Progetto Innovare

 


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Studio di Sistemi di Alimentazione di Dispositivi per la Medicina e per la Sicurezza

La necessità di sistemi di alimentazione elettronici in grado di soddisfare le specifiche richieste nel settore elettromedicale sta spingendo il comparto produttivo sia verso la ridefinizione delle configurazioni classiche degli alimentatori elettronici impiegati in questo ambito sia verso l’utilizzo delle più moderne tecnologie a semiconduttore. In aggiunta, le caratteristiche dell’ambiente di lavoro e l’impiego in prossimità del paziente implicano che tali dispositivi debbano essere caratterizzati da elevata affidabilità e robustezza nei confronti dei disturbi elettromagnetici ambientali, specie nelle applicazioni in cui l’ampiezza dei segnali elettrici impiegati per la diagnostica risulta essere paragonabile al rumore generato dal sistema di alimentazione.
Dato il campo di impiego, una delle specifiche più importanti da garantire è la separazione galvanica tra la rete e i circuiti elettrici connessi all’apparecchiatura elettromedicale a valle. Quasi nella totalità dei casi questa specifica è soddisfatta mediante l’impiego di un accoppiamento trasformatorico, che talvolta è sfruttato per ottenere, a partire da un unico ingresso, più uscite a livelli di tensione differenti, tipicamente necessarie per alimentare le sezioni analogiche e digitali dell’apparecchiatura elettromedicale a valle.

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Le tipologie di convertitori elettronici utilizzate in questo campo possono essere classificate, a seconda della tecnologia impiegata, in due famiglie: convertitori elettronici lineari e switching. Considerata la frequenza di lavoro, la tecnologia switching consente di ridurre pesi e ingombri anche se, a differenza della tecnologia lineare, sono più marcate le problematiche EMC (Electromagnetic Compatibility). Attualmente il comparto produttivo si sta concentrando quasi esclusivamente su questa tecnologia in quanto permette di realizzare soluzioni semplici ed economicamente più vantaggiose. Inoltre, lo sviluppo tecnologico dei materiali a semiconduttore permette di impiegare switch, come quelli al carburo di silicio (SiC), in grado di lavorare ad elevate frequenze di commutazione, ad elevata efficienza e temperatura, con conseguenti progressi sull’efficienza e sull’ingombro del dispositivo. Tali premesse non possono che giustificare la necessità di uno studio approfondito delle tecnologie a disposizione, ed il conseguente sviluppo di alimentatori elettronici in grado di conseguire il maggior numero di vantaggi.

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In particolare, considerate le esigenze caratteristiche degli alimentatori per dispositivi elettromedicali discusse nella letteratura scientifica(isolamento galvanico, compattezza, necessità di configurazioni multi-uscite e/o multi-ingressi, semplicità costruttiva), la configurazione flyback è risultata quella che più risponde alle specifiche e, pertanto, l’alimentatore elettronico è stato sviluppato sulla base di questa struttura.

Poster divulgativo con tutti i risultati sperimentali del PROGETTO INNOVARE :

 ➡  Poster divulgativo PROGETTO INNOVARE

 

Team di Ricerca
Responsabile Scientifico: Prof. Gianluca Gatto 
Ricercatore : Alessandro Serpi 
Assegnista di Ricerca: Ivan Luigi Spano
Ph.D. Student: Andrea Mocci 
Ph.D. Student: Andrea Lai

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