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30 - ELETTRONICA OGGI 484 - MARZO 2020 M olte (se non la maggior parte) delle unità di alimentazione AC/DC (PSU) sono disponibili in formato open frame (Fig. 1), il che signifi- ca che non sono completamente chiuse. Poiché sono tipicamente installate all’interno delle apparecchiatu- re, questo approccio consente di utilizzare il raffred- damento ad aria forzata in modo più efficiente e di risparmiare sui costi. Questi dispositivi richiedono un’installazione professionale, essendo considerati componenti e, pertanto, si affidano all’alloggiamento del prodotto finale per la sicurezza e per proteggerli dagli elementi esterni. Il formato U-channel è una variazione su questo tema ed è costituito da un alimentatore open frame monta- to su uno chassis in alluminio a forma di U. L’allumi- nio avrà generalmente più fori preforati e filettati che consentiranno differenti opzioni per l’installazione. Dal punto di vista della gestione termica, il costruttore dell’alimentatore può collegare termicamente i princi- pali semiconduttori all’alluminio, creando così un mi- gliore percorso di conduzione del calore, migliorando sia le prestazioni sia l’affidabilità dell’alimentatore. Quando si pianifica l’installazione di qualsiasi tipo di alimentatore, inclusi open frame e U-channel, i proget- tisti devono considerare alcuni fattori. Inevitabilmente, la sicurezza, la gestione termica e la compatibilità elet- tromagnetica (EMC) sono in cima a questo elenco. Le specifiche dell’alimentatore possono essere com- plesse, in particolare decifrando la differenza tra una valutazione del caso migliore e la realtà, quando si considera il derating per le variazioni della tensione di linea e gli effetti della temperatura. I PSU di buona qualità non richiedono un derating della potenza con tensioni di linea (in ingresso) fino a 90 VAC e possono mantenere la piena potenza a temperature ambiente di almeno 50 °C. Gli alimentatori con un margine di progettazione inferiore potrebbero richiedere un dera- ting del 20% se la tensione di linea scende a 90 VAC e avere difficoltà a erogare la massima potenza oltre i 40 °C, il che può sorprendere un progettista e limitare le prestazioni dell’applicazione finale. La sicurezza è fondamentale Le considerazioni sulla sicurezza possono apparire complesse in relazione alla potenza e tensione nomi- nale del PSU, nonché all’applicazione finale – come per le applicazioni medicali che sono tra le più rigo- rose. Gli standard definiscono le distanze in aria e su- perficiali che devono essere mantenute su tutti i lati dell’alimentatore; questi sono relativi alle distanze tra qualsiasi parte del primario del PSU e qualsiasi par- te metallica collegata a terra. Ad esempio, i sistemi di Classe I richiedono che questa distanza sia di 2 mm (2,5 mm per applicazioni mediche). Al fine di garantire la conformità, gli isolanti vengono spesso aggiunti nel montaggio dell’alimentatore. Gli alimentatori di classe I forniscono una connessio- ne di sicurezza di terra e, poiché questa è una parte importante del sistema di sicurezza globale, deve es- sere correttamente collegato alla terra di sicurezza dell’apparecchiatura. Esistono diversi metodi per rag- giungere questo requisito come l’uso del connettore di ingresso della rete AC, l’uso di un connettore di tipo faston o una delle boccole di montaggio. Per raggiun- Installazione di un alimentatore open frame e U-channel per assicurare sicurezza e prestazioni Gary Bocock Technical Director XP Power Un’analisi dei fattori da prendere in considerazione quando si pianifica l’installazione di qualsiasi tipo di alimentatore, inclusi open frame e U-channel POWER PSU