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POWER TRENDS
essere risolto con l’attivazione corretta del MOSFET e con un
layout ottimizzato dei componenti su circuito/scheda PCB.
La riduzione del numero di piste conduttive e un posizion-
amento “intelligente” dei componenti del sistema possono
ridurre considerevolmente le perdite induttive. Una configu-
razione ottimale dei circuiti di pilotaggio a monte dei MOS-
FET costituisce uno degli aspetti più critici dello sviluppo di
un circuito. I componenti certificati AECQ-100, con un in-
tervallo di temperature esteso che arriva a 125 °C, sono sem-
pre più richiesti per applicazioni automotive. In condizioni
ambientali estreme, come quelle presenti sotto il vano moto-
re di un’automobile, i componenti potrebbero persino dover
sopportare temperature di 200 °C. In questo caso ai produt-
tori è richiesto di soddisfare tali esigenze con soluzioni inno-
vative di connessione. I metodi convenzionali di lavorazione
in questo caso evidenziano i loro limiti, che impediscono di
garantire la sicurezza funzionale e la robustezza richieste.
Interruttori realizzati su semiconduttori ad ampio bandgap
I componenti ad ampio bandgap, con interruttori al carburo
di silicio (SiC) e al nitruro di gallio (GaN) e con J-FET, si di-
stinguono per le loro prestazioni elevate in termini di dissipa-
zione di potenza e per le loro proprietà termiche eccellenti.
Essi raggiungono bassi livelli di dissipazione di potenza, man-
tenendo al contempo frequenze di commutazione elevate e
tensioni di interdizione alte, particolarmente importanti nei
sistemi che devono garantire un’alta efficienza energetica –
UPS, applicazioni fotovoltaiche e della mobilità elettrica.
Allo scopo di valutare se i costi superiori che tale tecnologia
o tali componenti comportano siano giustificabili dal punto
di vista finanziario, occorre tenere in considerazione i costi a
livello di sistema, perché questi ultimi generano risparmi in
altri ambiti. Ad esempio, laddove è possibile utilizzare com-
ponenti passivi significativamente più piccoli, anche i solenoi-
di e i filtri possono essere più piccoli. I dissipatori di calore,
che rappresentano sicuramente un costo, possono essere di
dimensioni inferiori, se non addirittura eliminati.
Queste innovazioni contribuiranno allo sviluppo di prodotti
finali più efficienti, economici, potenti e compatti. Esse con-
sentono l’installazione degli adattatori degli alimentatori di-
rettamente all’interno del dispositivo (laptop) e possono ga-
rantire l’alimentazione autonoma di sensori, piccoli motori e
dispositivi IoT. È persino possibile il trasferimento di energia
senza fili con densità di potenza superiori. Tecnologie qua-
li SiC e GaN, contribuiranno in misura sempre maggiore a
questi nuovi sviluppi. Proseguendo nel loro processo di ma-
turazione, queste tecnologie continueranno a conquistare
nuovi mercati e applicazioni.
Per il momento, non sostituiranno completamente i compo-
nenti su silicio, tecnologicamente maturi e affidabili, poiché
questi ultimi offrono importanti vantaggi in termini di inte-
grazione orizzontale, robustezza e costi.