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XXX Power POWER 25 - MAGGIO 2021 dispone di un opportuno strumento grafico (GUI) e di una chiavetta USB (dongle) attraverso i quali è possibile comunicare con il dispositivo utilizzando un comune PC. L’utilizzo più comune di questi strumenti è la configura- zione dei registri del dispositivo PMBus e la conseguente memorizzazione degli stessi nella memoria non volatile. Quando, successivamente, il dispositivo viene alimentato o resettato, i parametri vengono caricati dalla memoria non volatile e resi applicabili durante il power ON. In fi- gura 1 è visibile un dongle USB per la configurazione e il controllo tramite PC di un dispositivo di potenza digitale basato su PMBus. Utilità della potenza digitale Nel settore dell’elettronica di potenza, stiamo assistendo alla proliferazione di sistemi di distribuzione dell’alimen- tazione molto affidabili, ma con complessità crescente. In questa categoria rientrano ad esempio i data center, le apparecchiature di rete, le apparecchiature industriali e per le telecomunicazioni, il controllo dei motori e tutti quei sistemi che richiedono diverselinee di alimentazio- ne con tensioni differenti. Al fine di soddisfare i requisiti di alimentazione di questi dispositivi in ogni condizione operativa e ridurre il consumo energetico complessivo, occorre un sistema che sia in grado di variare le tensioni e controllare le modalità di funzionamento dei conver- titori di potenza. La potenza digitale, o gestione digita- le della conversione ed erogazione della potenza, nasce proprio con l’obiettivo di rispondere a queste esigenze. Un primo vantaggio offerto dalla gestione intelligente dell’alimentazione è quello di massimizzare le presta- zioni del sistema. I circuiti integrati di alimentazione di- gitale comunicano tra loro utilizzando tipicamente un bus di gestione del sistema (SMBus) basato sul protocol- lo standard per la gestione dell’alimentazione PMBus. Utilizzando dispositivi conformi agli standard SMBus e PMBus,si consegue il vantaggio di ottenere un grado di flessibilità e controllo delle alimentazioni non raggiun- gibile con i tradizionali sistemi di alimentazione analo- gici. Utilizzando i componenti intelligenti disponibili sul mercato, i progettisti possono oggi realizzare sistemi di alimentazione con diverse tensioni di uscita stabilizzate, sequenziamento delle linee di alimentazione tra i vari dispositivi e sincronizzazione tra più linee di alimenta- zione. Circuiti integrati di questo tipo, di cui in figura 2 è visibile il tipico schema a blocchi, comunicano con il sistema host (MCU o microprocessore) tramite un’in- terfaccia, normalmente di tipo I2C, che implementa il protocolloPMBus. Come visibile in figura 2, questi dispositivi richiedono soltanto un esiguo numero di condensatori da collegare ai terminali di ingresso e di uscita. Inoltre,le soluzioni di alimentazione digitale forniscono protezioni nei con- fronti delle più comuni cause di guasto e malfunziona- mento, come sovra/sottocorrente, sovra/sottotensione e sovratemperatura; le soglie di intervento possono inoltre essere configurate e modificate in base alle specifiche esigenze del prodotto. Un secondo vantaggio è quello di ridurre i tempi di svi- luppo. Durante il ciclo di sviluppo di un nuovo prodotto, accade frequentemente che qualche componente a ele- vata integrazione venga aggiunto o sostituito, rendendo necessaria la modifica di una o più linee di alimentazio- ne. Oppure, può sorgere la richiesta per una maggio- re quantità di corrente su una determinata linea di ali- mentazione o, anche, l’esigenza di ottenere una risposta più rapida ai transitori. Seguendo il classico approccio analogico, ciò richiederebbe una revisione progettuale più o meno profonda del sistema di distribuzione dell’e- nergia. Viceversa, utilizzando sistemi e moduli per l’a- limentazione digitali, una nuova linea di alimentazione può essere facilmente aggiunta al progetto originale utilizzando lo standard SMBus.L’alimentazione digita- le consente ai progettisti di sistemi di ridurre il tempo dedicato alla progettazione hardware e di concentrarsi maggiormente sulle funzionalità chiave del prodotto, ri- ducendo i tempi e i costi di sviluppo e il time-to-market. L’utilizzo di componenti digitali basati su protocolli di comunicazione standard consente inoltre di implemen- tare molte funzionalità di gestione e controllo del siste- ma di alimentazione a livello firmware. Rispetto a una soluzione di tipo analogico, i progettisti hanno la possibi- Fig. 1 – Dongle USB per configurazione e controllo PMBus Fig. 2 – Schema a blocchi di un modulo di potenza intelligente