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DC-DC Verso potenze sempre più elevate Recentemente sono stati lanciati convertitori DC-DC non isolati di potenza superiore. Questi sono alterna- tivamente buck (step-down), dove la tensione di uscita deve essere inferiore alla tensione di ingresso, o buck- boost, dove la tensione di uscita può essere sia superio- re che inferiore alla tensione di ingresso. I vantaggi principali di questi convertitori includono un intervallo di tensione di ingresso molto ampio, un’efficienza estremamente elevata (fino al 98,5%), un basso costo dovuto alla semplicit à del design e delle di- mensioni molto compatte grazie alle basse perdite di calore interne. Il nuovo convertitore buck i7C di TDK- Lambda con footprint 1/16 brick, ad esempio, può for- nire fino a 750 W con un range di tensione di ingresso da 18 a 60 V (Fig. 4). Recentemente una nuova forma di costruzione chiama- ta SESUB (Semiconductor Embedded in SUBstrate) è emersa nel mercato dei DC-DC. Questa costruzione offre una soluzione integrata che include il semicon- duttore di potenza e l’induttore in un unico prodotto molto compatto. Il circuito integrato è contenuto all’interno del la- minato, consentendo di posizionare l’induttore (il componente esterno più grande) al di sopra di esso. Attraverso la comunicazione I2C il dispositivo è com- pletamente configurabile e adatto all’utilizzo in una vasta gamma di applicazioni, comprese le unit à di gestione dell’alimentazione (PMU) ad alte prestazio- ni per smartphone e moduli Bluetooth. Un modulo 3,3 x 3,3 x 1,5 mm può fornire una corrente di uscita fino a 6 A. La tecnologia DC-DC è stata anche applicata attraverso la catena di produzione e fornitura, non solo con i di- spositivi SESUB. Con il 100% di componenti a montag- gio superficiale, l’assemblaggio robotico consente una produzione continua 24 ore su 24. Una sola linea di produzione può fornire la capacit à di produrre quasi 5.000.000 di pezzi all’anno. Un grado di automazione molto elevato ha consentito di collocare la produzione in più Paesi diversi, vicino ai maggiori clienti. Ciò a vantaggio della riduzione dei tempi di transito verso le fabbriche del cliente e della conseguente riduzione dei tempi di consegna dei pro- dotti e della necessit à di gestire buffer stock dedicati. Prodotti con un ampio range di tensione di ingresso sono oggi comuni, il che permette la riduzione dei co- dici delle quantit à gestite a stock. Raddoppiare l’inter- vallo di ingresso a da 2:1 a 4:1 significa che con solo 3 modelli si può coprire un intervallo da 4,5 a 76 V. Ciò riduce il numero di modelli da assemblare e stoccare, sia per il distributore che per il cliente. Un unico modello nuovo può sostituire ad esempio due prodotti, uno con ingresso nominale da 5 V e uno da 12 V. In teoria sarebbero possibili anche intervalli di tensioni di ingresso molto più ampi, ma la conse- guenza di ciò è una riduzione dell’efficienza (e delle dimensioni) e un aumento dei costi. Molti convertitori DC-DC hanno componenti a mon- taggio superficiale montati sotto il trasformatore di alimentazione (più grande) in una struttura tridimen- sionale. Ciò limita il controllo dell’integrit à dei giunti di saldatura tramite un’apparecchiatura di ispezione automatizzata. Le nuove linee di produzione negli sta- bilimenti di TDK-Lambda ora includono un sistema a raggi X ad alta velocit à in grado di scattare foto da più angolazioni e creare immagini 3D. Tali immagini dei giunti di saldatura vengono quindi analizzate dal com- puter per determinare la correttezza del processo. Tutti coloro che non hanno familiarit à con il settore della potenza spesso ritengono gli alimentatori un ar- gomento non molto interessante. In realt à il controllo digitale, gli alti livelli tecnologici e le nuove tecniche di produzione stanno mantenendo questo mercato al passo (se non addirittura in anticipo) rispetto alle ri- chieste dell’industria elettronica. Fig. 4 – Convertitore DC-DC non isolato da 750 W Riferimenti Per maggiori informazioni e per accedere alla gamma completa dei prodotti di TDK-Lambda, leader nell’alimentazione a livello mondiale, visitate il sito: www.emea.lambda.tdk.com/it/ Per eventuali domande all’autore contattate: info.italia@it.tdk-lambda.com