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POWER
DC-DC CONVERTER
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- ELETTRONICA OGGI 465 - OTTOBRE 2017
tasso di diffusione elettrolitica. Questo fenomeno può essere
descritto dalla seguente equazione, in base alla quale è pos-
sibile prevedere la durata del componente:
L = Lr × (Tmax –T)/5 × (Vmax/V)2.5
In cui:
L è la durata prevista (in ore)
Lr è la durata nominale (endurance) dichiarata dal pro-
duttore alla massima temperatura (Tmax), sempre espressa
in ore
T è la temperature di funzionamento prevista per il con-
densatore
Vmax è la tensione di funzionamento (max.) del conden-
satore
V è la tensione di funzionamento del circuito
Ipotizzando che un progettista faccia funzionare un compo-
nente caratterizzato da una tensione nominale di 25 VDC al
70% del valore della massima tensione nominale, un clas-
sico dispositivo per applicazioni commerciali la cui durata
nominale prevista è di 2.000 ore a 85 °C dovrebbe avere una
durata operativa di 50.000 ore se fatto funzionare a 50 °C. Se
il progettista sostituisce un componente la cui temperatura
nominale è pari a 105 °C, la durata operativa potrebbe arriva-
re a circa 80.000 ore. Questo esempio dimostra l’effetto che
ha la scelta di un componente sulla vita operativa in servizio.
In pratica, molti progettisti evitano l’utilizzo di elettroliti in al-
luminio, perché il loro meccanismo di usura si è dimostrato
una delle principali cause di guasto degli alimentatori. L’erra-
ta manipolazione è la principale causa di guasto dei conden-
satori ceramici, anche se non vanno sottovalutati gli effetti
dovuti a temperature eccessive e a sollecitazioni di tensione.
Tali effetti sono imputabili al materiale dielettrico e diventa-
no più significativi nel momento in cui i valori di capacità si
avvicinano a quelli limite previste dalla tecnologia. I disposi-
tivi in realtà non si guastano ma evidenziano una riduzione
del valore di capacità. Per esempio il materiale X7R, spesso
Fig. 1 – Il tool di simulazione SimSurfing permette di valutare il comportamento di condensatori ceramici e induttori in diverse condizioni
operative. I grafici riportati nella figura mostrano le caratteristiche di un condensatore con capacità di 22uF e tensione nominale di 25V