Page 77 - AVE-3-2014

TEcnOlOgIE & aPPlIcazIOnI

convertitori, basate sulla commu- anni novanta nella serie coolmoS e parassite e migliorare le prestazioni

tazione a tensione nulla (ZVS), a delle caratteristiche dei diodi alta termiche. La necessità di una mag-
corrente nulla (ZCS), quasi-risonanti tensione SiC (carburo di silicio). giore densità di potenza ha indotto

(QR) o nuovi concetti di conversione una sempre maggiore integrazione di
multi-risonante. Nelle applicazioni con una bassa componenti.
tensione di uscita, ulteriori miglio- L’integrazione monolitica e/o

Da quanto sopra esposto, il ruolo ramenti di efficienza sono stati resi l’assemblaggio di più componenti a
giocato nell’evoluzione degli SMPS possibili dalla continua riduzione semiconduttore nello stesso package,

da aziende di semiconduttori come della resistenza serie dei MOSFET, sembra essere molto promettente
iineon risulta cruciale: dispositivi come nella serie optimoS, utilizzati aine di ridurre le dimensioni del
di potenza, pilotaggio, circuiti inte- nella rettifiicasistema. Per lo stesso motivo l’uso di

grati, controllori analogici e digitali, L’introduzione di dispositivi innova- magnetici con avvolgimenti integrati
sono tutte parti fondamentali di un tivi basati su GaN (nitruro di gallio) nel PCB troverà sempre più ampio

tale sistema. promette ulteriori cambiamenti impiego.
rivoluzionari in questo campo.
A questo proposito, Figura 5 mostra Purtroppo, è generalmente ricono-

la tipica struttura interna di un Ser- sciuto che il rapido progresso nelle
ver AC/DC SMPS e le diverse famiglie tecnologie dei semiconduttori non
“ I nuovi package offrono un contributo
di componenti Inineon utilizzati in è stato seguito allo stesso ritmo
ogni suo stadio. Il notevoli migliora- dalla tecnologia dei magnetici e dei al progresso della tecnologia SMPS ”
menti nelle prestazioni raggiunte ne- condensatori.

gli SMPS negli ultimi dieci anni sono Un importante contributo al progres- Il grande sforzo dei produttori di
state rese possibili principalmente so della tecnologia SMPS proviene magnetici è stato focalizzato nell’ot-

dai miglioramenti introdotti dai dai nuovi package, con l’obiettivo timizzazione dei materiali esistenti
MOSFET alta tensione super-junction, principale di ridurre al minimo gli in alcuni intervalli di frequenza e
introdotti da Inineon alla fine degli effetti delle induttanze e resistenze nell’ampliare la gamma dei nuclei in

forme e dimensioni, soprattutto nei
nuclei planari di basso proilo. Ciò è
Caratteristiche di un SMPS Figura 4
sicuramente utile per i progettisti;
tuttavia, soluzioni più innovative
sarebbero necessarie al ine di ridurre

le perdite nel rame dovute all’effet-
to pelle e ai lussi dispersi, ancora
Le aziende di
considerati come l’attuale problema
principale in applicazioni ad alta semiconduttori
frequenza.
giocano un
ruolo cruciale
In conclusione, la crescita delle
nello sviluppo della
infrastrutture informatiche, accom- Fonte: Infineon
pagnata dall’aumento del costo tecnologia SMPS
dell’energia e le preoccupazioni per

il rispetto dell’ambiente, richiedono
una progettazione volta a eficienza Tipica struttura interna di un Server AC/DC SMPS Figura 5

e maggiore densità di potenza negli
SMPS.
In passato, i principali miglioramenti

delle prestazioni sono stati raggiunti
con l’ottimizzazione di semicon-

duttori e magnetici. In futuro,
un contributo decisivo è previsto
dall’ottimizzazione dell’architettura

del sistema, dalla gestione dell’ali-
mentazione e dall’uso di algoritmi di
Fonte: Infineon
controllo avanzati.

REPORT POWER n. 01/2014

75