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TECH-FOCUS DC POWER 52 - ELETTRONICA OGGI 472 - SETTEMBRE 2018 Lucio Pellizzari Sono fondamentali perché determinano la qualità di funzionamento dei sistemi elettronici ormai orientati a un utilizzo sempre più predominante dei circuiti in continua CONVERTITORI INCONTINUA l vantaggio della maggior semplicità cir- cuitale della corrente continua scontra con l’ingombrante presenza delle reti di distribuzione dell’energia elettrica che sono quasi tutte in alternata perché solo così si potevano fare all’inizio del secolo scorso, eppure offrono un’efficienza tutto sommato ancora buona. Tuttavia, è opinione diffusa che quest’impasse stia sfumando sia perché aumentano gli impianti di generazio- ne di energia elettrica in continua (fotovol- taico, eolico ecc.) sia perché nel frattempo diminuiscono le applicazioni in alternata tanto negli edifici quan- to nell’utilizzo industriale. A moltiplicare le applica- zioni in continua è stata per esempio la massiccia diffusione delle lampade a LED, ma un importante contributo deriva anche dalla maggior disponibili- tà di batterie sempre più efficienti, prodotte grazie ai passi avanti compiu- ti dalle tecnologie d’ac- cumulo dell’energia per effetto della forte richiesta dovuta al successo degli autoveicoli ibridi. Tutto ciò rende sempre più importante la distribuzione e la conversione dell’energia elettrica direttamente nella forma continua mentre fa diventare la rete di distribuzione in alternata sempre più un problema da risolvere piuttosto che un’utile infrastruttu- ra. Gli analisti inglesi di Report Buyer stima- no i prodotti per la conversione in continua in crescita e nel report “European DC Power Distribution Market” prevedono fino al 2025 un’inesorabile progressiva conquista di tutti i settori dell’energia elettrica da parte dei sistemi in continua a scapito di quelli in alternata. Punti di carico Dopo la conversione ac/dc preliminare, nelle moderne schede elettroniche c’è una mini rete di distribuzione che porta l’ener- gia a più convertitori dc/dc che la trasfor- mano e la regolano in funzione delle carat- teristiche di tensione e corrente richieste dai punti di carico (POL, Point-Of-Load) che alimentano i sottosistemi. I convertitori con rego- lazione lineare usano un operazionale e una retroa- zione e sono molto precisi soprattutto nelle versioni a basso dropout e basso rumore sebbene consumi- no di più rispetto ai con- vertitori a commutazione che hanno una miglior efficienza energetica e dissipano meno calore ma sono più rumorosi dal punto di vista elettroma- gnetico. Questi ultimi sfruttano uno stadio mosfet che commuta continuamente par- zializzando l’energia in entrata con una periodicità detta ‘duty cycle’. Subito dopo un condensatore e un induttore accumu- lano a turno l’energia per rilasciarla rego- lata in tensione o in corrente secondo la configurazione del circuito. In genere c’è sempre un primo stadio di conversione che genera una tensione intermedia dalla quale gli stadi secondari ricavano le altre tensioni I Fig. 1 – Eroga 20 A su singola uscita oppure 10 A su due uscite il regolatore step-down LTM4646 presentato da Analog Devices come μModule ‘Power by Linear’