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EMBEDDED 90 • NOVEMBRE • 2023 18 rete localizzata. Questi compiti sono svolti da una com- binazione di unità di distribuzione dell’alimentazione (PDU – Power Distribution Unit) e da unità di alimen- tazione dimensionate per il livello di tensione di ciascun carico. Le PDU garantiscono l’isolamento dei guasti e possono anche includere la regolazione della tensione. Le unità di alimentazione includono comunemente la regolazione della tensione del bus al livello del carico che può variare da 0,5 V a 12 V, l’isolamento del bus, il filtraggio del rumore, la soppressione dei transienti e talvolta anche la protezione dai guasti. EMB: È possibile soddisfare le esigenze di elevati livelli di tolleranza alle radiazioni, densità e affi- dabilità all’interno dello stesso package? MR: I prodotti COTS (Commercial-off-the-shelf) sono considerati da alcuni adeguati per l’uso nei satelliti LEO, ma questo può essere rischioso anche con i livelli di radiazione più bassi tipici di queste orbite. È meglio avere un certo livello di protezione dalle radiazioni per garantire il corretto funzionamento e il ciclo di vita at- teso del satellite. Un’alternativa alle soluzioni di alimentazione COTS consiste nell’utilizzare l’approccio modulare rad-tole- rant per la distribuzione della energia. Questo approc- cio garantisce la protezione dalle radiazioni e allo stes- so tempo fornisce la più alta densità di potenza possibi- le, oltre a essere molto flessibile e scalabile a livello di architettura e implementazione. I componenti rad-to- lerant di Vicor sono stati ampiamente utilizzati nelle applicazioni automobilistiche e industriali, rendendoli molto affidabili . EMB: In futuro, quale sarà la sfida principale per l’alimentazione dei satelliti di comunicazione? MR: Il settore spaziale richiede soluzioni che consenta- no un incremento della larghezza di banda di Internet di 20 volte nei prossimi 10 anni. Per ottenere un tale salto nella richiesta di capacità di trasmissione, i progettisti di sistemi di alimentazione satellitare devono fornire al carico una corrente da 20 a 30 volte superiore a quella che possono fornire i siste- mi tradizionali, riducendo al contempo le dimensioni, il peso e il costo della rete di distribuzione dell’energia. In fase di progettazione è importante bilanciare bene i vari compromessi scegliendo un’architettura di sistema di alimentazione appropriata. Ad esempio, la modalità di commutazione scelta influisce su tutte le specifiche chiave delle implementazioni di conversione di potenza, tra cui densità di potenza, efficienza, risposta ai tran- sitori, ondulazione dell’uscita, emissioni di interferenza elettromagnetica (EMI) e costi. EMB: Come influisce la ridondanza sul peso e come si possono conciliare queste due esigenze? MR: Utilizzando la ridondanza fisica, è possibile imple- mentare istanze multiple dei sistemi, in modo tale che in caso di guasto di uno, un altro possa subentrare. In alcu- ni progetti, ci sono tre sistemi che operano in parallelo, ma ci possono essere fino a quattro sistemi ridondanti. I requisiti di progettazione per la tolleranza alle radia- zioni limitano la scelta dei componenti. L’aggiunta di monitor delle prestazioni, meccanismi di protezione di sicurezza, disconnessioni delle alimentazioni e circuiti di ripristino non deve superare i requisiti di efficienza, dimensioni e peso della soluzione scelta. I prodotti per applicazioni spaziali radiation-tolerant di Vicor sono progettati utilizzando un’architettura di si- stema ridondante in cui due powertrain identici e paral- leli con controllo fault-tolerant sono alloggiati in package singoli per soddisfare i requisiti SEE. EMB: Quali tecnologie o soluzioni offre Vicor per soddisfare queste esigenze? MR: A causa delle dimensioni fisiche e dei maggiori requisiti, in termini di prestazioni, dei moderni ASIC, FPGA, CPU e GPU per le comunicazioni a elevata ve- locità e delle relative soluzioni di raffreddamento ne- cessarie, lo spazio a disposizione sulle schede a circuito stampato (PCB) è molto ridotto. Per questo motivo sono Due powertrain identici e paralleli sono alloggiati in un singolo package per garantire un’elevata tolleranza ai guasti IN TEMPO REALE | SATELLITE POWER