Índice

Introdução

Neste artigo técnico vamos abordar, em profundidade, como projetar com segurança um conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla 2W (15V / 0,067A, encapsulamento SIP‑8/5V). Desde definições e normas (IEC/EN 62368‑1, IEC 60601‑1) até integração em PCB, testes de isolamento e mitigação de EMI, o foco é prático e orientado a projeto. A linguagem é dirigida a engenheiros eletricistas, projetistas OEM, integradores e equipes de manutenção industrial que precisam de decisões técnicas bem fundamentadas.

O objetivo é oferecer um roteiro acionável: leitura de datasheet, checklist de seleção, esquemáticos recomendados, técnicas de layout e procedimentos de validação (medição de ripple, eficiência, MTBF estimado). Usaremos conceitos como PFC, regulação estática/dinâmica, creepage/clearance e derating térmico, sempre relacionando às normas aplicáveis para segurança elétrica e compatibilidade eletromagnética.

Ao final você terá critérios claros para escolher e integrar um conversor DC‑DC isolado/regulado de saída dupla com confiança, além de links para produtos Mean Well e referências técnicas. Para mais artigos técnicos consulte: https://blog.meanwellbrasil.com.br/ — e sinta-se à vontade para comentar dúvidas técnicas ao final do artigo.

O que é um conversor DC‑DC isolado e regulado de saída dupla 2W — definições e escopo

Definição técnica e contexto de uso

Um conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla 2W é um módulo compacto que converte uma tensão DC de entrada em duas tensões DC isoladas entre si e da entrada, com regulação ativa para manter tensões nominais (ex.: ±15V ou +15V/‑15V) até a corrente máxima especificada (aqui 0,067A). No caso mencionado, o encapsulamento SIP‑8 (5V de pinout lógico) indica um módulo através‑buraco com footprint reduzido, adequado para aplicações embarcadas ou placas compactas.

A isolação galvânica assegura que não haja referência elétrica direta entre primário e secundário, o que é crítico em instrumentação, interfaces IEC/EN 62368‑1 e equipamentos médicos certificados pela IEC 60601‑1. A regulação interna elimina a necessidade de reguladores adicionais, reduzindo ruído e simplificando o design quando a estabilidade de tensão é mandatória.

Palavras‑chave técnicas importantes neste domínio incluem ripple, rejeição de modo comum (CMR), regulação por carga e por linha, isolação DC (VDC) e MTBF. Este componente é tipicamente requerido quando há necessidade de separar sinais analógicos/digitais, proteger entradas sensíveis ou atender requisitos de segurança funcional em sistemas críticos.

Por que usar um conversor isolado regulado: benefícios elétricos e de segurança para seu projeto

Benefícios elétricos e de ruído

A principal vantagem elétrica é a eliminação de loops de terra e a melhoria da imunidade a ruído de modo comum. A isolação galvânica previne que ruídos e transientes do primário afetem o secundário, facilitando medições de sinais analógicos e comunicações seriais RS‑485/RS‑232 isoladas. A regulação interna reduz o ripple e mantém a tensão dentro das tolerâncias mesmo com variações de carga, o que é essencial para conversores A/D sensíveis e amplificadores.

Além disso, módulos isolados tipicamente oferecem melhor CMR do que arranjos com reguladores lineares simples, e permitem topologias de alimentação que criam rails simétricos (±) a partir de uma única fonte, importante em condicionamento de sinal. Em sistemas com fontes com PFC, o conversor DC‑DC não substitui PFC na entrada AC, mas interage melhor quando a alimentação primária tem baixa distorção.

Benefícios de segurança e conformidade

Do ponto de vista de segurança, a isolação facilita conformidade com normas como IEC/EN 62368‑1 (equipamentos áudio/vídeo e de TI) e IEC 60601‑1 (equipamentos médicos) quando o módulo fornece isolamento adequado e é testado a tensão de isolamento especificada. Isso reduz risco de choque elétrico e limita falhas catastróficas entre domínios de alto e baixo potencial.

Escolher um módulo com certificações e especificações claras de tensão de isolamento DC e testes de resistência (HiPot) simplifica a justificativa para certificação do produto final. Em aplicações industriais com requisitos SIL/functional safety, a isolação pode ser parte da estratégia de redundância e segregação de falhas.

