruebas extremadamente exigentes en condiciones muy variadas. Adem\u00e1s, como el dise\u00f1o perfecto no existe, las opiniones de nuestros clientes se trasladan siempre al departamento de Hardware e I+D para seguir aprendiendo y mejorando.<\/p>\n<p>Este enfoque y las buenas pr\u00e1cticas que aplica la compa\u00f1\u00eda han convertido a <strong>Teldat en una marca reconocida por sus equipos fiables<\/strong>, de r\u00e1pida comercializaci\u00f3n, con un tiempo medio entre fallos bastante amplio, y capaz de aportar dise\u00f1os novedosos al mercado.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El sector de la electr\u00f3nica est\u00e1 apostando claramente por la integraci\u00f3n, lo que permite crear dise\u00f1os m\u00e1s compactos y eficientes. Los fabricantes de componentes electr\u00f3nicos producen chips cada vez m\u00e1s peque\u00f1os, con m\u00e1s componentes integrados, y con un abanico m\u00e1s amplio de funcionalidades. Prueba de ello son los microcontroladores altamente integrados (con la adopci\u00f3n de [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":246,"featured_media":59067,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[1160],"tags":[1087,1051,1320],"class_list":["post-59052","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-equipos-hardware","tag-tecnologia-de-comunicaciones","tag-tecnologia-de-routers","tag-tecnologia-de-telecomunicaciones-es"],"acf":[],"wpml_current_locale":"es_ES","wpml_translations":[{"locale":"en_US","id":59044,"slug":"power-sequencing","post_title":"The importance of sequencing power domains in electronics","href":"https:\/\/www.teldat.com\/power-sequencing\/"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/59052","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/246"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=59052"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/59052\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/59067"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=59052"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=59052"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.teldat.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=59052"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}