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TECH INSIGHT THERMAL MANAGEMENT Fig. 4 - Il gradiente di temperatura da una fonte di calore a un dissipatore utilizzando un modulo di Peltier (Fonte: CUI Devices) un MOSFET di potenza e il relativo dissipatore. Alcuni di questi materiali conducono il calore e forniscono un isolamento galvanico tra i materiali. Würth Elektronik propone un’ampia gamma di materiali di interfaccia termica (Fig. 3). Tra i numerosi esempi da segnalare la se- rie WE-TINS , sottili pad in silicone progettati per isolare elettricamente componenti elettronici e assemblaggi di raffreddamento pur consentendo il flusso di calore. Da segnalare anche la serie WE-TGFG, pad di schiuma av- volti da fogli di grafite sintetica che si propongono come un’alternativa per la dispersione del calore caratterizzata da elevata conducibilità da utilizzare per riempire spazi vuoti (gap) verticali. Anche Panasonic propone una vasta selezione di solu- zioni per la gestione termica , come ad esempio i pad di grafite EYG-R . Facili da installare, questi pad sono ca- ratterizzati da un’elevata affidabilità e bassa resistenza termica grazie alla presenza di un lato con una superficie più liscia che assicura unmigliore contatto sotto il profilo termico. L’elevata comprimibilità di questi pad di grafite di Panasonic permette di riempire in modo efficace gli spazi vuoti tra i dispositivi che generano calore e quelli di raffreddamento, assicurando un miglior trasferimento del calore stesso. Dissipatori di calore I dissipatori di calore sono disponibili nelle più svariate forme e dimensioni. Molti sono progettati per package specifici di semiconduttori di potenza e di circuiti in- tegrati/SoC, mentre altri sono adatti all’uso con moduli conformi a standard industriali. Un esempio è rappre- sentato dalla serie di dissipatori ATS maxiFLOW di Ad- vanced Thermal Solutions Inc. , esplicitamente realiz- zata per moduli convertitori CC/CC in formato full-brick. Anche CUI Devices propone un’ampia gamma di dissipa- tori da utilizzare per package di semiconduttori e moduli. Per semplificare il processo decisionale, la società mette a disposizione un’utile guida alla scelta dei dissipatori . Ventole Le ventole sono impiegate per fornire un flusso d’aria forzata attraverso le schede PCB e i dissipatori. CUI De- vices propone ventole centrifughe in CC a velocità va- riabile e ventole assiali in CC, tutte dotate del sistema di cuscinetti omniCOOL. Moduli di Peltier Un modulo termoelettrico di Peltier può raffreddare se- miconduttori e altri componenti di piccole dimensioni che producono calore e rappresenta la soluzione ideale per involucri con severi vincoli di spazio. Scoperto dal fi- sico francese Jean Charles Athanase Peltier, l’effetto che porta il suo nome (e può essere considerato come l’inver- so dell’effetto Seebeck) fa riferimento al fenomeno per cui una corrente elettrica che attraversa due giunzioni tra metalli diversi produce un trasferimento di energia termica tra di esse. Realizzati solitamente utilizzando prismi (pellet) in materiale semiconduttore P/N, questi moduli compatti si propongono come un mezzo efficace per il trasferimento di calore dalla sorgente al dissipatore senza parti in movimento. La figura 4 mostra il flusso di energia termica tra una fonte e un dissipatore. CUI Devices fornisce una vasta gamma di moduli di Peltier standard e miniaturizzati in grado di supportare gradienti di temperatura fino a +77 °C. Gestione termica: un aspetto cruciale di ogni pro- getto Il calore può trasformarsi in un problema significativo per i moderni sistemi elettronici, che devono soddisfare vincoli di spazio sempre più limitanti. Un calore eccessivo per periodi prolungati di tempo riduce la durata operati- va di un componente e ha un impatto negativo sull’affi- dabilità del sistema complessivo. Il raffreddamento delle fonti di calore permette di aumentare la durata operativa e l’affidabilità dell’applicazione. In questo articolo sono state evidenziate alcune delle più comuni fonti di calore e illustrate le modalità consigliate per dissipare in modo efficace questa energia termica indesiderata. ELETTRONICA OGGI 514 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2023 24