¿Qué es un Controlador IC?
Los controladores IC son circuitos integrados que controlan las pantallas de cristal líquido y los motores.
El problema de diseñar estos circuitos de control como componentes discretos es que el diseño general del circuito, incluidos los circuitos de control y su entorno, es complejo y propenso a sobrecorrientes y sobrecalentamiento. La integración de circuitos de control con las mismas funciones en un controlador IC permite simplificar el diseño general del circuito, reducir su tamaño y ahorrar energía.
Las ventajas del ahorro de energía de todo el circuito incluyen evitar el riesgo de sobrecorriente y sobrecalentamiento, así como ampliar el tiempo de utilización de los productos alimentados por pilas. Además, si la superficie que se puede dedicar a los circuitos de control es la misma, los circuitos basados en CI pueden ser más grandes y complejos.
En particular, los controladores IC para pantallas LCD han avanzado en consonancia con la miniaturización de los dispositivos electrónicos (miniaturización de los elementos individuales del circuito) y los elevados requisitos de mayor resolución y ahorro de energía de las pantallas.
Usos de los Controladores IC
Los controladores IC se utilizan como circuitos de control en una amplia gama de campos, como electrodomésticos, equipos de comunicaciones, equipos de transporte y equipos industriales.
A continuación se resumen los principales controladores IC y sus aplicaciones:
1. Controladores LCD
Los controladores IC para pantallas de cristal líquido (LCD) se denominan controladores LCD y se utilizan para controlar la pantalla de PC, smartphones y otros dispositivos (LCD: Liquid Crystal Display). Un ejemplo de la tecnología utilizada para realizar pantallas LCD de alta definición, que ahorran espacio y energía es el desarrollo de funciones avanzadas para todo el dispositivo, como la inclusión de memoria para almacenar la información de la pantalla.
2. Controladores de Motor
Los controladores IC para motores se utilizan ampliamente para controlar motores en productos como electrodomésticos, máquinas expendedoras y brazos robóticos, con un control PWM (modulación por ancho de pulsos) que proporciona una alta eficiencia.
3. Controladores de LED
Los controladores IC de luz LED se utilizan para controlar la emisión de luz de productos que utilizan LED, como LED de automoción, LED de iluminación y pantallas LED. La principal ventaja con respecto a los productos convencionales es la reducción del consumo de energía, y el uso del control PWM permite la atenuación sin cambiar el color de la luminaria LED.
4. Controladores de Puerta
Los controladores IC se utilizan en robots industriales, herramientas eléctricas, bicicletas eléctricas, ventiladores de refrigeración y drones. Se utilizan como interfaz entre el microcontrolador para el control en estos productos y los dispositivos de potencia para el control del motor, etc. Su finalidad es convertir la tensión. En los últimos años han aparecido productos que integran un microcontrolador de control y un controlador de puerta en un solo chip. Se denominan controladores de puerta inteligentes y permiten miniaturizar y aumentar la funcionalidad de todo el circuito.
Tecnologías como la miniaturización, el ahorro de energía y una mayor eficiencia se están reconociendo como cuestiones importantes en el desarrollo de equipos eléctricos en su conjunto. Como se ha mencionado anteriormente, se han proporcionado diversas soluciones para los controladores IC con el fin de abordar sus problemas de diseño específicos.
Principio de los Controladores IC
En ocasiones, es viable crear circuitos de control utilizando componentes individuales en lugar de controladores IC. No obstante, los desafíos señalados al inicio de esta sección pueden resultar en una disminución en la eficacia del diseño general.
Por ejemplo, sin un driver de motor, la configuración del circuito se vuelve más compleja, ya que se utilizan cuatro MOS-FET.Por otro lado, los controladores IC del motor llevan incorporados MOS-FETs para el control, lo que simplifica la configuración global del circuito, incluyendo el motor y los circuitos de control. Esto permite un diseño aún más inteligente.
Las pantallas de cristal líquido tienen líneas de señal y líneas de exploración cableadas en una matriz. Los píxeles se encuentran en la intersección de ambas líneas y la codificación por colores se consigue ajustando con precisión los valores de tensión aplicados a estos píxeles. Tanto las líneas de señal como las de barrido requieren circuitos de control, pero el diseño con componentes discretos es poco práctico debido a la enorme cantidad de espacio necesario, y no es posible satisfacer las demandas de circuitos de control cada vez más complejos y a gran escala a medida que los LCD aumentan su resolución.
Por lo tanto, los LSI controladores de LCD (una forma avanzada de controladores IC) se utilizan como circuitos de control en los productos actuales.