Gestione energetica

La gestione energetica svolge un ruolo fondamentale in tutte le apparecchiature elettroniche. In generale, si riferisce alla generazione e al controllo delle tensioni regolate necessarie per il funzionamento di un sistema elettronico. Un sottosistema efficace di gestione energetica può incidere sull'affidabilità, sulle prestazioni e sui tempi di commercializzazione delle apparecchiature elettroniche ad esso associate.


I sistemi odierni richiedono che la progettazione dell'alimentazione elettrica sia integrata con la progettazione del sistema per mantenere un'efficienza elevata. Qui è descritta una varietà di risorse e strumenti utili ad assisterti nella valutazione di soluzioni di gestione energetica efficaci in tutte le fasi di progettazione, post produzione e manutenzione.


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La componente della gestione energetica dipende molto dalle condizioni di ingresso e uscita, come ad esempio se la sorgente di ingresso è CA o CC. Se la tensione di ingresso è superiore o inferiore a quella di uscita richiesta. E su quale progetto si sta lavorando al momento. Se il carico è sensibile al rumore, oppure richiede una corrente costante (per i LED), o se ha una corrente che cambia dinamicamente.


L'alimentatore a commutazione utilizza tecniche di commutazione a semiconduttore per fornire la tensione di uscita richiesta, e offre un modo versatile di convertire efficientemente l'energia. I moderni regolatori switching IC sono piccoli, flessibili e consentono buck (step-down), boost (step-up) o il funzionamento di convertitori (entrambi i modelli).


I convertitori buck sono convertitori switching step-down che possono fornire elevata efficienza ed elevata flessibilità a proporzioni superiori di Vin/Vout e maggiore corrente di carico. I convertitori boost vengono utilizzati quando Vout deve essere superiore a Vin. I convertitori boost aumenteranno la tensione di ingresso a una tensione di uscita superiore. Il regolatore switching dei convertitori è una combinazione del convertitore buck e del convertitore boost, ed è usato in applicazioni in cui tensione di ingresso può variare, al di sotto o al di sopra della tensione di uscita.


Componenti del circuito integrato, quali ad esempio regolatori switching, regolatori di tensione lineare, convertitori di tensione a condensatore commutato, convertitori CC-CC, soluzioni CA-a-CC, circuiti di gestione energetica PMIC, gestione delle batterie, PoE (Power over Ethernet) e riferimento di tensione sono elementi tipici di gestione energetica utilizzati nelle apparecchiature elettroniche.


Alcuni dei loro vantaggi e funzioni esclusive sono riportati di seguito:


Convertitori CC-CC: i convertitori CC-CC possono essere una qualsiasi combinazione di convertitori buck, convertitori boost e/o LDO in un singolo pacchetto. I regolatori switching CC-CC sono specificamente progettati per soddisfare i requisiti di progettazione essenziali della vostra applicazione, come l'ampia tensione di ingresso, la bassa tensione di ingresso, la facilità d'uso, l'alta densità di potenza e l'alimentazione digitale.


Soluzioni CA-a-CC: vengono utilizzate in applicazioni elettroniche di alimentazione, in cui la potenza di ingresso è una tensione CA sinusoidale di 50 Hz o 60 Hz, che richiede conversione di potenza a un'uscita CC. I convertitori CA-CC possono avere più di un'uscita e possono essere dotati di protezione da sovracorrente, sovratensione o cortocircuito.


Ricarica wireless:la ricarica di batteria wireless o ricarica wireless induttiva è un metodo per trasferire energia elettrica da un caricabatterie a un dispositivo senza la necessità di una connessione via cavo fisica. La ricarica wireless si basa sul principio della risonanza magnetica o del trasferimento di alimentazione induttiva ("Inductive Power Transfer", IPT).


Gestione delle batterie: la gestione delle batterie è necessaria per una ricarica di corrente e una tensione di uscita estremamente accurate, al fine di ottimizzare la durata e le prestazioni della batteria. Per rispondere a queste esigenze utilizza gli IC dei sensori e dei controller delle batterie e gli IC del caricabatterie.


Power over Ethernet (PoE): PoE è una tecnologia sviluppata e in crescita, utilizzata per fornire comodamente l'alimentazione a un carico attraverso i cavi Ethernet, anziché aggiungere cavi di alimentazione aggiuntivi. I sistemi PoE garantiscono affidabilità, praticità, e basso costo. Telefoni IP, punti di accesso wireless, telecamere di sicurezza sono alcune delle applicazioni comuni.


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