Nuovi dispositivi di potenza indispensabili nell’industria 4.0

La rivoluzione tecnologica dell’Industria 4.0 non riguarda soltanto l’utilizzo di dati più accurati durante la fase di produzione o l’integrazione di un’ampia varietà di sistemi di produzione all’avanguardia lungo la catena di approvvigionamento. Infatti risultano di assoluta importanza anche l’analisi e l’integrazione dell’intero ciclo di vita dei prodotti e i processi da adottare per soddisfare le esigenze dei singoli clienti.

Nei prossimi decenni, le aziende definiranno delle reti globali alle quali interfacciare i loro macchinari, i sistemi di stoccaggio e gli interi impianti di produzione, sotto forma di veri e propri sistemi cyber-fisici che possono essere gestiti molto semplicemente in tempo reale. I sensori IoT intelligenti consentono la raccolta e l’analisi dei dati tramite interfacce cloud e collegamenti I/O, con i quali è possibile eseguire il monitoraggio continuo del sistema ed il mantenimento delle condizioni industriali ideali.

L’Internet delle cose (IoT) sta rapidamente prendendo piega e le aziende all’avanguardia stanno adattando le proprie infrastrutture per soddisfare i nuovi requisiti IoT.
I data center giocano un ruolo importante nell’elaborazione delle grandi quantità di dati coinvolti nel processo. Nell’ambito di questa vera e propria rivoluzione tecnologica, alcune aziende hanno iniziato a implementare nuove tecnologie per i data center e nuove metodologie di distribuzione.

Anche per i sistemi di controllo dei motori servono delle soluzioni nuove ed efficienti, in quanto sia gli sviluppatori di sistemi che i produttori di componenti sono pronti ad affrontare questo nuovo capitolo.

In un qualsiasi contesto applicativo, la progettazione dei sistemi di potenza, convertitori CC/CC inclusi, devono rispettare dei parametri precisi. Ad esempio devono considerare alcuni limiti e rientrare all’interno di un range di tensione di ingresso, di tensione di uscita, della potenza di uscita, standard di efficienza ed isolamento elettrico tra l’ingresso e l’uscita, etc..

L’industria 4.0 per le apparecchiature industriali necessita di componenti ad alte prestazioni, che abbiano una maggiore efficienza energetica e che assicurino un funzionamento robusto anche in ambienti più difficili. La gestione energetica, l’efficienza ed il controllo dei motori sono alcune aree di fondamentale importanza nelle nuove fabbriche intelligenti.

Alimentazione DC/DC per l’industria

Con l’evoluzione dell’Industria 4.0, la gestione energetica assume un nuovo significato poiché la convergenza di IoT, analisi dei dati e cloud computing hanno portato alla nascita di veri e propri sistemi ed ecosistemi industriali complessi, decentralizzati e connessi.
Per ottimizzare l’efficienza energetica, gli ingegneri hanno sempre più bisogno di studiare e modellizzare in modo corretto ed accurato il comportamento di tutti i componenti che vengono impiegati in un progetto, specialmente i convertitori DC/DC.

Il mercato dei convertitori DC/DC è in espansione

Grazie ai continui progressi tecnologici e alla modernizzazione delle applicazioni tradizionali, il mercato dei convertitori DC/DC sarà quello che trarrà maggiore vantaggio dai componenti di nuova generazione, come i MOSFET in carburo di silicio (SiC).

Con le loro eccellenti caratteristiche termiche, i dispositivi SiC rappresentano la prima scelta in svariate applicazioni, come quelle che riguardano il campo delle telecomunicazioni, computer ed il settore industriale, oltre naturalmente al campo dell’elettronica di potenza.

Data center ad alta efficienza

La domanda energetica è in continuo aumento e i requisiti riguardo il peso e le dimensioni degli alimentatori sono sempre più stringenti. Sempre più aziende stanno convertendo i propri sistemi di distribuzione e alimentazione dai tradizionali 12 V a 48 V, per poter utilizzare dei componenti sempre più piccoli.

Data center, server cloud, applicazioni di machine learning e deep learning richiederanno sempre più esponenzialmente, più energia per l’utilizzo massiccio di CPU, GPU e altri componenti di calcolo.
Il passaggio da uno standard di alimentazione a 12 V ad uno a 48 V richiede un’attenta selezione dei componenti e tecniche di progettazione appropriate.

Articolo originale: https://www.embedded.com/power-devices-play-key-role-in-industry-4-0/

Redazione Fare Elettronica