Buck, Boost e topologie risonanti
Convertire tensione continua in modo efficiente è il cuore di ogni sistema elettronico moderno. Dalla conversione step-down a 3.3 V per un microcontrollore ai boost da 1.6 kW per un amplificatore audio, la scelta della topologia e dei dispositivi di potenza determina efficienza, dimensioni e affidabilità del prodotto.
Padroneggiamo le architetture buck (step-down), boost (step-up), buck-boost, SEPIC, flyback, forward, half-bridge e full-bridge, scegliendo di volta in volta la più adatta al rapporto di conversione, alla potenza richiesta e alle costrizioni di isolamento galvanico.
Per potenze elevate o alta efficienza usiamo topologie risonanti LLC e quasi-risonanti, che minimizzano le perdite di switching grazie alla commutazione in zero-voltage (ZVS) e zero-current (ZCS).
Nelle topologie a bassa tensione e alta corrente preferiamo quasi sempre il rettificazione sincrona: un secondo MOSFET sostituisce il diodo di freewheeling, riducendo le perdite di conduzione di un fattore 3-5. Risultato: efficienze oltre il 95% anche su step-down pesanti come 24 V → 3.3 V a 10 A.
L'asincrona resta valida per topologie boost a bassa potenza dove il diodo Schottky è economico e sufficientemente efficiente.
I transistor GaN (Gallium Nitride) hanno cambiato le regole del gioco: switching nel range del MHz, perdite minime, induttori e condensatori molto più piccoli. Nei DC-DC è quasi sempre il modo migliore per ottenere alta densità di potenza e basse temperature.
In LINDA, ad esempio, abbiamo realizzato un boost GaN a 4 fasi capace di erogare fino a 1600 W con efficienza del 95-97%: alimenta 8 amplificatori Class-D simultaneamente, in uno spazio inferiore a un quaderno A5.
Alimentatori audio ad alta corrente, OBC e DC/DC per veicoli elettrici, LED driver ad alta efficienza e corrente costante, caricabatterie USB-C PD da 65 a 240 W, sistemi a batteria con MPPT solare, alimentatori per LED architetturali sincronizzati.
In casa nostra
In Ruiz Tech progettiamo DC-DC custom per ogni applicazione: dalla selezione dei dispositivi al layout PCB multilayer, dal firmware di controllo digitale alle protezioni termiche e di sovracorrente. Se hai bisogno di efficienza, densità o forme fattori particolari, parliamo del tuo progetto.