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XI POWER 15 - GENNAIO/FEBBRAIO 2018
POWER SUPPLIES
le sfide che i costruttori di alimentatori sono costretti ad
affrontare per essere sempre pronti a supportare l’innova-
zione. A causa del “boom” di Internet, con il conseguente
incremento esponenziale del traffico dati, i data center
devono elaborare quantità via via maggiori di dati a una
velocità sempre più elevata. L’aumento sia della mole di
dati sia della velocità di elaborazione si traduce in un in-
cremento del numero dei processori e degli alimentatori
richiesti. Complice l’elevatissimo livello di integrazione,
talune schede richiederanno una potenza superiore a 3
kW; ciò rappresenta un problema non solo per il livello
di potenza erogata, ma anche per il raffreddamento delle
schede stesse. Per riuscire a fornire potenza, con soluzioni
efficienti a livello energetico, ai server e ai router the ge-
stiscono il traffico IP i progettisti che operano nel campo
della potenza devono sviluppare topologie avanzate, utiliz-
zare nuovi componenti come quelli realizzati in nitruro di
gallio (GaN) o inventare soluzioni efficienti per convertire
la tensione di distribuzione di 400 VDC nella tensione di 1
VDC richiesta dai microprocessori. Nella community che
opera all’interno dei data center il nuovo motto è “400 a 1
@ 99”; in altre parole, ciò significa convertire una tensione
di ingresso di 400 VDC in una tensione di uscita di 1 VDC
con un rapporto di conversione (efficienza) del 99%.
Il ruolo degli 1 e degli 0
Esiste un altro settore in cui l’innovazione tecnologica ha
contribuito a incrementare livelli di potenza, efficienza e
flessibilità ed è quello che va sotto il nome di “Digital Po-
wer” (potenza digitale). Questa tecnologia, sviluppata in
origine per il settore ICT e i data center ad alta densità, si
è diffusa in altri settori industriali, divenendo la piattafor-
ma di riferimento per tutti i progettisti di sistemi di poten-
za che si trovano ad affrontare nuove problematiche. Sia
che si tratti di una semplice operazione di monitoraggio
oppure un controllo avanzato della commutazione, il nu-
mero di alimentatori che adottano questa tecnologia è in
crescita esponenziale; essa viene utilizzata anche in appa-
recchiature medicali avanzate, come i sistemi MRI (Ma-
gnetic Resonance Imaging), dove la potenza digitale abbi-
nata alla tecnologia “coreless” permette di effettuare una
conversione di potenza in modo efficiente in condizioni
estreme, ad esempio , in presenza di un campo magnetica
di intensità pari a 4 Tesla (Fig. 2). L’integrazione di una
“catena digitale” all’interno degli alimentatori, oggetto di
dibattiti per quasi un decennio, ha aperto la strada a nuo-
ve applicazioni, impensabili fino a qualche anno fa. Da
Internet of Things alle navi senza equipaggio che solcano
gli oceani (Fig. 3), gli alimentatori del futuro non saran-
no uguali a quelli odierni e i progettisti di potenza stanno
già lavorando su architetture di potenza “intelligenti” in
grado di auto-controllare il modo in cui operano.
La domanda da porsi è quando queste architetture ve-
dranno la luce. La risposta non è affatto semplice ma, visti
in progetti in corso – sbarco di esseri umani su Marte,
veicoli senza pilota, Industry 4.0 e altre applicazioni che
richiedono elevata affidabilità e controllo e monitoraggio
remoti – il 2020 potrebbe essere una data realistica.
Bibliografia
Cisco - The Zettabyte Era – Trends and Analysis: http://
provider/visual-networking-index-vni/vni-hyperconnec-
tivity-wp.html
Ericsson – Mobility report:
mobility-report
IEC60601-1-11:
talogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?csnumber=65529
FDA Design considerations for devices intended for
Home Use:
viceRegulationandGuidance/GuidanceDocuments/
UCM331681.pdf%20
Powerbox:
Fig. 2 – L’alimentatore a controllo digitale GB350 di Powerbox da utiliz-
zare in applicazioni dove sono presenti campi elettromagnetici di notevole
intensità (Fonte: – Powerbox)
Fig. 3 – Centro di controllo messo a punto da Rolls-Royce che da terra
esegue la supervisione di navi senza equipaggio (Fonte: Rolls-Royce)