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POWER POWER SUPPLIES Le problematiche della gestione termica dell’alimentazione Le problematiche della gestione termica delle PSU inclu- dono il flusso d’aria del sistema e l’impatto che le ventole possono avere sulle prestazioni di qualsiasi ventola inte- grata nelle PSU, la temperatura dell’ambiente in cui ope- rano, la necessità di erogare potenza di picco e l’impatto che l’intervallo di tensione di ingresso può avere sulla dissipazione di potenza. Queste sono le prime considera- zioni; questo articolo non tratta le considerazioni secon- darie sulla gestione termica relative ai sistemi di mon- taggio su rack o ad ambienti speciali come i data center. Una delle prime considerazioni è la direzione del flusso d’aria della PSU: il flusso d’aria normale crea una pressio- ne positiva in uscita dal sistema e il flusso d’aria inverso crea una pressione positiva in entrata nel sistema (Fig. 1). Una ventola non è sufficiente Molte PSU includono una ventola di raffreddamento. Anziché semplificare il progetto termico, una PSU con ventola lo può complicare con considerazioni sulla di- rezione del flusso d’aria e sull’impedenza e la pressione del flusso d’aria del sistema o del telaio. Tra le complica- zioni che insorgono si possono annoverare: • Le ventole del sistema possono competere con quelle della PSU e diminuirne l’efficacia, riducendo il flusso d’aria attraverso la PSU • L’ingresso alla ventola della PSU può presentare un’impedenza più elevata del previsto, riducendo il flusso d’aria attraverso la PSU • Cavi o altri ostacoli possono ostruire il flusso d’aria della PSU, riducendo l’efficacia delle ventole Le ventole del sistema e della PSU possono interagire in diversi modi; alcuni esempi sono illustrati nella figura 2: 1. Le ventole della PSU producono un flusso d’aria nor- male, ma le prestazioni più elevate delle ventole del sistema determinano una pressione più bassa (nega- tiva) all’interno del telaio, riducendo così l’efficacia delle ventole della PSU. 2. Le ventole della PSU producono un flusso d’aria in- verso e le ventole del sistema contribuiscono al raf- freddamento della PSU, non lo contrastano. Tuttavia, se l’aria che entra nell’unità di alimentazione pro- viene dalla camera di scarico del sistema, possono insorgere problemi come una riduzione del flusso d’aria netto e problemi di ricircolo che causano l’ac- cumulo di calore nell’unità di alimentazione. 3. L’ingresso dell’aria alla PSU è isolato dal flusso d’a- ria del telaio principale, proteggendo le ventole della PSU dalle interferenze delle ventole del sistema. Per ottenere il massimo beneficio, il canale del flusso d’aria per la PSU deve avere una bassa resistenza. Potenza nominale e di picco e derating Il derating è spesso diverso per la potenza di picco ri- spetto alla potenza nominale. Il fabbisogno energetico di picco varia da pochi millisecondi a 10 secondi o più, ed Fig. 1 – In un flusso d’aria normale, la pressione positiva esce dal sistema (a sinistra). Con il flusso d’aria inverso, la pressione positiva entra nel sistema (a destra) (Fonte: Bel Power Solutions) Fig. 2 – La progettazione termica deve tener conto della direzione del flusso d’aria nella PSU e della forza relativa delle ventole della PSU e del sistema (Fonte: Bel Power Solutions) ELETTRONICA OGGI 508 - MARZO 2023 37