88 / 104
POWER 6 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2014
XII
Power
La realizzazione di un alimentatore stabile, in grado di
fornire prestazioni ottimali in un’ampia gamma di con-
dizioni operative è sempre stato un problema comples-
so. Nell’industria della potenza si sono verificati impor-
tanti cambiamenti nel corso degli ultimi due decenni
finalizzati alla ricerca di una valida soluzione. Una delle
innovazioni più recenti è rappresentata dal controllo di
tipo digitale.
Attualmente sono numerosi i costruttori che hanno uti-
lizzato con esito positivo il controllo digitale sugli al-
imentatori e hanno iniziato a constatare un’adozione
sempre più ampia di questo approccio in mercati speci-
fici, favorita senza dubbio dalla diminuzione dei costi e
dall’aumento delle prestazioni. Nel corso dell’articolo
saranno analizzate le potenzialità del controllo digitale
facendo riferimento alle caratteristiche di ZL8800, un
controllore PWM step-down doppio di recente intro-
dotto da Intersil.
Molto spesso si adotta un approccio di tipo digitale (digital
power) per monitorare il sistema (telemetria) e disporre
di una maggiore flessibilità di controllo, in modo da uti-
lizzare un solo progetto per una pluralità di applicazioni.
Il controllo digitale del nuovo ZL8800 di Intersil è anche
in grado di assicurare un’intrinseca stabilità, consentendo
ai progettisti di sviluppare i loro design senza dover tener
conto di fattori quali invecchiamento dei componenti, vari-
azioni e sollecitazione di natura termica.
L’approccio tradizionale
Quando si sviluppa un progetto di un alimentatore da
utilizzare in sistemi complessi, come ad esempio data
center e stazioni base cellulari, la tradizionale strategia
di distribuzione della potenza prevede un bus di po-
tenza in continua (DC) abbinato a unità POL (Point of
Load) che soddisfano le richieste delle singole schede.
Ciò contribuisce a conferire modularità al sistema e
rappresenta un valido ausilio per gli operatori di infras-
trutture, il cui obbiettivo è ottimizzare l’uptime (ovvero
il tempo di corretto funzionamento) e l’efficienza in
termini di potenza.
L’approccio analogico tradizionalmente utilizzato con-
templa il ricorso a una frequenza di commutazione
fissa con retroazione in modalità corrente o tensione.
L’adozione di una frequenza di commutazione fissa per-
mette di prevedere le correnti nei componenti passivi
che immagazzinano energia (induttori e condensatori)
semplificandone così la selezione. Questi componenti
sono quindi dimensionati in base alle esigenze dell’us-
cita: corrente di carico, ondulazione della tensione di
uscita e così via.
Per il progettista il problema è rappresentato dalla
stabilizzazione dell’anello una volta impostata la cate-
na di potenza (power train). Il problema diventa più
complesso quando è necessario tener conto di eventu-
ali variazioni e procedere all’analisi del caso peggiore
(prendendo in considerazione anche le condizioni am-
bientali). Molto spesso in un progetto si penalizzano
ampiezza di banda e prestazioni per garantire i requisiti
di stabilità del sistema in tutte le condizioni operative
previste.
La scelta dell’induttore è utile per comprendere le
problematiche legate alle tolleranza. Questi compo-
nenti, di natura non lineare, subiscono variazioni leg-
Chance Dunlap
Senior marketing manager
Intersil
Controllo digitale
per un’alimentazione stabile
Un nuovo controllore digitale operante in modalità PWM di quarta generazione di Intersil
elimina la necessità di effettuare la compensazione dell’anello esterna garantendo nel
contempo la stabilità