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20 - ELETTRONICA OGGI 486 - MAGGIO 2020 TECH INSIGHT SMART POWER Potenza smart per robot di piccole-medie dimensioni Powerbox (PRBX) insieme alla sua casa madre COSEL stanno sviluppando soluzioni di potenza per industrie avanzate e, relativamente ai settori industriale e medi- cale, vi è una forte richiesta da parte dei progettisti di sistemi di una nuova generazione di alimentatori che integrino un gran numero di funzionalità, siano carat- terizzati da una maggiore flessibilità di configurazione e dispongano di un numero maggiore di interfacce di comunicazione. I comparti industriale e medicale sono in un modo o nell’altro influenzati da Internet of Things (IoT) e nel caso di dispositivi connessi – da quelli con potenze di pochi W a quelli con potenze da parecchi Kw – la tecnologia di comunicazione sta diventando sempre più importante. Attualmente si utilizzano il bus CAN o PMBus ma non bisogna dimenticare che in un contesto industriale smart gli alimentatori divente- ranno parte attiva dell’architettura M2M (Machine-to- Machine) che integra le comunicazioni radio e adotta bus di comunicazione più veloci di quelli attualmente in uso. Già oggi i sistemi di potenza utilizzati nell’indu- stria automobilistica sono in grado di controllare e col- laudare la carica delle batterie a ioni di litio durante il processo di assemblaggio dei veicoli, operando come un’apparecchiatura autonoma che trasferisce le infor- mazioni relative alla carica alla successiva stazione di lavoro per poter proseguire nelle operazioni di carica e di collaudo senza interruzioni. Tutti gli alimentatori comunicano sfruttando trasmissioni radio, consenten- do ai produttori di automobili di spostare fisicamente le apparecchiature di carica per soddisfare esigenze di produzione in continua evoluzione. Un altro settore interessante è la nuova generazione di robot di piccole-medie dimensioni installlati in varie industrie e nel settore medicale. Poiché il livello d’in- tegrazione è particolarmente elevato, i costruttori di alimentatori devono integrare numerosi componenti come circuiti di pilotaggio (gate driver) per IGBT con elevato isolamento, senza dimenticare la flessibilità richiesta dai progettisti in termini di combinazioni di tensioni di uscita (Fig. 1). Problematiche in continuo aumento Poiché i robot di piccole-medie dimensioni sono usati per svolgere mansioni diverse in un gran numero d’in- dustrie, i produttori di apparecchiature robotiche spesso richiedono la disponibilità di alimentatori certificati/con- formi a standard industriali come ad esempio EN62477- 1 (OVC III), che permette di collegare l’apparecchiatura direttamente al pannello di distribuzione, oppure il nuovo EN62368-1 ideato in origine per apparecchiature audio, video e ICT, o ancora che rispettino le normative di stan- dard medicali come IEC 60601-1e similari. I progettisti che operano nel settore della potenza, inoltre, devono prendere in considerazione un’ampia gamma di stan- dard, inerenti sia alla sicurezza sia al funzionamento, fat- to questo che contribuisce ad aggiungere un ulteriore grado di complessità a una situazione già di per se stes- sa problematica. Un’industria che vuole essere smart deve prevedere metodologie intelligenti per organizza- re le fabbriche, ragion per cui è necessario ottimizzare la fabbrica e i layout delle postazioni di lavoro al fine di incrementare affidabilità ed efficienza. Ad esempio è necessario minimizzare il cablaggio tra l’alimentazio- ne principale e le apparecchiature e utilizzare cavi che sfruttano Ethernet e altre modalità di trasmissione dati in grado di assicurare comunicazioni RF affidabili e sicu- re. L’obiettivo dello sviluppo di reti di comunicazione RF per applicazioni industriali sarà quello di semplificare le comunicazioni M2M e sebbene gli alimentatori potreb- bero non richiedere l’integrazione di funzionalità di tra- smissione RF, dovranno essere caratterizzati da un livello di interazione più elevato con l’ambiente circostante ri- spetto a quello attuale. Ciò che è avvenuto nell’industria automobilistica potrebbe diventare indispensabile per determinate applicazioni. Quella delle comunicazioni RF è un’area di ricerca interessante per i progettisti di po- tenza, così come l’evoluzione degli alimentatori al pro- gredire delle comunicazioni M2M. Potenza smart per l’automazione intelligente della fabbrica L’automazione intelligente della fabbrica è una realtà consolidata in molte industrie, ma grazie ai progressi nel campi dell’intelligenza artificiale e delle comunicazioni remote, abbinati alla necessità di ridurre i tempi di con- segna, è destinata a crescere in maniera esponenziale. Un’analoga crescita è prevista per i centri di smistamen- to pacchi (parcel hub) automatizzati. Il rapido sviluppo dell’e-commerce ha contribuito alla creazione di centri altamente automatizzati dotati di nastri trasportatori, commutatori di smistamento e molte altre apparecchia- ture che richiedono soluzioni di potenza intelligenti ed efficienti in grado di operare in ambienti difficili. I pro- gettisti di questi hub di smistamento e gli operatori dei centri stessi devono affrontare numerose problematiche in quanto si trovano a gestire una grande varietà di ap- Fig. 1 – Alimentatore RBC200F di COSEL a tripla uscita isilate per applicazioni nel campo dei robot di piccole-medie dimensioni e dell’automazione di fabbrica