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XXXII Medical MEDICAL 19 - APRILE 2020 te a batteria rispetto ad un convertitore buck o boost. Nel- le applicazioni indossabili, i rail non necessitano di una tensione superiore a 3 V; pertanto, non è necessario uti- lizzare un convertitore boost. I rail di alimentazione per MCU e dispositivi wireless richiedono spesso una tensione bassa: un buck può essere quindi una scelta ovvia fino a quando non vengono valutati tutti gli aspetti del progetto. Mentre si assorbe corrente dalla batteria con un profilo di carico pulsante, la tensione della batteria può scen- dere al di sotto della tensione di uscita richiesta per un breve periodo, il che può causare instabilità nella regola- zione, superando la tensione specificata dal produttore. La caduta di tensione sulla batteria è particolarmente si- gnificativa verso la fine della durata della batteria a causa della resistenza interna che aumenta di valore nel tempo. Come suggerisce il nome, il vantaggio principale di un convertitore buck-boost è di fornire una tensione maggio- re rispetto alla tensione di ingresso, garantendo una ten- sione regolata accurata e precisa per i profili di corrente di carico pulsante e per le batterie ad alta impedenza. Un convertitore buck-boost offre la massima flessibilità nella scelta della batteria e dell’architettura di potenza rispetto a un convertitore buck. Utilizzo di LDO per migliorare l’efficienza In generale, si suppone che i controller o i convertitori switching contribuiscano a creare schemi di alimentazio- ne altamente efficienti e che gli LDO abbiano una scarsa efficienza. Le topologie LDO, però, sono cambiate e pos- sono fornire tensioni di dropout molto basse. Un LDO a basso input (LILO) utilizza un transistor di passaggio a metallo-ossido-semiconduttore a canale N (NMOS) e un rail di polarizzazione per ottenere un basso dropout. Come risultato di questa topologia, è presente una ten- sione più elevata che fornisce il rail di polarizzazione e alimenta la maggior parte dei circuiti interni dell’LDO, quindi l’LDO può funzionare a tensioni di ingresso infe- riori. Le tensioni di dropout ridotte consen- tono un aumento dell’efficienza para- gonabile a quello degli alimentatori in modalità commutata. Nell’elettronica portatile, è molto comune avere senso- ri alimentati a LDO perché un conver- titore switching genera troppo rumo- re. I progettisti possono utilizzare degli LDO a basso IQ presupponendo che aumentino la durata della batteria del sistema durante la pulsazione del cari- co. Non si tratta necessariamente del- la soluzione più efficiente ma, poiché una grande dissipazione di potenza durante il periodo di carico può ridur- re drasticamente l’efficienza. La figura 4 mostra due configurazioni di alimentazione comuni per l’implementazione di un sistema portatile. Uno utilizza un generico LDO a basso IQ, mentre l’altro usa un LDO LILO a basso IQ. Confrontando la dissipa- zione di potenza tra le due soluzioni, l’LDO generico a basso IQ dissipa 2,7 mW, mentre l’LDO LILO dissipa 1,8 mW (Tabella 1). L’uso dell’LDO LILO ha aumentato l’ef- ficienza dal 55% all’82%, anche se l’IQ totale è maggiore sull’LDO LILO. Fig. 3 – Applicazione per cerotto per la somministrazione d’insulina Fig. 4 – Un LDO a basso QI rispetto a un LDO LILO