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STMicroelectronics ha annunciato una nuova famiglia di circuiti integrati per la conversione di potenza studiati appositamente per le architetture di potenza a 48 V. Questi tre nuovi prodotti sono già in consegna in volumi.
Per rispondere alla richiesta di un continuo aumento delle prestazioni, è aumentata la potenza di calcolo – e i consumi energetici – di server e processori con il ricorso a chip multicore. Questa nuova generazione di architetture di potenza ha l’obiettivo di ridurre in modo consistente la potenza elettrica sprecata nei server per data center e risponde anche ai requisiti della nuova architettura a 48 V annunciata da Google.
ST ha implementato la conversione diretta digitale della potenza da 48 V sviluppando una famiglia di integrati adatta a supportare tutto lo spettro di applicazioni di conversione di potenza per data center. La conversione diretta digitale di potenza elimina gli stadi intermedi di conversione per minimizzare, nei data center, le perdite di potenza che derivano dalla distribuzione dell’energia, ridurre le esigenze di raffreddamento e diminuire i costi. I nuovi CI rispettano pienamente le specifiche per la regolazione di tensione DDR3/4, VR13 (Skylake) e VR12.5 (Haswell and Broadwell) di Intel e sono compatibili con tutti i dispositivi FPGA e ASIC per applicazioni nei datacenter. I tre nuovi chip, assieme alla famiglia di MOSFET di potenza a bassa tensione StripFET di ST, garantiscono un funzionamento robusto ed estremamente efficiente del sistema a tensioni di ingresso da 36 a 72 V, con tensioni di uscita comprese tra 0,5 e 12 V. Queste specifiche confermano una efficienza di potenza a 12 V e 500 W che è migliore del 97% e si colloca al top del settore, oltre a una elevata ampiezza di banda del sistema pur utilizzando uno spazio ridotto al minimo sui PCB.
“Questa architettura a 48 V è ideale per datacenter ad altissima efficienza poiché permette di ridurre notevolmente il costo complessivo di funzionamento e gestione,” ha affermato Matteo LoPresti, Group VP e Direttore Generale Analogici di STMicroelectronics. “ST sta già producendo in volumi e supporta questa nuova generazione di applicazioni con i nostri convertitori isolati risonanti di potenza unici al mondo, dimostrando che questa soluzione è in grado di garantire una efficienza di potenza ai massimi livelli del settore, oltre ad una eccezionale scalabilità e flessibilità.”
I tre circuiti integrati sono già disponibili ed ST offre delle schede dimostrative per illustrare i vantaggi della architettura a 48 V e la sua soluzione a 3 chip.
La tecnologia per la Conversione Diretta Isolata Risonante di ST garantisce una elevata flessibilità in tutte le applicazioni possibili. In particolare:
- STRG02 è un controllore sul lato del secondario che offre la funzione di controllo predittivo Zero-Voltage Switching (commutazione a tensione zero) e Zero-Current Switching (commutazione a corrente zero) e contemporaneamente permette l’assorbimento di potenza nella fase di riduzione adattativa della tensione.
- STRG04 è un ponte completo a 60 V che offre la possibilità di pilotare una vasta gamma di commutatori esterni ad alta frequenza MOS (Metal Oxide Semiconductor) o basati su nitruro di gallio. Il chip accetta in ingresso un ampio intervallo di tensioni in modo da semplificare notevolmente la catena di erogazione della potenza, permettendo anche il collegamento diretto della batteria di backup per garantire una più elevata disponibilità del sistema.
- STRG06 è un controllore di potenza digitale scalabile che, nell’architettura di server per datacenter a 48 V, può gestire fino a sei convertitori in parallelo, supportando potenze di uscita da 50 W fino a oltre 300 W. L’STRG06 implementa anche il controllo Energy Proportional, le funzioni di adaptive interleaving e current sharing e un set completo di comandi PMBUS per la gestione di eventuali guasti, telemetria dei dati sul lato del primario e secondario, sistema di sicurezza per tracciabilità e analisi, in modo da funzionare come una vera e propria scatola nera per datacenter.
