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VI Power POWER 21 - MAGGIO 2019 Il progetto di una rete di distribuzione della potenza, o power tree, di un sistema o di una scheda, può essere di tipo centralizzato o decentralizzato. Ciò dipende da molto fattori come ad esempio l’evoluzione a livello di tecnologia o di componenti, nonché dai requisiti di progettazione. In situazioni in cui il risparmio di spazio per altre funzioni è di primaria importanza, i progettisti possono ricorrere a picco- li convertitori c.c./c.c. che offrono altri vantaggi. Tra questi la possibilità di riconsiderare la topologia della struttura di potenza, il suo impatto sul layout della scheda con meno vincoli, prestazioni migliori ed efficienza superiore, oltre ov- viamente ai risparmi in termini di spazio complessivo. Questo articolo prenderà in esame il ruolo dei convertito- ri c.c./c.c. ultracompatti prima di presentare alcune delle più recenti soluzioni presenti sul mercato e illustrare il loro utilizzo. I vantaggi dei convertitori ultracompatti L’emergere di convertitori di potenza c.c./c.c. step-down (modalità buck) miniaturizzati rispecchia la tendenza ad ab- bandonare i convertitori di bus intermedi (IBC) più grandi per alimentare convertitori del punto di carico (PoL) rela- tivamente grandi, che a loro volta forniscono potenza a un sottosistema relativamente grande composto da più circuiti integrati. Ora i progettisti possono scegliere di usare con- vertitori miniaturizzati e distribuiti e posizionarli proprio in prossimità del carico, che può essere costituito anche da un singolo circuito integrato con i relativi componenti ausiliari. Il motivo per usare questi convertitori c.c./c.c. distribuiti è duplice. In primo luogo, è possibile implementare facil- mente unità c.c./c.c. che garantiscono eccellenti prestazio- ni grazie alla presenza di nuovi componenti miniaturizza- ti, che operano a frequenze di funzionamento superiori (nell’intervallo dei megahertz – MHz), realizzati con tecni- che di fabbricazione avanzate e ospitati in package avanzati. In secondo luogo, fornire rail (terminali) di alimentazione in questo modo porta anche molti vantaggi primari e secon- dari alla progettazione del circuito, al layout complessivo della scheda e al prodotto finale. Inoltre, e anche se potrebbe sembrare vero il contrario, l’utilizzo di molti convertitori più piccoli può in realtà ri- durre l’ingombro totale del sottosistema di alimentazione, far risparmiare spazio su scheda e offrire l’opportunità di aggiungere ulteriori caratteristiche e funzioni. Come ottimizzare lo spazio usando più regolatori Questo articolo prenderà in esame il ruolo dei convertitori c.c./c.c. ultracompatti, oltre a presentare alcune delle più recenti soluzioni presenti sul mercato e illustrare il loro utilizzo Fig. 2 – Il regolatore c.c./c.c. LMZ10501 è integrato in un package μSIP di 3,00 × 2,60 mm, compreso il suo induttore. Nella figura, la vista della parte inferiore mostra i suoi contatti (a sinistra), mentre la parte superiore mette in primo piano l’induttore (a destra). (Immagine per gentile concessione di Texas Instruments) Rich Miron Digi-Key Electronics Fig. 1 – Il convertitore c.c./c.c. LMZ10501 di Texas Instruments può alimen- tare fino a 1 A con un’efficienza che può arrivare al 95%. (Immagine per gentile concessione di Texas Instruments)