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XI

POWER 15 -

GENNAIO/FEBBRAIO 2018

POWER SUPPLIES

le sfide che i costruttori di alimentatori sono costretti ad

affrontare per essere sempre pronti a supportare l’innova-

zione. A causa del “boom” di Internet, con il conseguente

incremento esponenziale del traffico dati, i data center

devono elaborare quantità via via maggiori di dati a una

velocità sempre più elevata. L’aumento sia della mole di

dati sia della velocità di elaborazione si traduce in un in-

cremento del numero dei processori e degli alimentatori

richiesti. Complice l’elevatissimo livello di integrazione,

talune schede richiederanno una potenza superiore a 3

kW; ciò rappresenta un problema non solo per il livello

di potenza erogata, ma anche per il raffreddamento delle

schede stesse. Per riuscire a fornire potenza, con soluzioni

efficienti a livello energetico, ai server e ai router the ge-

stiscono il traffico IP i progettisti che operano nel campo

della potenza devono sviluppare topologie avanzate, utiliz-

zare nuovi componenti come quelli realizzati in nitruro di

gallio (GaN) o inventare soluzioni efficienti per convertire

la tensione di distribuzione di 400 VDC nella tensione di 1

VDC richiesta dai microprocessori. Nella community che

opera all’interno dei data center il nuovo motto è “400 a 1

@ 99”; in altre parole, ciò significa convertire una tensione

di ingresso di 400 VDC in una tensione di uscita di 1 VDC

con un rapporto di conversione (efficienza) del 99%.

Il ruolo degli 1 e degli 0

Esiste un altro settore in cui l’innovazione tecnologica ha

contribuito a incrementare livelli di potenza, efficienza e

flessibilità ed è quello che va sotto il nome di “Digital Po-

wer” (potenza digitale). Questa tecnologia, sviluppata in

origine per il settore ICT e i data center ad alta densità, si

è diffusa in altri settori industriali, divenendo la piattafor-

ma di riferimento per tutti i progettisti di sistemi di poten-

za che si trovano ad affrontare nuove problematiche. Sia

che si tratti di una semplice operazione di monitoraggio

oppure un controllo avanzato della commutazione, il nu-

mero di alimentatori che adottano questa tecnologia è in

crescita esponenziale; essa viene utilizzata anche in appa-

recchiature medicali avanzate, come i sistemi MRI (Ma-

gnetic Resonance Imaging), dove la potenza digitale abbi-

nata alla tecnologia “coreless” permette di effettuare una

conversione di potenza in modo efficiente in condizioni

estreme, ad esempio , in presenza di un campo magnetica

di intensità pari a 4 Tesla (Fig. 2). L’integrazione di una

“catena digitale” all’interno degli alimentatori, oggetto di

dibattiti per quasi un decennio, ha aperto la strada a nuo-

ve applicazioni, impensabili fino a qualche anno fa. Da

Internet of Things alle navi senza equipaggio che solcano

gli oceani (Fig. 3), gli alimentatori del futuro non saran-

no uguali a quelli odierni e i progettisti di potenza stanno

già lavorando su architetture di potenza “intelligenti” in

grado di auto-controllare il modo in cui operano.

La domanda da porsi è quando queste architetture ve-

dranno la luce. La risposta non è affatto semplice ma, visti

in progetti in corso – sbarco di esseri umani su Marte,

veicoli senza pilota, Industry 4.0 e altre applicazioni che

richiedono elevata affidabilità e controllo e monitoraggio

remoti – il 2020 potrebbe essere una data realistica.

Bibliografia

Cisco - The Zettabyte Era – Trends and Analysis: http://

www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-

provider/visual-networking-index-vni/vni-hyperconnec-

tivity-wp.html

Ericsson – Mobility report:

https://www.ericsson.com/

mobility-report

IEC60601-1-11:

http://www.iso.org/iso/home/store/ca-

talogue_ics/catalogue_detail_ics.htm?csnumber=65529

FDA Design considerations for devices intended for

Home Use:

http://www.fda.gov/downloads/MedicalDevices/De-

viceRegulationandGuidance/GuidanceDocuments/

UCM331681.pdf%20

Powerbox:

https://www.prbx.com/

Fig. 2

– L’alimentatore a controllo digitale GB350 di Powerbox da utiliz-

zare in applicazioni dove sono presenti campi elettromagnetici di notevole

intensità (Fonte:

iStock.com/baranozdemir

– Powerbox)

Fig. 3

– Centro di controllo messo a punto da Rolls-Royce che da terra

esegue la supervisione di navi senza equipaggio (Fonte: Rolls-Royce)