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EO POWER - GIUGNO/LUGLIO 2024 XIX GAN DEVICES Oltre a soddisfare i severi standard in vigore nel settore medicale, gli alimentatori c.a./c.c. di XP Power utilizzano dispositivi GaN che permettono di dimezzare le dimensioni rispetto ad analoghi prodotti basati sui classici dispositivi in silicio Usare dispositivi GaN per ridurre le dimensioni degli alimentatori c.a./c.c. medicali esterni Rolf Horn Applications Engineer DigiKey i progettisti possono utilizzare per soddisfare questi standard: essi utilizzano componenti di potenza al ni- truro di gallio (GaN) grazie ai quali è possibile dimez- zare (o quasi) le dimensioni fisiche dell’alimentatore. Progettazione di un alimentatore: requisiti base Il processo di selezione di un alimentatore c.a./c.c. ini- zia con l’analisi dei parametri di prestazione standard. L’alimentatore deve fornire la tensione c.c. nominale ed essere in grado di erogare la corrente nominale a tale tensione per supportare il carico. Un alimentato- re universale deve essere in grado di gestire un ampio intervallo di tensioni di ingresso c.a. (in genere da 85 a 264 V c.a.) a frequenze comprese tra 47 e 63 Hz. I valori nominali di tensione e corrente di ingresso e uscita, pur essendo fondamentali, non sono sufficien- ti per definire completamente un alimentatore. Tra gli altri aspetti da prendere in considerazione si possono annoverare: • Caratteristiche delle prestazioni dinamiche, come il ritardo all’avvio, il tempo di salita all’avvio, il tempo di mantenimento (hold-up time), la regola- zione della linea e del carico, la risposta ai transi- tori, l’ondulazione (ripple), il rumore e la sovrae- longazione • Protezione da sovraccarichi, cortocircuiti e sovra- temperature • I requisiti di efficienza, che sono una funzione della potenza massima dell’alimentatore e devono avere valori specifici lungo la curva di carico, compresi i punti a pieno carico, a carico ridotto e in assenza di carico • Un fattore di potenza (PF – Power Factor) prossimo Nonostante i progressi della tecnologia delle batterie e dei circuiti a basso consumo, i sistemi medicali sono una delle numerose applicazioni in cui i progetti che non prevedono alcun collegamento alla rete elettrica e quindi alimentati esclusivamente a batteria non sono fattibili, pratici o accettabili. Spesso, invece, l’apparec- chiatura deve funzionare direttamente da una linea in c.a. o, almeno, disporre di una presa c.a. per garantire il funzionamento quando le batterie sono scariche. Oltre a soddisfare le specifiche base relative alle pre- stazioni degli alimentatori c.a./c.c., gli alimentatori medicali devono conformarsi a requisiti normativi che riguardano aspetti meno ovvi delle prestazioni, come l’isolamento galvanico, le tensioni nominali, la corren- te di dispersione e i mezzi di protezione (MOP – Me- ans of Protection). Questi standard garantiscono che l’unità alimentata non metta a rischio l’operatore o il paziente, anche in caso di guasti all’alimentazione o al carico. Al tempo stesso, i progettisti di alimentatori medicali devono continuare a migliorare l’efficienza e a ridurre dimensioni e peso. In questo articolo viene illustrato l’utilizzo degli ali- mentatori c.a./c.c. esterni nelle apparecchiature medi- cali e analizzati i relativi standard normativi associati. Quindi verranno descritti i prodotti di XP Power che