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XII Power POWER 22 - MAGGIO 2020 Le apparecchiature utilizzate negli edifici, nelle fab- briche e in ambito industriale diventano di giorno in giorno sempre più compatte, una tendenza questa che si traduce in un’ulteriore miniaturizzazione dei compo- nenti che contribuiscono a rendere tali apparecchiature sempre più “intelligenti” e automatizzate. Ciò comporta anche l’insorgere di problemi di notevole entità per gli alimentatori che devono essere impiegati in tali appara- ti. I circuiti integrati di potenza, dal canto loro, oltre a fornire ovviamente le tensioni di uscita richieste, devono avere dimensioni ridotte ed essere in grado di funziona- re correttamente in ambienti molto difficili dal punto di vista termico. Il quesito ovvio che a questo punto sorge è come rea- lizzare alimentatori in grado di soddisfare le esigenze, in termini di dimensioni e di efficienza, tipici di questi progetti industriali. Nel corso dell’articolo, dopo una di- scussione dettagliata di queste problematiche, verranno introdotte tecniche e tecnologie che permettono di con- seguire gli obiettivi prefissati, ovvero elevata efficienza, bassi consumi e dimensioni contenute. Ridurre la dissipazione di calore per migliorare le prestazioni Nel caso dei circuiti integrati analogici, a differenza di quel che accade per i loro “cugini” digitali, la riduzione delle dimensioni non è un compito semplice, soprattutto tenendo conto del fatto che i componenti preposti alla gestione della potenza (power management) occupano una porzione significativa dell’area della scheda PCB. Le apparecchiature elettroniche, tuttavia, ora richiedono una maggior potenza per acquisire, sintetizzare e ope- rare su moli di dati sempre più voluminose. Per meglio illustrare quest’aspetto, nel seguito verranno proposti esempi relativi ad alcune aree applicative e analizzate le azioni da intraprendere al fine di soddisfare tali esigenze. Dispositivi per il tracciamento dei veicoli Grazie all’utilizzo di dispositivi per il tracciamento dei veicoli installati successivamente all’acquisto degli stessi (aftermarket), le aziende possono gestire flotte di veico- li di grandi dimensioni (Fig. 1) e tenere sotto control- lo veicoli, camion e furgoni. Esse possono utilizzare i dati acquisiti per incrementare l’efficienza della flotta, assicurarsi che i veicoli vengano sottoposti a una manu- tenzione regolare, nonché monitorare la posizione dei veicoli in caso di furto o nel momento in cui si verifica- no problemi di altro tipo. I dispositivi sono solitamente alimentati dalla batteria del veicolo (12 V nel caso delle automobili e 24 V per la maggior parte dei camion) e dispongono di una batteria di backup ricaricabile. Poi- ché essi sono solitamente installati sotto il cruscotto, la gestione della dissipazione del calore è un elemento da tenere nella massima considerazione al fine di mantene- re un intervallo di temperatura adeguato per il corretto funzionamento dei dispositivi stessi. Il circuito di potenza per i dispositivi preposti al traccia- mento dei veicoli può includere convertitori DC-DC di tipo step-down e regolatori LDO per convertire la ten- sione protetta fornita dai circuiti elettronici di front-end ai valori di tensione inferiori necessari per alimentari i vari circuiti logici digitali e gli integrati analogici pre- senti in tali dispositivi. In effetti i regolatori LDO rap- presentano un’opzione, essendo dispositivi economici e di utilizzo molto semplice. Non bisogna comunque dimenticare che gli LDO sono contraddistinti da un’ele- vata dissipazione quanto utilizzati direttamente a partire dalla tensione di batteria principale, che rappresenta la modalità principale per mezzo della quale vengono ali- mentati questi dispositivi per il tracciamento. In conside- razione dei severi vincoli di spazio esistenti, la soluzione più adeguata in questo caso è rappresentata da circuiti Alimentatori sempre più compatti per i nuovi progetti industriali Gli alimentatori utilizzati nei progetti industriali devono essere caratterizzati da elevata efficienza, bassi consumi e dimensioni contenute: i moduli di potenza integrati rappresentano una soluzione in grado di soddisfare tutti questi requisiti Anthony “Thong” Huynh Principal Member of the Technical Staff - Industrial Power Maxim Integrated