33 / 86
POWER
DC DC CONVERTER
33
- ELETTRONICA OGGI 459 - GENNAIO/FEBBRAIO 2017
I
l marketing è sicuramente una leva potente per le
aziende che permette di evidenziare differenze e
vantaggi dei loro prodotti rispetto alla concorren-
za. Le domande che solitamente un progettista si pone
sono di questo tipo: “I vantaggi illustrati fanno vera-
mente la differenza per la particolare applicazione
considerata?. “È veramente importante che un prodot-
to sia più piccolo, veloce, resistente?”. Come succede
nella maggioranza dei casi, la risposta è: “Dipende”.
Obbiettivo di questo articolo è cercare di compren-
dere realmente alcune delle differenze chiave relative
alle prestazioni di convertitori dc-dc di tipo PoL (Point
of Load) e la correlazione con le esigenze di un pro-
getto specifico, al di là delle specifiche dettate dalle
esigenze del marketing. Efficienza, capacità di uscita,
schemi di compensazione e requisiti di raffreddamen-
to saranno gli elementi presi in considerazione.
Relazione tra efficienza di picco ed efficienza
in condizioni di carico reali
L’efficienza dei convertitori di potenza, indicata con la
lettera minuscola dell’alfabeto greco eta (
η
), esprime
il rapporto tra la potenza fornita in uscita e la potenza
consumata in ingresso (
η
= Pout/Pin). In termini ide-
ali, questo rapporto dovrebbe essere pari a 1. Nelle
applicazioni reali si verificheranno sempre perdite
(inefficienze) associate alla conversione dell’energia
da una forma all’altra ragion per cui
η
sarà sempre
una inferiore all’unità.
Sapendo che un’efficienza del 100% rappresenta l’ef-
ficienza ideale, i responsabili marketing delle varie
aziende spesso reclamizzano la più elevata percen-
tuale, in termini di efficienza di conversione, raggiun-
gibile nel tentativo di far apparire il loro prodotto come
il migliore possibile per l’applicazione dell’utilizzatore.
Questo valore percentuale viene spesso indi-
cato come “efficienza di picco”. Il problema è
rappresentato dal fatto che questa efficienza
non è riconducibile a un singolo numero, ma
piuttosto a una funzione le cui variabili sono
la corrente e la potenza di uscita fornita al ca-
rico. Per illustrare in che modo l’efficienza è
influenzata dal carico di uscita, si prenda in
considerazione l’esempio di figura 1, dove è
riportata la curva di efficienza di un conver-
titore PoL
Osservando la figura si può vedere che il pic-
co della curva di efficienza viene raggiunto
quando il valore del carico è pari al 50%. Per
carichi di valori più ridotto l’efficienza dimi-
nuisce drasticamente mentre per carichi su-
Moduli PoL: comprendere
i parametri chiave
Aaron Yarnell
Field Applications
Engineering manager
CUI
Un’analisi ragionata dei parametri che
influenzano la scelta di un convertitore
dc-dc di tipo PoL: efficienza,
capacità di uscita, schemi di compensazione
e requisiti di raffreddamento
Fig. 1 – Tipica curva di efficienza di convertitore PoL