Moduli ORing MOSFET migliorano l’efficienza energe

TDK Corporation ha presentato una serie di moduli ORing basati su MOSFET progettati per sostituire le soluzioni tradizionali a diodi nelle architetture di alimentazione ridondante. I moduli sono destinati ad applicazioni ad alta affidabilità, tra cui automazione industriale, infrastrutture di comunicazione e sistemi di test, dove efficienza e protezione dai guasti sono fondamentali.

ORing basato su MOSFET per un controllo efficiente della potenza
I circuiti ORing sono comunemente utilizzati nei sistemi di alimentazione ridondanti per garantire un funzionamento continuo attraverso l’utilizzo parallelo di più fonti di energia. Le soluzioni tradizionali a diodi introducono cadute di tensione significative e perdite di potenza associate.

La serie i1R sostituisce i diodi con circuiti basati su MOSFET, riducendo le perdite di conduzione grazie a basse resistenze di conduzione pari a 2,5 mΩ e 1,5 mΩ. Ciò consente di raggiungere efficienze fino al 99,5%, migliorando le prestazioni complessive nell’elettronica di potenza industriale e nelle architetture di alimentazione distribuita.

La riduzione della caduta di tensione limita anche la generazione di calore, semplificando la gestione termica e consentendo maggiori densità di potenza.

Isolamento rapido dei guasti e protezione da correnti inverse
Un requisito fondamentale nei sistemi ridondanti è la prevenzione delle correnti inverse in condizioni di guasto. I moduli integrano un meccanismo di spegnimento rapido con un tempo di risposta tipico di 500 ns, limitando efficacemente i transitori di corrente inversa.

Questa risposta rapida migliora la protezione del sistema isolando le fonti difettose prima che possano influenzare il carico o altre alimentazioni in parallelo. Ciò è particolarmente rilevante nelle infrastrutture della catena di approvvigionamento digitale, come i sistemi di telecomunicazione e di acquisizione dati, dove la continuità operativa è critica.

Design compatto per sistemi ad alta densità
I moduli sono racchiusi in un contenitore metallico schermato con dimensioni di 26,3 × 26,3 × 10,1 mm, facilitando l’integrazione in progetti con spazio limitato. Il formato compatto supporta layout PCB ad alta densità mantenendo un’efficiente dissipazione termica.

Il funzionamento senza componenti esterni semplifica ulteriormente l’integrazione e riduce la complessità del sistema. Questo rappresenta un vantaggio nei sistemi modulari e nelle applicazioni embedded.

Caratteristiche elettriche e campo operativo
La serie comprende varianti con intervalli di tensione in ingresso da 3,3 VDC a 60 VDC e correnti di uscita di 60 A e 80 A. La potenza massima in uscita può raggiungere fino a 3600 W a seconda del modello.

I moduli sono progettati per temperature del case fino a 120 °C e sono conformi alle certificazioni CE e UKCA, rendendoli adatti all’impiego in ambienti industriali regolamentati.

Applicazioni in ambienti critici e ad alta affidabilità
I moduli sono progettati per sistemi di comunicazione, apparecchiature di test e misura e robotica industriale operanti in condizioni di elevata vibrazione e shock. Questi ambienti richiedono soluzioni di ridondanza robuste per garantire la continuità operativa.

L’architettura consente l’integrazione con diversi convertitori DC-DC e sistemi di filtraggio, facilitando l’implementazione in sistemi di alimentazione eterogenei.

Confronto con soluzioni basate su diodi
Rispetto ai diodi Schottky o tradizionali, le soluzioni ORing basate su MOSFET offrono perdite di conduzione significativamente inferiori grazie a una minore caduta di tensione. Nelle applicazioni ad alta corrente, ciò si traduce in miglioramenti misurabili dell’efficienza e in una riduzione dello stress termico.

La combinazione di commutazione rapida e bassa resistenza di conduzione rende i moduli ORing MOSFET una soluzione adatta per sistemi di alimentazione moderni che richiedono sia elevata efficienza sia design compatto.

Modificato dalla giornalista industriale Sucithra Mani con il supporto dell'IA.

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