Le soluzioni Infineon ti consentono di creare tecnologie ecocompatibili che generano, trasmettono e consumano energia. Scopri come sviluppare, ad esempio, applicazioni a energia solare, apparecchiature EcoSmart, sistemi di illuminazione LED e altro ancora.
Ciao a tutti, mi chiamo Prasanna Obala Bhuvanesh. Sono lead hardware engineer della divisione Technologies Power Management e Mulitmarket di Infineon. Sono nel settore dei semiconduttori da oltre 12 anni e mi occupo un po' di tutto, dalla definizione del prodotto alla progettazione di circuiti integrati e soprattutto dei circuiti di gestione della potenza. Oggi prenderemo in esame il riscaldamento globale e il modo in cui i prodotti Infineon sono in grado di affrontarlo.
Che cosa è il riscaldamento globale? Il riscaldamento globale è il riscaldamento del globo. Quali sono i suoi effetti? I suoi effetti spaziano dallo scioglimento delle calotte e dei ghiacciai, all'innalzamento del livello del mare, all'aumento delle precipitazioni medie in tutto il mondo, alle inondazioni più frequenti, alla siccità e molto altro ancora. Qual è la causa del riscaldamento globale? I dati forniti da Bloomberg mostrano chiaramente l'aumento della temperatura dal 1880 in poi. Possiamo osservare che negli ultimi 75 anni la temperatura è aumentata di quasi un grado. Tutto questo è in linea con l'emissione di gas serra, come l'anidride carbonica. Da dove provengono dunque questi gas serra? I dati forniti dall'Environmental Protection Agency statunitense, raccolti a partire dal 2014 in avanti, mostrano una panoramica dettagliata. Il 12% dei gas serra è generato da applicazioni di consumo e residenziali, che corrispondono sostanzialmente agli elettrodomestici che usiamo in casa nostra, l'illuminazione, i caricabatterie, gli adattatori, i computer. Il 21% proviene dalle applicazioni industriali, essenzialmente per alimentare gli edifici industriali e le fabbriche. Il 26% è generato dai trasporti, la metà da autovetture e veicoli. Il 9% è generato nel settore agricolo dalle tecniche di fertilizzazione utilizzate. E il 30% è generato dall'elettricità. Per elettricità in questo contesto si intende la generazione, la distribuzione e la trasmissione di energia elettrica.
Gas serra come l'anidride carbonica. Da dove provengono dunque questi gas serra? I dati forniti dall'Environmental Protection Agency statunitense, raccolti a partire dal 2014 in avanti, mostrano una panoramica dettagliata. Il 12% dei gas serra è generato da applicazioni di consumo e residenziali, che corrispondono sostanzialmente agli elettrodomestici che usiamo in casa nostra, l'illuminazione, i caricabatterie, gli adattatori, i computer. Il 21% proviene dalle applicazioni industriali, essenzialmente per alimentare gli edifici industriali e le fabbriche. Il 26% è generato dai trasporti, la metà da autovetture e veicoli. Il 9% è generato nel settore agricolo dalle tecniche di fertilizzazione utilizzate. E il 30% è generato dall'elettricità. Per elettricità in questo contesto si intende la generazione, la distribuzione e la trasmissione di energia elettrica.
Pertanto, sebbene per questi prodotti si ricerchi la massima efficienza energetica, spesso sono penalizzati dalle limitazioni imposte dai componenti fondamentali per la conversione e la gestione dell'energia. Per comprendere meglio questo concetto, addentriamoci ulteriormente nel viaggio dell'energia elettrica. L'energia viene generata in una centrale elettrica, viene trasmessa attraverso linee di trasmissione su lunghe distanze e, una volta raggiunti i diversi quartieri, viene distribuita nelle nostre case. Viene fornita sotto forma di corrente alternata che deve poi essere convertita in corrente continua applicabile e utilizzabile nel dispositivo finale.
Ora in questo caso prendiamo in esame l'applicazione di illuminazione. A un certo punto tra la presa CA e le esigenze CC dell'applicazione finale, di solito è necessaria una conversione di potenza. Il circuito mostrato ne è un esempio. Nel circuito, quindi, è possibile osservare molti componenti che contribuiscono effettivamente a questa conversione. I componenti fondamentali in questo caso sono gli interruttori, come i MOSFET.
Ad esempio, OptiMos, CoolMos e StrongIRFET della famiglia Infineon. Gli EiceDriver, i PWM controller. Tutti questi componenti devono garantire le migliori prestazioni della categoria affinché il prodotto finale possa raggiungere la massima efficienza generale. A cosa mi riferisco quando parlo di prestazioni migliori della categoria? Prediamo ad esempio il MOSFET. Per il MOSFET, la cifra di merito definisce le prestazioni migliori della categoria.
Nel MOSFET si verificano due tipi di perdita. Una è la perdita di conduzione che si verifica a causa della resistenza tra lo scarico e la fonte ed è denominata Rds(on). La seconda è la perdita di commutazione che si verifica a causa della capacità del gate necessaria per caricarsi e scaricarsi. Il prodotto di Rds(on) e QG della capacità del gate costituisce la cifra del merito. Più è bassa la cifra del merito, minore sono le perdite del dispositivo. Abbiamo visto come le prestazioni migliori della categoria per questi prodotti si traducono nella massima efficienza generale del prodotto. Tornando alla mappa del viaggio dell'energia, dove si applicano i prodotti Infineon in questo viaggio? Si applicano praticamente per tutto il viaggio
Si parte quindi dalla produzione di energia, ad esempio, solare ed eolica. Si passa quindi attraverso tutta la trasmissione, ad esempio nella rete intelligente, fino ad arrivare alle applicazioni di consumo, industriali, del settore automobilistico, medicali e molte altre. Il fattore fondamentale non è solo l'utilizzo dell'energia per garantire l'efficienza. Si tratta di utilizzare l'energia per ottenere la migliore efficienza, di utilizzarla in modo intelligente per migliorare l'efficienza e assicurare la massima sicurezza.
Abbiamo visto in che modo componenti fondamentali, come CoolMos OptiMos, offrono le prestazioni migliori della categoria dal punto di vista tecnologico. Dal punto di vista dell'intelligenza, disponiamo di sensori e microcontroller come quelli della famiglia XMC che rispondono alle esigenze di dispositivi intelligenti per il risparmio energetico. Per quanto riguarda la sicurezza, ci rendiamo conto della necessità di rendere più sicuri tutti i nostri dispositivi interconnessi che ora interagiscono tra di loro attraverso infrastrutture come l'IoT.
Con i prodotti Infineon, come OREGA, OPTIGA o i collaudati moduli di piattaforma, affrontiamo anche questo aspetto. Così la prossima volta che pensi a energia, efficienza, intelligenza e sicurezza, penserai in modo più ecologico e penserai a Infineon.
Grazie.
