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EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2022 XXII Raffreddamento aconvezione econduzione: edopo? Patrick Le Fèvre Chief Marketing and Communication Officer PRBX Fin dalle origini, mantenere la temperatura di un alimentatore a un livello che garantisca i massimi livelli di prestazioni e sicurezza è stata una delle principali preoccupazioni per i progettisti di potenza. Considerando l’incredibile aumento delle densità di potenza a cui abbiamo assistito negli ultimi 20 anni, la gestione termica è diventata una parte preponderante del processo di progettazione. Il layout e la progettazione meccanica sono ora importanti quanto le topologie di efficienza e come disperdere le calorie dai moduli è diventata una vera e propria arte La gestione termica efficiente è stata una delle sfide che ho dovuto affrontare nei primi anni novanta quando lavoravo per l’azienda di microelettronica Micro-Gisco . Ho preso parte alla progettazione di un convertitore DC/DC da 100 W in un contenitore di dimensioni equivalenti a quello che oggi viene chiamato quarter- brick, per un’applicazione in cui la temperatura ambiente “flirtava” con la temperatura di giunzione. A quel tempo, l’unica tecnologia disponibile era quella di utilizzare la tecnologiaafilmspessoed i chipsuunsubstratoceramico. In tali tipi di applicazioni l’unico modo per garantire un raffreddamento efficiente era attraverso un baseplate collegato a uno scambiatore di fluido refrigerante. Non c’è bisogno di spiegare l’importanza del raffreddamento conduction cooling per una gestione termica efficiente, che rimane nella mente di ogni progettista di potenza. Allostesso tempo, con losviluppodelle telecomunicazioni mobile, l’aumento della domanda di soluzioni energetiche integrate ha contribuito all’emergere dei cosiddetti “brick” ed è iniziata una corsa per avere più energia in dimensioni più piccole. Gli aumenti di potenza sono stati davvero impressionanti. Un esempio è l’aumento della densità di potenza del cosiddetto “quarter-brick”. Nel marzo 2000, la divisione moduli di potenza di Ericsson (EPM) ha lanciato un convertitore DC/DC quarter brick all’avanguardia da 100 W, la serie PKM 4000. 20 anni dopo FLEX Power Module (che ha acquisito EPM nel 2017) ha lanciato un quarter brick da 1.300 W, il mod. BMR480 (Fig. 1). Power Fig. 1 – In 20 anni la potenza di uscita del quarter-brick è aumentata di un fattore medio di oltre 10x (Fonte: PRBX/FLEX Power Modules)