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ELETTRONICA OGGI 502 - MAGGIO 2022 29 TECH INSIGHT POWER TRENDS possibilità offerte da tali componenti, il controllo digita- le diventa un imperativo e sarà sicuramente un elemento fondamentale per i progettisti operanti nel settore della potenza impiegati nello sviluppo di nuovi prodotti. Dal punto di vista dei componenti, i transistor WBG sono senza dubbio quelli che prevarranno nel 2022. Detto que- sto, anche i FET di potenza convenzionali stanno facendo grandi progressi e i progettisti attivi nel comparto della potenza dovranno procedere a nuove valutazioni nella selezione della tecnologia più appropriata per il loro ap- plicazioni. Il terzo elemento che assumerà una notevole rilevanza è il trasformatore planare avanzato con tecnologia mul- ti-core interlacciata. Non tutti gli alimentatori richiedono la commutazione nel campo dei megahertz, ma conside- rando la costante ricerca di alimentatori più piccoli con maggiore efficienza, i progettisti dovranno considera- re l’opportunità di adottare nuovi tipi di trasformatori e nuove tecniche di avvolgimento. A tale riguardo saranno aiutati dai produttori di ferrite che sviluppano nuovi ma- teriali, ma anche dalla disponibilità di software di Intel- ligenza Artificiale grazie ai quali sarà possibile ridurre i tempi richiesti per progettare e testare nuovi tipi di tra- sformatori (ad es. Frenetic, Simba). Un esempio specifico è la ricerca che si sta conducendo attualmente in PRBX , che combina controllo digitale, tecnologia GaN e trasformatori multicore con cablaggio avanzato e prestazioni autoregolate all’interno dell’am- pia gamma operativa tipica di alcune applicazioni indu- striali, che richiedono intervalli di tensione di ingresso estremamente ampi , mentre le uscite sono soggette a ca- richi di picco ripetitivi. I prodotti finali non sono ancora pronti, ma non sarà possibile la loro realizzazione senza la combinazione di controllo digitale, WBG e componenti magnetici avanzati (Fig. 3). È altamente probabile che molti dei nuovi prodotti che saranno immessi sul mercato a partire da quest’anno saranno basati su questi tre elementi e integreranno le funzionalità di comunicazione necessarie per entrare far parte di un ecosistema machine-to-machine. L’avanzata dei semiconduttori WBG Nel caso dei semiconduttori Wide Band Gap, la situazione è del tutto analoga a quella che ha visto l’introduzione dei primi MOSFET di potenza. Alcuni hanno immediatamen- te considerato i vantaggi del WBG e, nonostante i primi prodotti non fossero molto facili da usare perché basati su dispositivi a svuotamento (depletion mode) che richiedo- no driver molto specifici, i produttori di semiconduttori di potenza non hanno impiegato troppo tempo per fornire soluzioni di semplice uso. Sono trascorsi più di cinque anni da quando i produttori stavano promuovendo i vantaggi di quella tecnologia, ma se il “Go To Market” è pronto, il “Go To Application” per le applicazioni di massa richiede un certo lasso di tempo. Esiste una curva, denominata “camel-back” che riflette l’adozione di nuove tecnologie e, come visibile in figura 4, è caratterizzata dalla presenza di un baratro. I progettisti di potenza esperti hanno valicato molte volte questo ba- ratro tecnologico, l’ultimo dei quali è stato la migrazione dal controllo analogico al digitale, e ci sono voluti più di 10 anni per raggiungere un livello significativo di adozione (si faccia sempre riferimento alla figura 4). Nel caso del WBG – e in particolare del nitruro di gallio (GaN) – i primi utenti sono entrati in lizza molto più ra- pidamente di quanto alcuni prevedessero alcuni anni fa. Non sorprende che i settori dei PC e dei dispositivi mobili siano stati tra i primi ad adottare tale tecnologia. Il nume- ro di caricabatterie USB-C che utilizzano semiconduttori GaN annunciato nel 2020-2021 è davvero impressionan- Fig. 3 – Convertitori di potenza multi-core PRBX auto-tuned con controllo digitale avanzato e transistor GaN FET (Fonte PRBX) Fig. 4 – I progettisti power esperti hanno attraversato molte volte questo baratro tecnologico, l’ultimo dei quali è stata la migrazione dal controllo analogico al digitale (Fonte: PRBX)