EO Power 33

EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2024 XVIII Power mo di energia di un sistema che è direttamente propor- zionale alla tensione operativa. La riduzione del consu- mo energetico offre anche altri vantaggi in termini di riduzione dei costi di raffreddamento e di miglioramen- to delle prestazioni di dissipazione del calore. Empower afferma che la famiglia Empower EP70xx of- fre valori di efficienza fino al 92% e consente di passare facilmente da una tensione operativa all’altra, permet- tendo così ai componenti di funzionare a tensioni ope- rative inferiori e di risparmiare elettricità. Per raggiun- gere queste velocità, sono stati ottimizzati non solo il silicio, ma anche gli effetti magnetici e la capacità, evi- tando così di introdurre capacità parassite esterne che potrebbero influire sui tempi di risposta. Ogni singolo elemento, compreso il package, contribuisce a raggiun- gere l’obiettivo della riduzione del tempo di risposta. La famiglia EP70xx comprende nove dispositivi che in- cludono fino a un massimo di tre regolatori ciascuno. Le uscite sono disponibili con valori di corrente da 2 A a 10 A in un package di 5 x 5 mm o 4 x 4 mm con un profilo di 0,75 mm. Inoltre, Empower mette a disposizione dei progettisti una scheda di valutazione per eseguire un’a- nalisi accurata delle prestazioni, offrendo una soluzione pronta per il mercato che ottimizza il time-to-market delle applicazioni. Fig. 2 – Schema a blocchi del circuito integrato EP7038C (Fonte: Empower Semiconductor) vi digitali avanzati richiedono correnti di picco elevate erogabili a tensioni sempre più basse, il cui valore viene spesso determinato durante il funzionamento appli- cando tecniche come il DVS (Dynamic Voltage Scaling) o AVS (Adaptive Voltage Scaling). Nonostante la necessità di una risposta rapida, i margini di errore per la rego- lazione della tensione sono molto ridotti e richiedono larghezze di banda maggiori, oppure soluzioni poten- zialmente complesse. Il Dynamic Voltage Scaling è mol- to efficace per ridurre la potenza, poiché la riduzione della tensione ha un effetto quadratico sul consumo di potenza attiva. Il DVS regola dinamicamente la tensione in base ai requisiti di prestazione. La risposta ai transitori è un fattore cruciale nei moder- ni dispositivi digitali al fine di massimizzare le presta- zioni e ridurre al minimo lo spreco di energia. Quan- do è necessaria una maggiore corrente istantanea e la corrente di uscita non viene fornita abbastanza velo- cemente, la tensione si abbassa. Gli attuali convertitori sono in grado di fornire una risposta transitoria in pochi microsecondi con una caduta di tensione di oltre 50 mV e richiedono un’elevata capacità di uscita. Empower Semiconductor ha sviluppato un sistema di gestione dell’alimentazione in grado di fornire tempi di risposta estremamente rapidi ai transitori, ottimizzan- do con precisione i tempi di transizione della tensione. Il circuito integrato IVR EP7010 è un regolatore da 10 A in grado di gestire il passaggio dalle condizioni di carico zero a quelle corrispondenti a un assorbimento di 10 A in soli 500 ns, con un abbassamento della tensione di uscita inferiore a 15 mv, senza richiedere condensatori esterni. Empower Semiconductor sottolinea l’importanza, per i sistemi di gestione dell’alimentazione utilizzati nelle applicazini digitali, di disporre di soluzioni con tempi di risposta rapidi, migliorando così l’efficienza energeti- ca. La richiesta di accuratezza della tensione in caso di escursioni indesiderate della tensione è fondamentale e la possibilità di offrire soluzioni che ottimizzino questi requisiti è essenziale in numerose applicazioni. La piattaforma hardware EP70xx (in figura 2 è visibile il modello EP7038C) offre un’integrazione DC-DC a tripla uscita senza componenti esterni in un package di 5 x 5 mm, offrendo al contempo un’elevata densità energeti- ca ed eccellenti prestazioni di scalatura dinamica della tensione. Grazie a una soluzione racchiusa in un unico chip, all’as- senza di componenti esterni, all’elevata programmabi- lità e a una vasta gamma di configurazioni di corrente di uscita, i progettisti di potenza possono implementare l’EP70xx con un rapido transitorio di carico, abbassando la tensione operativa del sistema e riducendo il consu-