EON_620

EON EWS n . 620 - GIUGNO 2018 14 un livello di maturità tale da renderla appetibile ai proget- tisti. Negli anni 70, un periodo in cui il settore della potenza iniziava a riflettere sulla possi- bilità di migrare dall’alimenta- zione lineare a quella a com- mutazione, Trey Burns studiò l’uso della Legge di controllo della traiettoria di stato (State- Trajectory Control) nei con- vertitori dc/dc di tipo step-up confrontando due metodi di realizzazione, uno che preve- deva un processore digitale e l’altro che faceva ricorso a cir- cuiti analogici. Anche se può sembrare strano, è interes- sante notare che, in quell’e- poca, Trey Burns costruì un prodotto sperimentale, ossia un convertitore boost che fun- zionava con una frequenza di commutazione di 100 Hz, che può sembrare lenta – ma doveva esserlo, perché oc- correvano fino a 450 µs per l’esecuzione del programma digitale per campione. Dopo A marzo 2018 si è tenuta a San Antonio (Texas) la Ap- plied Power Electronics Conference (APEC), la più importante conferenza mon- diale dedicata all’elettronica di potenza, oltre che l’even- to in cui laboratori di ricerca, università, analisti di mercato e aziende presentano le tec- nologie più innovative in gra- do di rendere gli alimentatori più efficienti, affidabili e sicuri. Quest’anno ha segnato l’ef- fettivo lancio dei semicondut- tori ad ampio bandgap, in par- ticolare quelli che sfruttano il nitruro di gallio (GaN), che hanno seguito lo stesso per- corso della tecnologia nota sotto il nome di “Digital Po- wer” che ha fato la sua com- parsa tre lustri fa. Entrambe le tecnologie, oggetto di accesi dibattiti nel momento della loro introduzione sul mercato, si sono trasformate progres- sivamente da “curiosità tecni- ca” in “prodotto commerciale”. È comunque interessante correlarle tra di loro, special- mente se unendo il meglio di entrambe è possibile ottenere prodotti commerciali decisa- mente interessanti. In cammino verso la maturità Come per qualsiasi nuova tecnologia, in particolare se di natura “disruptive” (ovvero in grado di intercettare in manie- ra innovativa determinati seg- menti di mercato), il processo che conduce dalla ricerca alla produzione in grandi volumi è lungo e impone ai progettisti elettronici di studiare concetti nuovi e, nel caso specifico del GaN, implementare topologie di commutazione a tensione nulla che richiedono driver estremamente specifici e nuo- vo modalità per il loro controllo. A fronte degli enormi vantaggi garantiti dai transistor GaN, per anni la mancanza di driver ha limitato l’interesse da parte dei progettisti industriali; negli ultimi due anni, invece, il mag- gior numero produttori di semi- conduttori che hanno scelto di investire nel GaN ha contribu- ito a semplificare l’implemen- tazione di questa tecnologia. Sono state superati numero- si ostacoli di natura tecnica, sono stati gradualmente otti- mizzati i processi produttivi in modo da aumentare la resa e diminuire i costi, sono stati im- plementati processi di qualità specifici per questa tecnologia e, nel novembre 2017, JEDEC ha annunciato l’istituzione di una nuova commissione con il compito di definire gli standard per i semiconduttori di poten- za ad ampio bandgap (JC-70), una dimostrazione che l’imple- mentazione di massa era ora- mai alle porte. Tessera dopo tessera il puzzle verrà porta- to a termine e, se è vero che da tempo viene diffusamente impiegato in applicazioni LED e RF, ora il GaN inizia a fare capolino anche nei settori dei convertitori DC/DC e degli ali- mentatori AC/DC. Tre lustri di innovazione digitale Al giorno d’oggi la poten- za digitale è presente nella maggior parte dei percorsi formativi degli ingegneri che si occupano di potenza ed è implementata in innumerevoli applicazioni. È dunque impor- tante ricordare le origini della potenza digitale e come, dalle prime attività di ricerca svolte a metà degli anni 70 del se- colo scorso da Trey Burns, N.R. Miller e altri, questa tec- nologia si sia gradualmente fatta strada nell’industria del- la potenza fino a raggiungere Verso il futuro con intelligenza ed efficienza Applied Power Electronics Conference (APEC), oltre a essere la più importante conferenza mondiale dedicata all’elettronica di potenza, è anche l’evento dove laboratori di ricerca, università e aziende presentano le tecnologie più innovative in grado di rendere gli alimentatori più efficienti, affidabili e sicuri P ATRICK L E F ÈVRE C HIEF M ARKETING AND C OMMUNICATIONS O FFICER P OWERBOX ( WWW . PRBX . COM ) PATRICK LE FÈVRE Fig. 1 - PRBX VB410-384 è un alimentatore per applicazioni sottomarine che abbina funzionalità “intelligenti” con monitoraggio e controllo della potenza digitali A TTUALITÀ