Secondo la Energy Information Administration (Agenzia informativa per la gestione dell’energia) statunitense, si prevede che nei prossimi 20 anni il fabbisogno energetico mondiale aumenterà di oltre il 35%, facendo così assumere un ruolo sempre più importante alle soluzioni intelligenti di gestione dell’energia. Molta dell’attenzione a livello globale sulle tecnologie verdi si è finora concentrata sulla concezione e sull’implementazione delle smart grid, ma oggi è disponibile un’altra importante opportunità per il risparmio energetico. Persino le più piccole migliorie in termini di efficienza dell’alimentazione di energia elettrica, dei motori e dei sistemi di illuminazione – settori da cui proviene un’enorme domanda energetica – attraverso l’uso di sistemi di controllo digitali, potrebbero avere un effetto fondamentale sul consumo energetico globale. Freescale Semiconductor sta rispondendo a tale esigenza con i suoi controllori di segnale digitale (Digital Signal Controller – DSC) ad alte prestazioni.
Recentemente Freescale ha lanciato la prima famiglia del suo portafoglio DSC di nuova generazione, la MC56F84xx, che integra funzionalità analogica ad alta velocità con un efficiente core di processori di segnale digitale a 32 bit, per fornire un controllo digitale accurato e preciso dell’alimentazione di energia elettrica (conversione di potenza digitale) e dei motori. Le prestazioni, la precisione, l’accuratezza e le capacità di controllo della famiglia MC56F84xx aiutano ad accrescere la stabilità del sistema per tali tipi di applicazioni.
Per le applicazioni di controllo dei motori, una maggior stabilità del sistema significa motori che funzionano in modo più efficiente e silenzioso (ad esempio nelle lavastoviglie o altri elettrodomestici). Per l’alimentazione di energia elettrica, tra i vantaggi della maggior stabilità del sistema figurano il minor spreco di energia e la minor produzione di calore. Quando si genera meno calore, i progettisti possono ridurre i costi e le dimensioni dei sistemi. Per esempio, una camera che ospita dei server se provvista di alimentazione elettrica che genera meno calore necessita di minor energia per il raffreddamento e le schede dei circuiti stampati che riusciranno a dissipare meno calore potranno essere più piccole (miglior densità di potenza ), riducendo così le dimensioni del sistema come anche i costi, e consentendo la “miniaturizzazione” dell’applicazione.
Con una maggior consapevolezza e attenzione circa l’uso di energia elettrica a livello mondiale, i progettisti stanno cercando delle soluzioni per ridurre al minimo il consumo energetico,” ha affermato Reza Kazerounian, senior vice president e general manager del Microcontroller Solutions Group di Freescale. “La tecnologia dei controllori di segnale digitale è ideale per aiutare a migliorare l’efficienza energetica, e i DSC della nuova generazione di Freescale sono all’avanguardia e fungono da apripista. Con la famiglia MC56F84xx abbiamo riesaminato e migliorato ogni singolo aspetto del DSC – abbiamo incrementato il core a 32 bit, aumentato la precisione e la flessibilità periferica e semplificato le metodologie progettuali – per fornire ai nostri clienti un modo più veloce e intelligente di gestire l’uso energetico.”Risparmiare energia con il Cloud
La famiglia MC56F84xx è appositamente destinata all’alimentazione elettrica digitale high-end, come quella utilizzata per i server nei centri dati. Migliorare l’efficienza energetica dei centri dati diventerà un’esigenza sempre più importante, in quanto le aziende e i consumatori continuano a migrare al Cloud computing. Con l’aumentare dell’uso del Cloud nei prossimi anni a venire, anche le dimensioni medie dei centri dati che ospitano le infrastrutture Cloud aumenteranno notevolmente, con il conseguente aumento del consumo di energia. Con il prezzo dell’elettricità in continuo aumento e il costo standard per un rack di server, in termini di energia elettrica, pari a circa il 20% dei costi complessivi di proprietà, i proprietari di centri dati continueranno a cercare soluzioni più efficienti dal punto di vista energetico, per riuscire a ridurre i loro costi totali.
La famiglia MC56F84xx è ideale per ridurre lo spreco di energia nell’ambito delle applicazioni industriali e dei sistemi di illuminazione tradizionali, ma è ideale anche per la nuova generazione di generatori di energia, quale l’energia solare. 
La famiglia di DSC MC56F84xx offre l’elaborazione di segnale più veloce che ci sia nell’ambito dell’industria dei microcontrollori. È caratterizzata dalla facilità d’uso di una MCU con la capacità di calcolo matematico veloce e avanzato di un core DSP.Tra le caratteristiche della famiglia figurano anche:
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Una perfetta combinazione di alte prestazioni e precisione con un core a 32 bit, modulazione a larghezza di impulsi ad alta risoluzione (PWM) e ADC (conversione AC/DC).
Ottimizzato per l’elaborazione del segnale digitale, il core a 32 bit da 100 MHz/100 MIPS incrementa l’esecuzione del loop di controllo.
– I veloci loop di controllo sono attivati tramite calcolo matematico a ciclo singolo, supporto aritmetico frazionario e movimenti paralleli, supportati dall’architettura stile Harvard.
La PWM High-res con risoluzione a 312 picosecondi offre un controllo preciso e stabile su ampie scale di temperature.
L’ADC a 12 bit duale con PGA incorporato in grado di campionare fino a 3,3 megacampioni al secondo migliora il controllo in tempo reale, assicurando un design più efficiente.
La protezione della memoria limita l’accesso ai moduli chiave, assicurando così soluzioni affidabili. I comparatori su chip riducono il costo dei componenti del sistema e rendono più semplice il design.
La memoria flash programmabile va da 64 KB a 256 KB.
La capacità dell’EEPROM FlexMemory di Freescale supporta l’acquisizione di eventi frequenti. L’accesso diretto alla memoria (DMA) contribuisce ad assicurare la rapidità di trasferimento dati senza interruzione dei core.
L’I/O con tolleranza di 5 volt offre flessibilità e riduzione dei costi del sistema.
Freescale vanta la tradizione di fornire supporto a lungo termine in termini di produzione per tutti i suoi prodotti. La famiglia MC56F84xx è inserita nel programma di longevità dei prodotti di Freescale, che garantisce certezza di fornitura per un minimo di 10 anni.
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