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EO POWER/AUTOMOTIVE - MAGGIO 2025 XXX Power/Automotive Nel settore in rapida evoluzione dell’elettronica di potenza, la gestione termica è diventata un fattore critico per garantire l’affidabilità, l’efficienza e la longevità dei dispositivi. Ciò è particolarmente sentito nei settori ad alta intensità energetica come quello, ad esempio, dei veicoli elettrici dove le soluzioni di circuiti elettronici al carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN), come inverter, convertitori, circuiti di ricarica e altro stanno rivoluzionando il panorama e le forme dei dissipatori utilizzati, le tecniche avanza- te di raffreddamento, che coinvolgono anche soluzioni a liquido, controlli termici attivi a opera di speciali sen- sori e, naturalmente, una progettazione ottimizzata dei circuiti e dei PCB. La somma di tutti questi approcci risolutivi e metodi di azioni determinano i tassi di mi- glioramento dei sistemi termici dei circuiti di potenza. Il funzionamento a freddo dei componenti elettronici è sempre da preferire e i progettisti adottano diversi ac- corgimenti per abbassare i valori della loro temperatura. Per le applicazioni di potenza la temperatura è un fattore critico da tenere costantemente sott’occhio. Le perdite di commutazione e di conduzione, infatti, possono riscal- dare il dispositivo e causare guasti anche molto seri. Il dissipatore: forma e materiale Il dissipatore di calore ha lo scopo di scambiare e trasfe- rire il calore. Esso è generalmente costruito in metallo e rilascia e dissipa il calore per evitare il surriscaldamen- to del dispositivo a cui è collegato. È interesse del pro- gettista e dell’utente finale mantenere quanto più bassa L’importanza della gestione termica Alberto di Paolo I dispositivi SiC e GaN offrono prestazioni superiori ri- spetto ai tradizionali interruttori al silicio, grazie alla loro capacità di operare a tensioni e frequenze più eleva- te, con perdite di commutazione ridotte. Per questi mo- tivi essi riescono a operare a temperature decisamente più basse rispetto ai componenti elettronici del passato. Tuttavia, sebbene più efficienti, tali prestazioni elevate generano inevitabilmente un notevole calore, che deve essere dissipato in modo efficiente per evitare danni ai componenti e garantire un funzionamento ottimale e si- curo. I progettisti adottano molteplici strategie allo sco- po di produrre meno calore possibile, che si traduce in perdite di energia. Tali soluzioni riguardano i materiali Fig. 1 - I diversi materiali di un dissipatore gestiscono diversa- mente il calore