La solución magnética integrada Smart Integrated Magnetics combina transformador e inductor en un único conjunto compacto para optimizar la conversión de energía espacial en sistemas PCDU de alta eficiencia.
La solución Smart Integrated Magnetics se presenta como un desarrollo personalizado orientado a aplicaciones de conversión de energía espacial con elevados requisitos eléctricos, térmicos y mecánicos.
El nuevo Smart Integrated Magnetics de Exxelia ha sido concebido específicamente para unidades avanzadas de acondicionamiento y distribución de energía, conocidas como PCDU, utilizadas en plataformas espaciales.
Dicho desarrollo no forma parte de un catálogo estándar, ya que se adapta a especificaciones definidas a nivel de sistema por cada cliente.
La arquitectura integra en un único conjunto magnético el transformador y el inductor de un convertidor de puente activo doble, una topología habitual en conversión CC‑CC aislada de alta eficiencia.
Gracias a esta integración se reduce de forma significativa el volumen ocupado, la masa total y la complejidad de las interconexiones eléctricas internas.
El planteamiento resulta especialmente adecuado para aplicaciones espaciales, donde la densidad de potencia, la fiabilidad y la robustez mecánica son factores determinantes.
Rendimiento eléctrico y eficiencia en conversión CC‑CC
Desde el punto de vista eléctrico, Smart Integrated Magnetics está diseñado para manejar niveles de potencia comprendidos entre 1 kW y 2 kW en frecuencias de conmutación de 100 kHz a 200 kHz.
El inductor integrado proporciona una inductancia del orden de unos pocos µH, optimizada para el funcionamiento del convertidor DAB.
El conjunto alcanza una eficiencia cercana al 99 % en condiciones nominales, resultado de la optimización de materiales de núcleo, geometría de devanados y acoplamiento magnético.
Dicho nivel de eficiencia contribuye a minimizar pérdidas y a simplificar la gestión térmica en entornos con convección limitada.
La reducción de pérdidas resulta crítica en aplicaciones espaciales, donde la disipación térmica depende en gran medida de la conducción y la radiación.
Diseño mecánico y adaptación a entornos espaciales
La integración mecánica ha sido uno de los ejes principales del desarrollo de Smart Integrated Magnetics.
La solución completa se aloja en un formato plano y de perfil bajo con dimensiones aproximadas de 75 × 65 × 20 mm.
El peso total del conjunto se sitúa en torno a 250 g, facilitando su integración en módulos electrónicos de potencia de alta densidad.
Dicho encapsulado ha sido diseñado para soportar las solicitaciones mecánicas asociadas a las fases de lanzamiento y operación en órbita.
El diseño también contempla la resistencia a ciclos térmicos severos y a cargas mecánicas propias del entorno espacial.
La selección de materiales, los procesos de impregnación y la arquitectura estructural se han adaptado para garantizar estabilidad a largo plazo.
Todo el conjunto se ha desarrollado teniendo en cuenta los requisitos de cualificación y fiabilidad exigidos en sistemas espaciales.
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