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XVIII
Power
Nell’era degli smartphone e degli iPad, dell’Industria 4.0 e
dell’IoT, si potrebbe pensare che i “colossi” dell’industria dei
semiconduttori si trovino in un certo senso dietro le quinte.
Ma le apparenze ingannano – alimentatori più “intelligenti”,
con un maggior contenuto digitale, più indipendenti dalle
reti di alimentazione, più localizzati e più efficienti, rendono
gli integrati per la gestione dell’alimentazione, i controllori
a commutazione e i MOSFET componenti centrali di tali si-
stemi. Mercati e applicazioni in crescita come i caricabatteria
senza fili, le soluzioni di energy harvesting e gli alimentatori
digitali, richiedono inoltre nuove tecnologie e nuovi processi
nel campo dell’elettronica di potenza.
È in corso una vera e propria gara per ottenere anche il più
piccolo miglioramento in termini di efficienza. Gran parte
delle innovazioni sono state raggiunte su tre fronti principali:
• Le riduzioni del consumo di potenza statico e dinami-
co consentono di sviluppare sistemi di dimensioni inferiori
a parità di potenza, garantendo una generazione di calore
significativamente inferiore oltre a una efficienza superiore
del sistema complessivo; questo fatto sta assumendo un’im-
portanza sempre maggiore nello sviluppo dei prodotti che
devono soddisfare a standard sempre più severi (ad esempio
la normativa 80+)
• L’ottimizzazione delle proprietà termiche aumenta la vita
utile dei componenti e del sistema
• Il maggior grado di integrazione degli elementi che for-
mano il sistema permette di ottenere una struttura più com-
patta, una maggiore semplicità di lavorazione e un approvvi-
gionamento più semplice dei materiali.
IGBT
Gli interruttori bipolari – in particolar modo gli IGBT discreti
e i moduli IGBT – sono sempre più diffuse, grazie al maggior
livello di integrazione e alle frequenze di commutazione più
alte. Le applicazioni spaziano dai meccanismi tradizionali di
controllo del movimento agli inverter solari, alle unità di al-
imentazione a commutazione. Le soluzioni di natura modu-
lare consentono la creazione di soluzioni a livello di sistema
affidabili, efficienti e compatte. Rutronik opera con i forni-
tori Infineon, ST, Rohm, Vishay, BYD, Bosch e Vincotech, per
offrire una vasta gamma di prodotti allo stato dell’arte.
MOSFET
Gli interruttori unipolari moderni, dei quali il più noto è il
transistor MOSFET, rispondono all’esigenza di miniaturizza-
zione e di riduzione della dissipazione di potenza grazie ai
valori sempre più ridotti di Rd(son) e di capacità parassita.
Tuttavia, essi propongono agli sviluppatori nuove sfide, per-
ché tali caratteristiche non solo si traducono in una riduzi-
one delle perdite, ma anche in frequenze di commutazioni
superiori. La miniaturizzazione del package contribuisce
anch’essa all’aumento della velocità di commutazione, com-
plice la riduzione delle superfici dei chip. Il controllo di questi
MOSFET ad alta velocità di commutazione, e di conseguenza
la risoluzione delle problematiche legate alla compatibilità
elettromagnetica (EMC), sono elementi critici nella fase di
sviluppo dei sistemi. Un problema di questo tipo può spesso
Andreas Glaser
Senior Marketing manager
Power semiconductor
Potenza: sempre più veloce
e “intelligente”
Mercati e applicazioni in crescita come i caricabatteria senza fili, le soluzioni di energy
harvesting e gli alimentatori digitali richiedono inoltre nuove tecnologie e nuovi processi
nel campo dell’elettronica di potenza
POWER 9 - OTTOBRE 2015