Decodificando as especificações: 2W, 15V, 0,067A, SIP‑8 e 5V — o que realmente importa no datasheet

Interpretação de campos chave

No datasheet, 2W refere‑se à potência máxima contínua entregue pelo conjunto de saídas somadas; portanto, para saída dupla, verifique se o valor é por saída ou total. 15V indica a tensão nominal; 0,067A é a corrente máxima por saída — nunca exceda esse valor sem considerar derating. O parâmetro ripplo (ripple & noise) e regulação por carga/linha definem a qualidade da tensão em operação real.

O encapsulamento SIP‑8 define pinout, espaçamento de pinos e restrições térmicas. A indicação 5V no pinout pode referir‑se ao rail lógico de referência; confirme o pinout para ligações de Enable, Remote On/Off ou grounding. Atenção ao teste de isolamento (por exemplo 1,5 kVDC ou 3 kVDC) e às classificações de segurança que aparecem no datasheet.

Limites operacionais e derating

Datasheets fornecem faixas de temperatura operacional e curvas de derating: por exemplo, potência máxima de 2W pode ser válida apenas até 50 °C; acima disso, especifique derating linear até zero em 85 °C. Procure também a especificação de resistência térmica e o MTBF estimado (muitas vezes calculado segundo MIL‑HDBK‑217 ou similares), útil para análise de confiabilidade.

Outros parâmetros críticos: eficiência (%) em diferentes cargas (afeta dissipação térmica), inrush current, tolerância de tensão (±%), resposta transitória e proteção contra curto‑circuito. Leia atentamente notas de aplicação e condições de teste (load, Vin, Tamb).

Checklist de seleção técnica: como escolher o conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla certo para seu sistema

Itens obrigatórios do checklist

Potência e margem de corrente (reserve 20–30% de margem).
Tensão de isolamento DC e conformidade com IEC/EN 62368‑1 ou IEC 60601‑1 conforme aplicável.
Eficiência e dissipação térmica para dimensionamento de dissipadores ou ventilação.
Proteções internas: OCP (Over Current Protection), UVLO, proteção térmica.

Critérios adicionais e cenários práticos

Footprint e padrão SIP‑8: verifique compatibilidade de montagem e roteamento.
Faixa de temperatura e derating: aplique curvas do datasheet ao perfil térmico do produto.
Topologias de conversão: escolha entre criar ±15V a partir de 5V ou adaptar 12V→±15V considerando energia disponível.

Para aplicações que exigem essa robustez, a série DC‑DC encapsulada da Mean Well é a solução ideal. Confira as especificações dos nossos módulos e avalie o modelo que atende ao seu derating e isolamento: https://www.meanwellbrasil.com.br/conversores-dcdc.

Guia de integração prática: esquemático, layout PCB, aterramento e capacitor de desacoplamento para SIP‑8

Recomendações de esquemático e conexões

No esquemático, identifique claramente primário (entrada) e secundários isolados; não conecte os egressos sem propósito de referência. Use símbolos que mostrem isolamento galvânico e, se necessário, uma rede de ligação através de optoacopladores ou isoladores digitais. Adicione um fusível de entrada e um TVS na entrada para proteção contra transientes.

Inclua nos nets de saída capacitores de desacoplamento próximos aos pinos de saída (cerâmicos 0,1 µF + eletrolítico/OSCON local), e um capacitor de bulk na entrada conforme recomendações do fabricante. Se o módulo possui pino de remote on/off siga a lógica e adicione pull‑up/down conforme especificado.

Layout PCB e práticas de aterramento

Mantenha a separação física clara entre primário e secundário no layout; se possível, coloque um slot isolante mecânico ou keep‑out. Reserve planos de referência separados e evite vias que conectem planos nos mesmos quadrantes próximos ao módulo de isolamento. Para redução de EMI, posicione filtros LC de saída próximos aos pinos e minimize loops de corrente.

Siga as diretrizes de creepage/clearance do fabricante e normas (IEC). Use vias térmicas para dissipar calor do encapsulamento SIP‑8 e não reduza o espaçamento de isolamento para economizar espaço. Um bom layout reduz ripple, eleva a imunidade EMI e melhora MTBF.

Testes e validação: como medir isolamento, regulação de saída, ripple, eficiência e comportamento em carga

Equipamento e procedimentos básicos

Para medir isolamento utilize um HiPot tester com rampas de tensão segundo o datasheet (ex.: teste DC 1,5 kV por 60s). Meça leakage currents e assegure que fiquem abaixo dos limites especificados. Para ripple e ruído use um osciloscópio com ponta de prova de baixa capacidade; coloque o aterramento da ponta o mais próximo possível do ponto de medição.

