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DIGITAL POWER SUPPLY gitale, modalità Sleep, variazioni di frequenza, sincro- nizzazione, avvio graduale, protezione intelligente da guasti o variazioni della tensione/corrente di uscita, possono essere implementate in modo intelligente in un sistema di conversione di potenza e aggiunti a una implementazione di un loop di controllo sia analogico sia digitale. Digital Power: uno sguardo alla robustezza... La robustezza è una caratteristica del sistema abba- stanza complicata e sono molte le opzioni a disposi- zione per migliorare la robustezza degli alimentatori sia analogici che digitali. A seconda dell’implementa- zione, è possibile che gli alimentatori analogici possa- no avere risposte più veloci ai guasti hardware, con comparatori di sovra- e sotto-tensione ad intervento rapido e limitazione di corrente “cycle-by-cycle”. Tutta- via, tutto questo può essere implementato anche in un alimentatore controllato digitalmente, sfruttando strut- ture analogiche dedicate presenti nei chip di controllo digitale più avanzati. I controller digitali possono inclu- dere comparatori analogici di limitazione di corrente Inoltre, gli alimentatori con funzionalità digitali (anche quelli che utilizzano circuiti di controllo analogici) presentano numerosi vantaggi specifici che non pos- sono essere realmente implementati in una soluzione completamente analogica. Il codice di programma può fornire risposte personalizzate in presenza di guasti o fenomeni di “brown out”, inclusi soft start persona- lizzati, soft shutdown, trickle charge (mantenimento della carica), timeout o retry che sarebbe difficile (o addirittura impossibile) implementare utilizzando con- troller analogici. I loop di controllo digitali o le reti di feedback integrate on-chip riducono la dipendenza da componenti passivi esterni, che spesso tendono a far luogo a fenomeni di deri- va o di deterioramento nel tempo. Infi- ne, le interfacce digitali forniscono in- formazioni diagnostiche e di reporting che possono essere utilizzate per iden- tificare problemi futuri, evitando così interruzioni del sistema. Se aggiunte, queste funzionalità possono contri- buire a creare un sistema più robusto rispetto a una semplice soluzione ana- logica dedicata. Indipendentemente dall’implementazione, tutti gli alimen- tatori richiedono test accurati per ga- rantire una buona durata del prodotto, ma non ci sono limiti di affidabilità per i sistemi di alimentazione digitale che penalizzerebbero il loro funzionamento rispetto alle loro controparti analogiche. ai costi… Sebbene i progettisti abbiano l’impressione che gli alimentatori controllati digitalmente siano più costo- si rispetto ai loro omologhi analogici, non è in realtà sempre così. Gli alimentatori digitali possono essere meno costosi perché possono essere progettati con componenti meno precisi, e di conseguenza più eco- nomici. Possono anche richiedere un numero inferiore di componenti, complessivamente, con conseguente riduzione sia dei costi sia delle dimensioni della so- luzione. Gli alimentatori digitali possono contribuire a ridurre anche il costo totale di possesso. Nelle appli- cazioni con condizioni di carico variabili, i progettisti possono implementare algoritmi non-lineari e adat- tivi per garantire la massima efficienza possibile per ogni insieme previsto di condizioni operative. Un altro motivo per cui gli alimentatori digitali possono essere meno costosi da gestire è che possono tenere conto dell’invecchiamento dei componenti per tutta la loro vita, informare gli utenti se è necessaria una manu- tenzione preventiva ed evitare catastrofici guasti dei componenti (con conseguenti tempi di fermo inattesi e costosi). …all’efficienza Gli alimentatori controllati digitalmente sono in grado di assicurare una maggiore efficienza energetica in condizioni di carico molto variabili. Possono utilizzare algoritmi adattivi e persino modificare la topologia del sistema in risposta a condizioni variabili usando tec- niche come la “phase shedding”. Gli alimentatori con- La gestione digitale di un loop di controllo analogico nell’MCP19118 55 - ELETTRONICA OGGI 478 - MAGGIO 2019