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VI
Power
POWER 12 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
un approccio basata su una piattaforma, che risulta parti-
colarmente efficiente se si considera il fatto che le esigen-
ze in termini di potenza tendono a divenire sempre più
complesse col passare del tempo. Nella fase decisionale è
importante adottare la “dovuta diligenza” e la scelta di un
fornitore in grado di offrire un’ampia scelta di prodotti
non solo contribuisce a semplificare l’implementazione
di modifiche nel corso del progetto ma anche ad agevola-
re lo sviluppo delle future generazioni di prodotti.
Gestione termica ed efficienza
Nel momento in cui aumenta la domanda di potenza da
parte del sistema, è indispensabile conoscere la quanti-
tà di calore che dovrà essere dissipata dal sistema stesso.
Sebbene nel progetto termico viene posta una particolare
attenzione ai requisiti di raffreddamento dei componenti
ad alta potenza, è necessario prendere anche in conside-
razione il costo ascrivibile al raffreddamento dei moduli
di alimentazione. Un contributo importante all’ottimiz-
zazione termica deriva dal fatto di tener conto del pro-
getto dell’alimentatore nelle fasi iniziali del progetto. I
moduli digitali, inoltre, facilitano il monitoraggio delle
prestazioni relative alla potenza in tempo reale, consen-
tendo in tal modo di effettuare regolazioni “al volo” per
ottimizzare l’efficienza energetica. I moduli di poten-
za configurabili per via digitale mettono a disposizione
strumenti aggiuntivi ai team che si occupano di proget-
tazione, valutazione e manutenzione da utilizzare per
esaminare e monitorare lo stato termico del sistema. Tali
moduli, infine, possono essere impiegati sia per monito-
rare l’ambiente termico locale sia per creare facilmente
configurazioni di tipo ‘what if’ con le quali sollecitare e
valutare lo stato termico del sistema.
Un consorzio “ad hoc” per la potenza digitale
La specifica PMBus mette a disposizione un linguaggio
comune per configurare, controllare e monitorare i mo-
duli presenti in un sistema di potenza. Il consorzio AMP
Group (Architects of Modern Power) ha contribuito a
semplificare l’integrazione e l’intercambiabilità dei mo-
duli di potenza digitali mediante la standardizzazione
del comportamento di tali moduli nel momento in cui
devono rispondere a comandi PMBus.
AMP Group fu fondato nel 2014 da CUI, Ericsson Power
Modules e Murata. Questo consorzio ha definito un cer-
to numero di specifiche per convertitori PoL e IBC con
differenti valori di potenza nominale. Queste specifiche
comuni tengono anche conto delle caratteristiche presta-
zionali e della coerenza a livello firmware, oltre che delle
tradizionali specifiche meccaniche come fattori di forma e
assegnamento dei pin. L’insieme di queste
specifiche garantisce l’interoperabilità tra
moduli equivalenti prodotti da ciascuna
azienda aderente al consorzio, rendendo
possibile l’approvvigionamento da forni-
tori diversi. I membri di AMP Group stan-
no già fornendo prodotti compatibili tra
di loro ed è previsto il lancio di numerosi
nuovi prodotti in grado di soddisfare ap-
pieno le future necessità degli utilizzatori.
Nel momento in cui i requisiti di poten-
za delle apparecchiature di elaborazione
e trasmissione dati tendono a diventare
sempre più stringenti, i progettisti devono
affrontare le problematiche relative al pro-
getto dell’alimentatore fin dalle prime fasi
dello sviluppo di un sistema. Gli attuali si-
stemi richiedono un numero crescente di
power rail e impongono vincoli severi in
termini di messa in sequenza, regolazione
e prestazioni in presenza di transitori. Anche l’ottimizza-
zione dell’efficienza energetica sta assumendo un ruolo
via via più importante.
Per soddisfare tutte queste richieste è necessaria un’attenta
gestione delle risorse di routing e dell’occupazione dello
spazio sulla scheda, ma è anche auspicabile una certa flessi-
bilità per poter adattare l’architettura di potenza nel corso
dell’evoluzione del progetto del sistema. I moduli di poten-
za configurabili per via digitale consentono ai team che si
occupano della progettazione e dello sviluppo di configu-
rare, controllare e monitorare in modo semplice il sistema
per l’erogazione della potenza e gli effetti sul prodotto fi-
nale. Una particolare attenzione al progetto della sezione
di potenza nelle fasi iniziali e la flessibilità propria dei mo-
duli digitali come ad esempio i convertitori PoL e IBC sono
elementi indispensabili per soddisfare i requisiti imposti a
livello di prestazioni, costi e time-to-market.
Fig. 3 – Un esempio di GUI (Graphical User Interface) per applicazio-
ni di potenza digitale. Grazie alla potenza digitale è possibile con-
trollare istantaneamente l’impostazione dei margini (margining),