Hace aproximadamente medio año, recibimos una solicitud de un cliente que estaba desarrollando un dispositivo médico portátil. Se enfrentaban a un desafío importante. Uno de sus ingenieros explicó por teléfono:
"Nuestro dispositivo tiene un espacio interno muy limitado. Las unidades existentes son demasiado grandes o carecen de la precisión necesaria para satisfacer nuestras necesidades. Necesitamos urgentemente una unidad compacta pero precisa que pueda ofrecer un rendimiento potente y estable en espacios reducidos".
No se trataba de una demanda aislada. Antes de esto, ya habíamos estado realizando estudios de mercado y notamos una tendencia creciente en sectores como los dispositivos médicos, la robótica y los instrumentos de alta precisión. La demanda de unidades miniaturizadas de alta precisión estaba en aumento. Los requisitos específicos de este cliente coincidían perfectamente con nuestros hallazgos anteriores, lo que nos presentaba una valiosa oportunidad para superar las barreras técnicas existentes y desarrollar un producto que realmente satisficiera las necesidades del mercado.
Una vez que comenzó el proyecto, nuestro equipo estableció objetivos claros: reducir el tamaño de la unidad en un 30 % y aumentar la densidad de potencia y la precisión. La propuesta de diseño se finalizó después de varias rondas de discusión y rápidamente se produjo un prototipo. Sin embargo, durante las pruebas de alta carga, nos topamos con un gran obstáculo: la gestión térmica. Con el tamaño reducido, los componentes internos estaban densamente empaquetados, lo que hacía que la disipación del calor fuera un desafío importante. Durante varias ejecuciones de prueba, la temperatura de la unidad aumentó rápidamente, lo que provocó apagados automáticos.
Para solucionar este problema, el equipo se embarcó en numerosos intentos. Al principio, añadimos disipadores de calor para mejorar la disipación del calor. Sin embargo, los componentes añadidos aumentaron el tamaño de la unidad, lo que socavó el diseño compacto que pretendíamos conseguir. A continuación, experimentamos con pasta térmica para mejorar la conductividad, pero los resultados no fueron satisfactorios y el sobrecalentamiento persistió. Después de dos intentos fallidos, quedó claro que el diseño térmico actual era inadecuado y era necesario un rediseño fundamental.
Tras una investigación de mercado detallada y un análisis técnico, decidimos utilizar una aleación de alta conductividad térmica. Este material, con una conductividad térmica tres veces superior a la de las aleaciones de aluminio convencionales, nos permitió disipar eficazmente el calor del interior del variador. Además, su estabilidad superior en condiciones de alta temperatura garantizó un rendimiento constante. A pesar de que su coste era un 30 % superior y el proceso de fabricación más complejo, el equipo creyó que era la única solución viable para lograr un variador estable y eficiente. Procedimos a una tercera iteración de diseño, reconfigurando el diseño interno e integrando el nuevo material.
Se realizaron optimizaciones adicionales en el diseño térmico. Se aplicó grasa térmica de alto rendimiento a la placa PCB, lo que llenó eficazmente los espacios entre los componentes y mejoró la transferencia de calor. Toda la carcasa de la unidad se construyó utilizando la nueva aleación, lo que permitió que el dispositivo mantuviera una temperatura de funcionamiento baja incluso durante condiciones prolongadas de alta carga.
En términos de tamaño, la unidad experimentó mejoras notables después de varios ciclos de optimización. La unidad original medía 141 mm de largo, 75,6 mm de ancho y 25,5 mm de alto. El modelo rediseñado ahora mide 82 mm de largo, 46 mm de ancho y 32 mm de alto, lo que reduce el volumen general en aproximadamente un 40 %. Esto lo hace ideal para dispositivos con requisitos de espacio estrictos.
El nuevo prototipo tuvo un rendimiento excepcional durante las pruebas. El problema del sobrecalentamiento se resolvió de forma eficaz y el variador demostró una estabilidad excepcional en condiciones de carga elevada. Aunque el proceso de desarrollo duró más de seis meses, cada iteración acercó el producto a la perfección, lo que dio como resultado una solución muy estable y fiable. En definitiva, el micro variador no solo cumplió con las expectativas del cliente, sino que las superó.
Este microcontrolador de nuevo desarrollo responde de manera eficaz a la creciente demanda de sistemas de accionamiento compactos y de alta precisión. Tiene aplicaciones en sectores como los dispositivos médicos, la robótica y los instrumentos de precisión, campos en los que el tamaño, la precisión y la estabilidad son fundamentales. En el sector médico, el controlador respalda la proliferación de equipos médicos portátiles, en particular en dispositivos médicos portátiles y robots quirúrgicos, lo que permite un control preciso y un funcionamiento estable y prolongado. En el ámbito de la robótica, su diseño compacto y eficiente acelera los avances en dispositivos domésticos inteligentes, drones y robots a pequeña escala, lo que les otorga una mayor eficiencia operativa.
El desarrollo exitoso de este microcontrolador no solo satisface las demandas del mercado de sistemas miniaturizados y eficientes, sino que también impulsa el progreso tecnológico en todas las industrias. A medida que la automatización y los dispositivos inteligentes continúan evolucionando, este microcontrolador está preparado para desempeñar un papel fundamental en la mejora del rendimiento y la expansión de las posibilidades de aplicación en varios campos.
Compartir: