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XI MEDICAL 22 - SETTEMBRE 2021 POWER SUPPLY dell’affidabilità a lungo termine. Quando un alimentatore da 300 W ha un’efficienza pari a solo il 90%, produce 33 W di energia inutilizzabile, sotto forma di calore che deve essere dis- sipato; ma se lo stesso alimentatore ha un’efficienza del 95% produce solo 16,5 W di energia termica da dissipare. Il calore in eccesso può essere dissipato mediante una qualun- que combinazione di tecniche di raffreddamento per convezio- ne, conduzione o aria forzata. Nei progetti più recenti, Vox Po- wer ha scelto di focalizzare l’attenzione su modelli raffreddati per conduzione, dando così al cliente la flessibilità di scegliere il sistema di raffreddamento ottimale per ciascuna applicazio- ne. Quando il montaggio è eseguito correttamente, le tecniche di raffreddamento adatte consentono un’efficacissima dissipa- zione termica, rendendo possibile il funzionamento di questo nuovo alimentatore alla massima potenza sino a una tempera- tura ambiente di 40 °C. Collegando più alimentatori fra di loro, in parallelo o in serie, la potenza di uscita può essere aumenta- ta a 600 W, 900 W e oltre, rendendo il gruppo adatto per l’uso come piattaforma di potenza per più prodotti con una varietà di requisiti relativi all’uscita di potenza. L’uscita dell’alimenta- tore è classificata BF per applicazioni mediche ed è conforme a vari standard MIL-STD, per cui l’alimentatore è adatto per ambienti difficili. Topologie di progettazione più recenti Per la serie VCCS300, i progettisti della società hanno combina- to moderne topologie di progettazione e componenti avanzati con una metodologia di progettazione del sistema olistica per ottenere efficienze sino al 95%. L’elevata efficienza è completata da un’attenzione rigorosa al layout della scheda di circuiti e alla costruzione meccanica per far sì che i componenti che generano calore, come gli interrut- tori di potenza e gli elementi magnetici, siano assemblati così da bilanciare in modo ottimale la distribuzione del calore nel prodotto. L’uso di materiali avanzati per la scheda di circuiti aumenta la diffusività termica e quindi l’efficienza e la velocità della tra- smissione del calore nella piastra base integrata; quest’ultima rappresenta un’interfaccia semplice, facilmente collegabile a uno chassis metallico o a un dissipatore del sistema per agevola- re il raffreddamento per conduzione, permettendo così di pro- durre sino a 300 W di potenza di uscita a 40 °C senza bisogno di ricorrere ad alcuna ventola. Infatti, gli elevati livelli di efficienza e la buona gestione ter- mica eliminano la necessità di una ventola di raffreddamento dedicata, il che è utile in sistemi compatti a potenza superiore per i quali il flusso dell’aria è pressoché nullo. Per sistemi più grandi, che incorporano una ventola, il VCCS300 può erogare la massima potenza a 50 °C con portata dell’aria ridottissima – fino a 1 m/s. Nel corso della progettazione, i progettisti di Vox Power hanno adottato una metodologia unica – mirata a semplificare le solu- zioni per circuiti complessi, ridurre il numero di componenti ed eliminare i problemi di progetto all’origine – molto evidente nel- le straordinarie prestazioni in presenza di interferenza elettro- magnetica. Soddisfare le rigorose norme relative alla compatibi- lità elettromagnetica in un alimentatore è sempre un problema difficile e per risolverlo molti produttori tendono a progettare un filtro più grande. In Vox Power è stato dedicato molto tempo alla ricerca, sono state eseguite svariate simulazioni di circuito e prove e adottate tecniche di ottimizzazione per eliminare le sorgenti di rumore causa di interferenza elettromagnetica. Il ri- sultato: il VCCS300 è dotato di un filtro molto piccolo per annul- lare l’interferenza elettromagnetica, facilitando ulteriormente la riduzione delle dimensioni senza andare a scapito delle presta- zioni. L’alimentatore soddisfa le limitazioni relative a dispositivi di classe B specificate dalla norma sulle emissioni sia condotte che irradiate (EN55011) con un margine di molti dB nell’intera gamma di frequenza. Dedicare il tempo e le risorse necessari per individuare ed eliminare le fonti di interferenza elettromagneti- ca durante il progetto non solo aiuta a ridurre le dimensioni del prodotto ma anche ne migliora l’affidabilità. I requisiti relativi all’isolamento, alla distanza di dispersione e a quella in aria – più complessi nel caso di alimentatori per disposi- tivi medici – si oppongono pure alla riduzione delle dimensioni. In questo nuovo alimentatore, abbiamo considerato con atten- zione il progetto degli isolatori meccanici per ottenere un’uscita a norma BF senza alcuna riduzione né delle prestazioni termiche né delle dimensioni del prodotto. In definitiva, il nuovo alimentatore rappresenta il punto di con- vergenza di due segmenti del settore dei dispositivi di potenza. Il primo è quello delle applicazioni miniaturizzate, che potrebbero avere spazio limitato per un alimentatore e presentano anche requisiti sulla potenza più difficili da soddisfare per ottenere il set di caratteristiche dell’applicazione specificata. Il VCCS300 fa fronte a questo problema offrendo potenza di uscita molto più alta, rendendo possibili ulteriori caratteristiche e offrendo ai clienti un vantaggio competitivo. La gamma di tali applicazioni è vasta: assistenza sanitaria resi- denziale, apparecchi mobili, ventilatori, respiratori e apparecchi odontoiatrici. Il secondo segmento è quello delle applicazioni a potenza supe- riore per le quali i clienti desiderano ridurre le dimensioni dei prodotti offerti ma, anche in questo caso, esistono limitazioni risultanti dal fatto che alimentatori con potenza più alta sono di- sponibili solo con ingombri maggiori. Il VCCS300 produce sino a 300 W di potenza di uscita, che da sempre è stata disponibile solo utilizzando alimentatori molto più grandi, da 12,7 x 7,6 cm. Anche la gamma di tali applicazioni è vasta: laser industriali, au- tomazione, robotica e stampa 3D.