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POWER 10 - MARZO 2016
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DC/DC CONVERTER
nitruro di gallio-(GaN), stanno lentamente diventan-
do più convenienti nelle applicazioni ad alta tempe-
ratura.
Poiché i costi scendono, questi materiali sono in grado
di migliorare l’efficienza di conversione e consentire
maggiori frequenze operative e dimensioni più piccole
relativamente al convertitore.
Recentemente, convertitori POL (point-of-load) han-
no visto un utilizzo più diffuso nei campi di applica-
zione. Questi convertitori (POL) sono progettati per
funzionare con una tensione di ingresso inferiore, di
solito tra 3 e 15V e offrire una risposta dinamica ve-
loce. Essi sono spesso usati in combinazione con un
convertitore DC-DC isolato che è impiegato per for-
nire la tensione di ingresso al convertito-
re POL. Un sistema con un approccio bus
regolamentato (regulated bus converter )
è indicato nella figura 4. Questo sistema ri-
chiede quattro tensioni di esercizio: 3.3V,
1.8V, 1.5V e 1.2V. La corrente di uscita del
convertitore DC/DC è sufficiente a fornire
la tensione di ingresso ai tre convertitori
POL non isolati che forniscono le uscite
1.8V, 1.5V e 1.2V al sistema e sono proget-
tati per funzionare da una sorgente di in-
gresso di 3.3V.
I convertitori POL sono spesso usati in
combinazione con un convertitore isolated
unregulated intermediate bus (IBC) che è
impiegato con l’obiettivo di fornire una
tensione di ingresso per i convertitori POL
a un livello di tensione che consente il loro
buon funzionamento (Fig. 5). I progettisti
di sistemi sono spesso in conflitto su qua-
le di queste due architetture (unregulated
bus converter o regulated bus converter)
utilizzare in un’applicazione.
I sistemi con un elevato numero di tensio-
ni di uscita tendono a favorire
l’architettura bus non regolamentata.
L’approccio bus regolamentato tende a
funzionare meglio quando la tensione di
uscita con la corrente massima è a un livel-
lo di tensione comunemente usato come
ingresso per convertitori POL, come 5V o
3.3V. Problemi di gestione termica influen-
zano di parecchio la selezione di un’archi-
tettura di alimentazione. Mentre l’efficien-
za e la dissipazione di potenza complessiva
di entrambe le architetture sono buone,
ci possono essere sottili differenze dal punto di vista
del package. L’approccio bus regolamentato divide il
totale della potenza dissipata su un maggior numero
di elementi circuitali e di conseguenza su un’area più
distribuita. Inoltre, è importante posizionare i conver-
titori POL vicini al carico per ottimizzare le prestazioni
e le perdite di distribuzione, a volte è preferibile, in-
vece, posizionare il convertitore bus intermedio a una
certa distanza dal POL. Molti moderni sistemi telecom
e datacom utilizzano fonti di alimentazione di ingresso
a 48V che presentano una gamma molto più ristretta
di variazione della tensione di un sistema di telecomu-
nicazioni tradizionali. Questi sistemi sono buoni can-
didati per l’architettura unregulated bus.
Fig. 5 – Impiego di convertitori POL (unregulated bus converter)
Fig. 4 – Impiego di convertitori POL (regulated bus converter)