La potenza protagonista a Norimberga

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Ancora un successo per il PCIM Europe, la manifestazione che ogni anno a Norimberga riunisce i protagonisti del settore della potenza per parlare di elettronica di potenza, ma anche di movimento intelligente, di energie rinnovabili e di gestione energetica.

PCIM Europe 2012, la manifestazione dedicata all’elettronica di potenza che si è tenuta a inizio maggio a Norimberga in Germania, ha chiuso i battenti dopo aver registrato un aumento del numero di visitatori del 3%. Ben 6.874 sono stati infatti gli operatori professionali (6.653 nel 2011) che hanno visitato gli stand dei 363 espositori (298 nel 2011) e delle 88 aziende rappresentate (67 nel 2011) per vedere i recenti sviluppi e le tendenze dell'elettronica di potenza, delle tecnologie intelligenti per il movimento, delle energie rinnovabili e della la gestione dell'energia. Alla conferenza di apertura, momento di incontro privilegiato per tutti i partecipanti, hanno partecipato 744 delegati a dimostrazione del costante interesse per il settore; in tale occasione sono stati anche premiati i migliori progetti presentati.

I premi alla progettazione di potenza
Da segnalare, tra le diverse iniziative che si sono svolte durante i tre giorni di apertura della manifestazione, la consueta premiazione dei migliori progetti presentati al Best Paper Award e dei progetti presentati dai giovani ingegneri al PCIM Young Engineer Award. All’interno di ben 230 progetti di elevatissima qualità sono stati selezionati dai direttori della conferenza quattro documenti congressuali di altissimo livello che si sono distinti per il loro carattere originale, per l’attualità dell’argomento e per la qualità del lavoro. Tutti i premi sono stati assegnati dal professor Leo Lorenz della tedesca Ecpe (European Ceneter for Power Electronics) chairman del gruppo scientifico che presiede la conferenza. I tre giovani ingegneri premiati hanno ricevuto un premio in denaro, mentre il vincitore del Best Paper Award è stato anche invitato a partecipare alla conferenza PCIM Asia 2013 a Shanghai.