Medições de regulação por carga/linha: aplique variações de Vin e cargas crescentes até 100% (e teste sob derating). Registre a regulação estática (±%) e a resposta transitória a passos rápidos de carga. Para eficiência utilize fontes e cargas com medição de potência (analizador de potência) para obter dissipação térmica real.

Critérios de aceitação e testes ambientais

Defina critérios baseados no datasheet: ripple < X mVp‑p, regulação dentro de ±Y%, isolamento acima do valor nominal e MTBF estimado compatível ao regime de operação. Realize ensaios térmicos em câmara climaticamente controlada para validar derating e drift de tensão em 0–85 °C.

Inclua testes de EMC (emissão e imunidade) conforme normas de produto final; filtros adicionais (RC/LC, common‑mode choke) podem ser necessários para passar limites de emissão. Documente resultados para relatórios de validação e certificação.

Erros comuns, mitigação e comparações avançadas (EMI/EMC, derating, alternativas de topologia)

Diagnóstico de falhas frequentes e soluções

Falhas comuns incluem ruído excessivo, aquecimento acima do previsto, e instabilidade nas saídas duplas. Soluções práticas: adicionar rede RC de snubber, filtros LC na saída, capacitores de desacoplamento próximos aos pinos e TVS na entrada para transientes. Corrija loops de retorno e minimize o caminho entre capacitores de desacoplamento e pinos.

Para problemas térmicos, verifique dissipação e melhore vias termais e fluxo de ar; considere um módulo com eficiência superior para reduzir dissipação. Se houver perda de isolamento, inspeções de fluxo de solda, sujeira e comprometimento de conformal coating podem revelar causas; limpe e aplique distância adequada.

Comparação com alternativas de topologia

Compare o módulo isolado com alternativas: conversores não isolados (menor tamanho/menor custo, sem proteção galvânica), reguladores lineares (baixo ruído, baixa eficiência dissipando calor) e fontes externas. Em aplicações que exigem segregação de domínio, o conversor isolado é geralmente a melhor escolha. Para requisitos de baixa potência e alto isolamento, a solução encapsulada DC‑DC é muitas vezes a opção mais simples e certificável.

Aplicações recomendadas, roadmap de uso e resumo estratégico para adoção do conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla

Aplicações ideais

Aplicações típicas: instrumentação e aquisição de dados, módulos de telecomunicações, interfaces isoladas em módulos IoT, condicionamento de sinal em placas de controle industrial e isolamento de sensores em máquinas. Use este módulo quando houver necessidade de sinais simétricos ou separação galvanicamente isolada entre domínios analógicos e digitais.

Roadmap de adoção e passos finais

Defina requisitos de potência, isolamento e temperatura.
Selecione módulo com margem de corrente e certificações necessárias.
Integre seguindo o guia de layout e execute testes HiPot, EMC e térmicos.
Documente resultados para certificação e produção.

Para aplicações que exigem essa robustez, a série de conversores DC‑DC encapsulados da Mean Well é a solução ideal. Confira as especificações do conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla 2W (SIP‑8) e faça download do datasheet: https://www.meanwellbrasil.com.br/conversores-dcdc/modulo-encapsulado/conversor-dcdc-isolado-regulado-de-saida-dupla-2w-15v-0-067a-encapsulamento-sip-8-5v. Veja também a família completa de conversores DC‑DC: https://www.meanwellbrasil.com.br/conversores-dcdc.

Conclusão

Integrar um conversor DC‑DC isolado regulado de saída dupla 2W exige atenção ao datasheet, normas aplicáveis (IEC/EN 62368‑1, IEC 60601‑1), layout PCB e testes de validação. Seguir o checklist de seleção, aplicar derating térmico e validar com testes HiPot, ripple e EMC minimiza riscos e acelera certificação. O uso correto do componente melhora confiabilidade (MTBF), imunidade a ruído e segurança do produto final.

Se precisar, posso desenvolver a sessão 3 (decodificando o datasheet) completa com um checklist de leitura de campos e exemplos práticos de cálculo de derating; ou preparar a sessão 4 como checklist pronto para revisão de projeto. Pergunte nos comentários qual sessão você quer revisar primeiro ou deixe dúvidas técnicas — responderemos com exemplos, esquemáticos e links para datasheets e CAD.

Para mais artigos técnicos consulte: https://blog.meanwellbrasil.com.br/