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DIGITAL POWER SUPPLY 54 - ELETTRONICA OGGI 478 - MAGGIO 2019 L a conversione della potenza analogica è stata per decenni un punto fermo dell’elettronica di poten- za e, per molti progettisti, il digital power è anco- ra relativamente sconosciuto. A seconda di chi venga interpellato, potrebbe descriverlo come la seconda op- zione nella conversione di potenza o una sorta di stra- vaganza non necessaria. La realtà è che la tecnologia offre nuove funzionalità e vantaggi a livello di sistema che sono a disposizione di tutti i progettisti che vogliano usufruirne. Il digital power può significare molte cose diverse, e le tecnologie digitali possono portare mol- ti benefici se usate con giudizio. Di seguito, vengono esaminati alcuni degli equivoci più comuni, per aiutare a comprendere le sfide, i vantaggi, e l’uso appropriato della tecnologia digitale nella conversione di potenza. Gli alimentatori switching sono unicamente analogici o digitali Un alimentatore switching è un sistema intrinseca- mente mixed signal. I segnali PWM (Pulse Width Mo- dulation) sono digitali mentre il segnale di feedback è analogico. Quello che accade tra questi due nodi è una conversione A/D con un timing molto preciso. Quella conversione potrebbe avvenire dopo che una rete di controllo basata su amplificatori decida quando com- mutare, o si potrebbe verificare in seguito al segnale di feedback, permettendo a un algoritmo digitale di decidere quando commutare. Oggi più che mai, i chip di controllo analogici stanno integrando interfacce di- gitali per il controllo esterno, mentre i microcontrollo- ri digitali stanno ospitando componenti analogici che consentono il controllo dell’alimentatore. È sempre stato possibile aggiungere un microcontroller a un ali- mentatore, ma oggi più che mai quel microcontroller può influenzare il funzionamento del sistema. Oppure, in alternativa, l’intero anello di controllo può essere implementato in un DSC (Digital Signal Controller). In entrambi i casi, i progetti di alimentatori possono essere più flessibili, garantire maggiori possibilità di regolazione e rispondere in modo più “intelligente” alle condizioni ambientali o agli input esterni. Queste funzionalità possono essere aggiunte indipen- dentemente dal fatto che il loop di controllo stesso sia implementato in un dominio digitale o analogico. Oggi gli alimentatori switching possono avere tutta la logica digitale richiesta da un’applicazione. Le funzionalità digitali richiedono loop di controllo digitali Il metodo di controllo è solo una delle caratteristiche del sistema di conversione di potenza. Un microcon- troller può essere aggiunto a qualsiasi sistema analo- gico, alimentatori inclusi, per consentire una supervi- sione o gestione aggiuntiva. Storicamente, la capacità di un microcontroller di influenzare un loop di con- trollo analogico è sempre stata molto limitata, poi- ché le sezioni di controllo analogiche dedicate sono contraddistinte da una configurabilità dinamica molto limitata. Tuttavia, i più recenti dispositivi di controllo analogico contengono interfacce digitali, con una più completa configurazione o programmabilità rispetto ai dispositivi della generazione precedente. Allo stesso modo, ci sono convertitori di potenza integrati con mi- crocontroller on-chip, che aggiungono nuove dimen- sioni alla configurazione dinamica. Grazie alla scelta di componenti smart, interfacce di comunicazione di- Un esame delle problematiche, dei vantaggi e delle modalità di utilizzo della tecnologia digitale nella conversione di potenza Fionn Sheerin Microchip Technology Digital Power: un po’ di chiarezza