Innovazioni in mostra
Nei padiglioni della Fiera di Norimberga, a cui erano presenti 363 aziende espositrici, sono state esposte le più interessanti novità nell’ambito dell’elettronica di potenza.
Fairchild ha messo in mostra chip e soluzioni orientate all'alimentazione industriale, alle applicazioni automotive, all'illuminazione a Led e alla conversione Dc-Dc. Le soluzioni per l'alimentazione industriale permettono ai progettisti di aumentare l'efficienza energetica, semplificare il design delle schede riducendo lo spazio impegnato, e tagliare il time-to-market. Le soluzioni destinate al settore automotive implementano invece limitazione di corrente, Esd e protezione da corto circuiti. Rispondendo alla crescente domanda del mercato, le soluzioni Fairchild per l'illuminazione a Led sono studiate per supportare più piattaforme di dimming, raggiungere un elevato fattore di potenza e garantire protezione termica. Le soluzioni per la conversione Dc-Dc, infine, affrontano le necessità di una superiore densità di potenza all'interno dei dispositivi dal design compatto. Presso lo stand Fairchild erano disponibili tutte queste soluzioni che permettono di ottenere un’efficienza superiore, semplificare il design e risparmiare spazio. Da segnalare in particolare le soluzioni per alimentatori industriali basati sugli Igbt Field Stop da 650V. Questi dispositivi vantano la capacità di gestire tensioni elevate, un coefficiente di temperatura positivo, una distribuzione ristretta dei parametri e un'ampia area operativa sicura. Tra le altre dimostrazioni un accoppiatore ottico con gate-drive e tensione di uscita da 2,5A che sfrutta la tecnologia di packaging Optoplanar sviluppata da Fairchild e un design ottimizzato dell'integrato che garantisce un'elevata tensione di isolamento e una altrettanto elevata resistenza ai disturbi. Durante la manifestazione Renesas ha invece presentato una serie di novità con cui intende supportare i settori della comunicazione industriale ad alta velocità e le applicazioni nell’ambito degli inverter come i drive per motori industriali, la generazione di energia solare e I piani di cottura a induzione. Da segnalare nell’ambito dei Mosfet di potenza, una gamma completa di dispositivi discreti, che coprono un range di tensione da 20 a 1500 V; una nuova tecnologia di giunzione con eccezionali valori di RDS (on) e bassi livelli QG; una nuova tecnologia di packaging caratterizzata da migliori caratteristiche termiche ed elevata affidabilità. Renesas ha presentato anche un portafoglio completo di Igbt per supportare il settore degli inverter per il solare, la saldatura, i motori industriali, pompe, gruppi di continuità, elettrodomestici, riscaldamento a induzione. Infine vanno citati gli optoaccoppiatori per ambienti industriali, dove caratteristiche di sicurezza come l'isolamento e la schermatura sono fondamentali.
Tra le tante novità proposte invece da Semikron vanno segnalati i nuovi moduli con configurazioni 3-level. La tecnologia del 3-level vanta un fattore di distorsione inferiore e di conseguenza ridotti requisiti di filtraggio. Questa è una caratteristica molto importante, soprattutto in applicazioni dove vengono richieste forme d’onda di correnti e tensioni di uscita molto pulite, ad esempio nei gruppi di continuità e negli inverter del settore fotovoltaico. In particolare il modulo SKiM4, senza baseplate, è il modulo a Igbt più potente della gamma, con correnti nominali comprese tra 200 e 600 A. Quindi i 250 KVA possono essere raggiunti senza che molti moduli vengano messi in parallelo. I moduli SKiM4 sono disponibili in tecnologia Tnpc da 650 V e 1200 V e in topologia Npc con i 1200 V. Con i moduli in topologia Tnpc si arriva fino a 900 VDC e 480 VAC, mentre quelli in topologia Npc possono portare la direttiva EU sulla bassa tensione ai suoi limiti di 1500 VDC e 1000 VAC. Per correnti più basse sono disponibili invece i MiniSKiiP, moduli con contatti a molle e senza baseplate a cui si affianca il Semitop, un modulo con pin a saldare, alto 12 mm, senza baseplate, usato in applicazioni con correnti nominali da 20 A fino a 150 A.
Molte anche le innovazioni presentate da Toshiba. Tra queste segnaliamo una nuova serie di dispositivi di potenza intelligenti ad elevato livello di integrazione che in un solo chip contengono le funzionalità di un inverter, consentendo di ridurre al minimo il numero dei componenti esterni e di migliorare l'efficienza degli azionamenti per motori brushless in corrente continua. Interessante anche la nuova generazione di Mosfet di potenza a supergiunzione. La tecnologia Dtmos-IV permette di raggiungere ottimi risultati con alimentatori a commutazione, ballast per lampade e altri dispositivi di potenza che richiedono un funzionamento ad alta velocità, insieme a un'elevata efficienza e a un basso rumore elettromagnetico. Infine Tohiba ha ampliato la famiglia di Mosfet a bassa tensione e alta velocità introducendo nuovi dispositivi ultraefficienti a 60 V e 120 V che permettono di risparmiare spazio e ridurre le perdite nel progetto di raddrizzatori sincroni sul ramo secondario dei convertitori di potenza. Sulla base dei più recenti sviluppi dei propri centri di R&S e grazie all'esperienza nella progettazione e nella produzione di dispositivi per la gestione della potenza innovativi, Rohm e Lapis hanno presentato in occasione del PCIM una serie di prodotti che indirizzano la crescente domanda di maggiore efficienza energetica, miniaturizzazione, affidabilità, ridotto numero di componenti e costi fornendo al tempo stesso prestazioni ottimali. In particolare la società ha proposto al pubblico presente una serie di diodi SiC Schottky, dei nuovi Mosfet e dei moduli SiC, una famiglia di gate driver isolati e dei circuiti integrati per la gestione delle battterie Li-ion. Infine, presso lo stand di International Rectifier sono state esposte le ultime novità nell’ambito della gestione di potenza dedicate a un ampio range di applicazioni, e sono stati mostrati prodotti per l’automotive e per il controllo motore, nonché la nuova piattaforma di dispositivi di potenza in tecnologia GaN. Da segnalare anche i circuiti integrati per le applicazioni di illuminazione, gli alimentatori Ac-Dc switch mode, i regolatori di tensione integrati SupIRBuck per applicazioni Dc-Dc, così come le famiglie di Mosfet e Igbt.

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