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POWER CONVERSION
POWER 12 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
dabilità a livello di scheda dei moduli di Intersil è di-
sponibile all’indirizzo:
Intersil/misc/power-modules/power-module-board-level-
reliability-report.pdf.
Tutto ciò permette al progettista di un sistema di poten-
za di avere a disposizione dati sull’affidabilità, completa-
mente verificati e documentati, relativi all’intero circuito
di potenza per tutte le condizioni operative previste. Per
contro, i dati relativi all’affidabilità dei componenti utiliz-
zati in un circuito discreto sono validi a livello di singolo
componente e non per il circuito nel suo complesso.
Nel caso di un modulo, questi dati di affidabilità a livello
di sistema sono ricavati sulla base di test lunghi ed esau-
stivi. D’altro canto, sono pochi gli OEM che dispongono
delle risorse ingegneristiche necessarie per eseguire col-
laudi così completi e approfonditi su un progetto di un
alimentatore sviluppato internamente. Per tali motivi, un
progettista può senza dubbio fare un maggiore affidamen-
to sull’affidabilità di un progetto di un sistema di potenza
basato su moduli che non su quella di un’alternativa
discreta. Nelle applicazioni reali sarà quindi molto
più probabile che l’affidabilità delle unità prodotte
basate su moduli uguagli se non addirittura superi le
prestazioni previste rispetto alle unità prodotte, frut-
to di un’implementazione discreta.
La disponibilità dei dati relativi all’affidabilità fin
dall’inizio del progetto rappresenta un altro vantag-
gio per gli utilizzatori dei moduli. Nel caso di un cir-
cuito discreto, invece, i collaudi finalizzati a determi-
nare l’affidabilità possono essere eseguiti solamente
dopo che il circuito è stato progettato ed è disponibi-
le il primo prototipo. Se in questa fase sorgono pro-
blemi di affidabilità e il progetto richiede l’apporto
di modifiche, il rischio di un ritardo nell’introduzio-
ne del prodotto sul mercato è concreto. Nel caso dei
moduli, invece, questo rischio non sussiste.
3) Prevedibilità delle prestazioni
Il terzo aspetto che garantisce un potenziale vantag-
gio, in termini di prestazioni, di un modulo rispetto
a un equivalente discreto, è la prevedibilità delle pre-
stazioni. Per il componente principale di un circuito
per la conversione di potenza – il regolatore di po-
tenza o il controllore di potenza – le prestazioni sono do-
cumentate in maniera precisa sul datasheet. Ma questa do-
cumentazione è valida solamente per il circuito integrato.
Nel caso di un modulo, invece, questa documentazione
è valida per l’intero circuito di conversione di potenza.
Ciò significa che l’utilizzatore del modulo può sviluppare
il progetto del sistema, avendo la certezza che le prestazio-
ni elettriche del sistema di potenza – definite da parame-
tri quali ad esempio regolazione della linea e del carico e
comportamento EMC – saranno esattamente quelle ripor-
tate nella documentazione del prodotto (Fig. 3).
Nel caso di un circuito discreto le prestazioni del sistema,
al contrario di quello che accade per un singolo control-
lore o l’integrato di regolazione, non sono supportate
dalla documentazione del costruttore. Come accennato
in precedenza, il collaudo e la validazione eseguite da un
OEM relative alle prestazioni del sistema raramente po-
tranno essere così complete ed esaustive come quelle dei
produttori dei moduli. Eventuali difetti o carenze presta-
zionali di un circuito discreto in una determinata condi-
zione operativa potrebbero quindi non essere rilevate nel
corso della progettazione. Ciò si traduce nel rischio che
le prestazioni in condizioni reali di un circuito discreto
siano inferiori di quello di un sistema equivalente imple-
mentato tramite moduli.
In definitiva, si può affermare che la decisione circa l’uso
di un modulo o di componenti discreti per la realizzazio-
ne di un circuito per la conversione di potenza non può
essere basata sull’ipotesi che l’equivalenza funzionale sia
sinonimo di equivalenza a livello di prestazioni.
Sulla base di quanto esposto in questo articolo, è assoda-
to che in alcuni casi le prestazioni di un modulo saranno
migliori – dal punto di vista elettrico e termico e per una
durata prevedibile con un grado maggiore di affidabilità –
rispetto a un equivalente discreto. Di conseguenza l’ipote-
si che equivalenza funzionale sia sinonimo di equivalenza
delle prestazioni non ha alcun fondamento pratico.
Fig. 3 – Esempio di camera per le prove di compatibilità
elettromagnetica (EMC). I produttori dei moduli di poten-
za eseguono i collaudi EMC sui loro prodotti e rendono
disponibile una documentazione esaustiva
(Fonte: Adamantios su licenza CC 3.0)