EO 519

EO POWER - GIUGNO/LUGLIO 2024 XXV POWER MODULES chiedono una scheda di dimensioni maggiori per poter ospitare i componenti richiesti (BoM) e i circuiti necessa- ri per collegare i singoli componenti. Nella maggior parte dei progetti, le soluzioni discrete utilizzano solo una fac- cia del circuito stampato (PCB), il che significa un PCB di dimensioni decisamente maggiori, come mostrato nella figura 2. D’altra parte, i moduli di potenza ottimizzano lo spazio disponibile per il progettto utilizzando entrambi i lati del circuito stampato, il che si traduce in un ingombro molto più ridotto e una maggiore densità di potenza, come illu- strato nella figura 3. Le specifiche sono sufficienti Oltre agli ovvi vantaggi fisici, i moduli garantiscono ai progettisti una serie di miglioramenti in termini di pre- stazioni. Grazie alle loro dimensioni compatte e al ricorso a topologie specializzate, i moduli hanno una densità di potenza più elevata e nella maggior parte dei casi sono più efficienti, il che significa che è possibile progettare una rete di distribuzione dell’alimentazione in grado di erogare più potenza in uno spazio ridotto (Fig. 4). Ciò si rivela utile quando si devono affrontare progetti con vo- lumi limitati e si richiede una rete PDN in grado di eroga- re la potenza necessaria per supportare un’applicazione mission-critical in ambienti gravosi come lo spazio o le profondità marine. Con i moduli di potenza Vicor non è necessario penalizzare la potenza a causa dei limiti di spazio o, al contrario, aggiungere spazio e peso per sup- portare potenze più elevate. È invece possibile disporre della potenza necessaria (e anche superiore) utilizzando gli ingombri esistenti. Al contrario, le dimensioni delle soluzioni discrete devono essere modificate in maniera significativa per tenere conto dei requisiti di potenza ag- giuntivi. Adeguarsi ai requisii di potenza in modo flessibile Quando si utilizzano i moduli di potenza Vicor, non è ne- cessario riprogettare il PDN da zero per adeguarsi ai re- quisiti di potenza, con conseguente aumento dei tempi e dei costi del progetto. La scalabilità possibile attraverso il riutilizzo di moduli prequalificati elimina la necessità di ulteriori test e ricertificazioni, nonché gli oneri legati al fatto di dover utilizzare una nuova BoM. I moduli offro- no la flessibilità e la scalabilità necessarie per apportare modifiche al progetto in modo rapido ed efficiente (Fig. 5) con oneri minimi in fase di progettazione, risparmiando tempo e denaro e accelerando il time-to-market. L’importanza del raffreddamento I fondamenti della termodinamica affermano che il modo più efficace ed efficiente per trasferire (rimuovere) il calore da un substrato riscaldato è quello di mantenere un flusso uniforme e costante di fluido (aria o liquido) at- traverso quella superficie (flusso laminare). A tal fine, è necessario disporre di un profilo del dissipatore di calore che riduca al minimo o elimini qualsiasi variazione bru- sca della superficie che potrebbe potenzialmente modi- ficare il flusso, da laminare a turbolento, riducendo così l’efficienza del trasferimento termico. Questa teoria può essere applicata direttamente al con- fronto tra un modulo Vicor e uno discreto. Come discusso in precedenza, i moduli di potenza sono molto compatti e hanno una densità di potenza maggiore rispetto ai di- Fig. 2 – I progetti dei moduli di potenza di Vicor hanno dimensioni inferiori rispetto alla maggior parte delle soluzioni di potenza discrete alternative Fig. 3 – Questo spaccato che mostra l’interno di un modulo di potenza evidenzia l’efficiente uso dello spazio che permette di ottenere soluzioni caratterizzate da ingombri inferiori e densità di potenza maggiori Fig. 4 – Questa rappresentazione visiva mostra i vantaggi, in termini di dimensioni e occupazione di spazio, dei moduli di potenza Vicor