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POWER
FAST TRACK
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- ELETTRONICA OGGI 460 - MARZO 2017
I
recenti sviluppi nei componenti per sistemi di po-
tenza hanno significato la possibilità per i progettisti
di configurare sistemi di alimentazione caratterizza-
ti da potenze enormemente superiori rispetto a quelle
ottenibili solo poco tempo fa. Ciò è imputabile in larga
misura al fatto che i sistemi odierni sono realizzati sfrut-
tando microprocessori e FPGA che richiedono correnti
sempre maggiori in presenza di una pluralità di tensioni
di valore molto ridotto. Le schede elettroniche su cui
questi componenti sono inseriti richiedono più livelli
di alimentazione, elevata stabilità, alti livelli di potenza
e spesso con complessi vincoli di sequenziamento. A
livello di rack o a di sistema le problematiche tendono a
complicarsi ulteriormente.
Le architetture innovative di conversione di potenza,
che sfruttano i vantaggi derivati dall’evoluzione dei
semiconduttori di potenza hanno permesso di imple-
mentare le soluzioni modulari ad alte prestazioni al mo-
mento disponibili. Tuttavia, l’attività dei progettisti non
è stata minimamente semplificata poiché i progressi
tecnologici hanno comportato l’estensione delle opzio-
ni disponibili per configurare un sistema e soddisfare
qualsiasi tipo di specifica. La gamma di moduli oggi di-
sponibili implica un cambiamento che, sebbene possa
apparire di lieve entità, può avere un impatto radicale.
Essi hanno separato le funzioni base di un alimentatore,
come livello di conversione di tensione, regolazione e
isolamento. La libertà di posizionare queste funzioni se-
condo la necessità, attraverso tutta la catena di alimen-
tazione (power supply chain), comporta la necessità di
valutare un maggior numero di opzioni per arrivare al
layout ottimale.
Maggior scelta significa più flessibilità
Dispositivi innovativi come i BCM di Vicor offrono un
esempio di come le scelte di progettazione risultino oggi
molto più ampie. Un BCM è un modulo di conversione di
bus DC-DC a bassa tensione che, grazie alla tecnologia
Sine Amplitude Conversion di Vicor, permette di effet-
tuare una conversione bidirezionale con rapporto fisso
a un livello di efficienza molto elevato. Il BCM, ospitato
in un package ChiP, (o in opzione sfruttando la tecnolo-
gia di package VIA – Vicor Integrated Adapter di facile
utilizzo), mette a disposizione dei progettisti di sistemi
di potenza funzioni di conversione DC-DC isolata. La re-
golazione può essere effettuata a monte del BCM, con
una tensione stabile a 48V è possibile alimentare un
terminale (rail) a bassa tensione sulla scheda PCB sen-
za che sia richiesta un’ulteriore regolazione. Oppure è
possibile effettuare una conversione verso il basso del-
la tensione di un terminale he ha una regolazione meno
precisa, lasciando ai regolatori PoL (Point of Load) il
compito di fornire le tensioni richieste dalla molteplicità
di terminali presenti sulla scheda. Nella figura 1 è ripor-
tata una tipica applicazione di un modulo BCM.
I moduli BCM fanno parte di un ampio portafoglio di
componenti di potenza di Vicor che comprende dispo-
sitivi come VTM, un moltiplicatore di corrente puntuale
Ridurre i tempi di
progettazione di sistemi
di potenza complessi
Arthur Jordan
Applications engineer
Vicor
Il software online Power System Designer
è stato esplicitamente ideato da Vicor per
consentire a un progettista di creare un
sistema di alimentazione in pochi minuti
Fig. 1 – Una tipica applicazione di un modulo BCM