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POWER 7 - marzo 2015
X
Power
Un convertitore PoL (Point-of-Load) è un
convertitore DC-DC step-down progettato per
fornire una tensione costante al carico DC-DC
in modo (quasi) indipendente dalle correnti
di carico. Questo tipo di convertitore è andato
via via diffondendosi in un’ampia gamma di
applicazioni, dal networking alle telecomuni-
cazioni, dalla comunicazione dati all’elabora-
zione, oltre che in ambito aerospaziale.
Sempre più spesso si ricorre a convertitori
PoL per alimentare circuiti ASIC, FPGA e altri disposi-
tivi che integrano nuclei di elaborazione ad alte presta-
zioni. Tenendo conto del fatto che la potenza dinamica
assorbita dal processore è proporzionale alla frequenza di
quest’ultimo e al quadrato della tensione del processore,
le tendenze attuali prevedono l’uso di valori di tensioni
del core più bassi in modo da ridurre le perdite di potenza
e garantire una velocità di elaborazione più elevata.
È dunque ovvio che la portata di corrente per questi con-
vertitori aumenta a parità di potenza. Ciò ha parecchie
implicazioni per il circuito di alimentazione, compresa la
necessità di istradare basse tensioni e correnti elevate sulla
scheda a circuito stampato.
Ciò comporta cadute di tensione di una certa entità, mag-
gior consumo di potenza e presenza di piste di ampie
dimensioni sulla scheda PCB, tutti effetti che possono
avere effetti negativi sulla regolazione dell’uscita.
Ponendo i convertitori PoL (Point-of-Load) in prossimi-
tà del carico, è possibile eliminate i lunghi cablaggi tra
l’alimentatore e il carico presenti nei tradizionali sistemi
di alimentazione. In questo modo è possibile fornire una
tensione precisa pur nel rispetto dei requisiti attuali che
prevedono basse tensioni e alte correnti. Poiché i conver-
titori di potenza sono posizionati fisicamente in prossimi-
tà del circuito di carico, è possibile minimizzare le perdite
di distribuzione in DC e ridurre le induttanze distribuite,
con conseguente miglioramento della risposta dinamica.
In sintesi, questi sistemi richiedono correnti di valore ele-
vato con più tensioni di alimentazione di valore ridotto e
devono rispettare vincoli severi per quanto riguarda la re-
golazione in presenza di correnti dinamiche caratterizzate
da escursioni ampie e variabili rapidamente.
Fariborz Musavi
Director of engineering
CUIConvertitori Dc-DC non isolati:
prestazioni più spinte con
la topologia SEPIC-Fed Buck
La nuova topologia di potenza Solus sviluppata da CUI permette di superare parecchie
limitazioni proprie degli attuali convertitori PoL, in particolare per quel che riguarda
efficienza e risposta ai fenomeni transitori
Fig. 1 – Schema circuitale di un convertitore buck sincrono