Laptop

El Mundo è un quotidiano spagnolo fondato il 23 ottobre del 1989 da Alfonso de Salas, Pedro J. Ramírez, Balbino Fraga e Juan González, con sede a Madrid.

Nel 2004 ha venduto oltre 300.000 copie giornaliere in Spagna Tiratura e circolazione a cura di Información y Control de Publicaciones., superato solo da El Pais (470.000).

È un quotidiano nazionale che pubblica diverse edizioni locali, fra queste: Andalusia, Valencia, Castilla-La Mancha, Castilla e León, Islas Baleares, e Bilbao.

El Mundo e stato essenziale nella scoperta di vari scandali. Uno di questi fu la malversazione del comandante della Guardia Civil Luis Roldán, e il direttore del Banco de España Mariano Rubio, che fu accusato di negoziare con informazioni privilegiate ed evasione fiscale. El Mundo ha inoltre scoperto le connessioni fra i terroristi dei Grupos Antiterroristas de Liberación (GAL) e l’amministrazione socialista di Felipe González, una serie di notizie che contribuirono alla caduta del PSOE nelle elezioni del 1996. Inoltre rincarerà la dose sui presunti fatti illeciti che ruotano intorno a Telecinco, la tv italo-iberica fondata da Berlusconi.

Il quotidiano è di proprietà dal 1992 del gruppo italiano RCS (Rizzoli Corriere della Sera). Il suo sito internet è il più visitato fra quelli di tutti i mezzi di comunicazione europei in lingua spagnola.

In ogni prima pagina, compare una quote di un personaggio famoso.

Note

Collegamenti esterni

• Sito del quotidiano

Bad Boys è un film diretto nel 1995 da Michael Bay e prodotto da Don Simpson e Jerry Bruckheimer. I protagonisti sono gli attori di colore Will Smith e Martin Lawrence.

Trama

La pellicola racconta di due poliziotti di Miami, Marcus Burnett e Mike Lowry, e della loro lotta contro il tempo per recuperare una partita di eroina del valore di 100 milioni di dollari che è stata rubata quando era sotto la responsabilità della polizia. Mentre Burnett (Lawrence) è il classico family man statunitense, Lowry (Smith) è più scatenato e donnaiolo, ma per ottenere l’aiuto dell’unica testimone in grado di rintracciare lo spacciatore francese responsabile del furto Lowry dovrà fingersi Burnett e viceversa.

Box-office

Film d’azione condito dallo humour tipico dei due attori brillanti che ne sono protagonisti, “Bad Boys” non lesina in inseguimenti ed esplosioni, elementi risultati particolarmente graditi al pubblico giovanile cui voleva rivolgersi. Uscito in patria il 7 aprile 1995, il film ha infatti incassato nelle sale statunitensi poco meno di 66 milioni di dollari, contro un costo di realizzazione che si era aggirato intorno a 20 milioni. I 75 milioni di dollari incassati nelle sale cinematografiche del resto del mondo hanno portato l’incasso totale della pellicola ad oltre 140 milioni di dollari e ne hanno fatto uno dei maggiori successi della stagione.

A seguito di questo successo, nel 2003 ne è stato realizzato un seguito, Bad Boys II, nuovamente diretto da Michael Bay e nuovamente interpretato da Will Smith e Martin Lawrence.

La fanteria meccanizzata è una fanteria dotata di veicoli corazzati per il trasporto e il combattimento.Costituisce la maggior parte degli eserciti moderni.

2° guerra mondiale

La fanteria meccanizzata nasce nella 2° guerra mondiale come specialità della fanteria.Le sue caratteristiche erano quelle di alta mobilità anche in terreni difficili(al contrario della motorizzata)grazie ai sui cingolati,oltre ad avere una potenza di fuoco maggiore grazie alle mitragliatrici poste su di essi.Accompagnava per questo l’avanzata delle truppe corazzate,molto spesso completando l’aggiramento delle linee nemiche sfruttando la velocità(Blitzkrieg). I mezzi principali di questa fanteria meccanizzata furono l’M3 per gli americani e il SdKfz 251 per i tedeschi.

oggi

Oggi la fanteria meccanizzata costituisce la maggior parte della fanteria moderna. Prevede l’uso di veicoli corazzati direttamente in dotazione fin dal più basso livello ordinativo per il trasporto dei fanti (Veicolo Trasporto Truppe VTT o Armoured Personell Carrier APC) ed eventualmente anche per il combattimento da bordo (Veicolo da Combattimento Corazzato della fanteria VCC o Infantry Fighting Vehicle IFV).
Utilizza qundi veicoli corazzati che possono essere ruotati o cingolati e supporta le altre forze corazzate in quei compiti che nella storia erano svolti dalle falangi nell’antichità: attacco e sfondamento delle linee nemiche o tenuta delle posizioni in difesa. Grazie alla mobilità consentita dai veicoli di cui è dotato, a questi compiti si assommano anche quelli dello sfruttamento dell’attacco (in caso di sfondamento delle linee nemiche) e quelli di riserva mobile. Questi ultimi compiti sono condivisi con la moderna cavalleria (spesso corazzata anch’essa).

Acronimi

• Motherboard - scheda madre
• Medicinae Baccalaureus o Bachelor of Medicine - titolo accademico
• Mercedes-Benz - casa automobilistica tedesca
• Mezzo busto - tipo di pianodi inquadratura
• Milton-Bradley - editore di giochi da tavolo statunitense

Codici

• MB - codice vettore IATA di Execaire e MNG Airlines
• MB - codice FIPS 10-4 della Martinica
• MB - codice ISO 3166-2:CA di Manitoba (Canada)
• MB - codice di Mbomou (Repubblica Centrafricana)
• MB - codice di Al Marqab (Libia)

Informatica

• .mb - estensione e formato file di Maya
• Mb - simbolo del megabit
• MB - simbolo del megabyte

Altro

• mb - abbreviazione comunemente usata per millibar (il simbolo corretto è mbar)
• Mb - abbreviazione comunemente usata per megabar (il simbolo corretto è Mbar)
• MB - sigla automobilistica della provincia di Monza e Brianza (Italia)
• MB - targa automobilistica di Miesbach (Germania)
• MB - sigla degli aeroplani della Aermacchi progettati da Ermanno Baiocchi (dalle iniziali Macchi-Baiocchi)
• MB - sigla degli aeroplani della Société des Avions Marcel Bloch (dalle iniziali di Marcel Bloch)
• Honda MB - motocicletta della Honda
• Willys MB - storico modello di Jeep

La centena è una divisione amministrativa usata storicamente nei paesi nordici e germanici per dividere una regione più grande in unità geografiche più piccole.

Il nome è derivato dal numero cento. Era un sistema usato tradizionalmente dai popoli germanici descritto fin dal 98 da Tacito (centeni).

L’Inghilterra

In Inghilterra la centena (hundred) era la divisione fatta a scopi amministrativi, militari e giudiziari di uno shire (contea). Originalmente, ai tempi in cui fu introdotta dai Sassoni, la centena era un territorio in cui si supponeva potessero vivere cento nuclei famigliari diretti da un hundred-man o hundred eolder. Le centene erano ulteriormente divise in tithings, che contenevano 10 nuclei famigliari.

Sopra la centena vi era lo shire controllato da uno shire-reeve (Sheriff). Benché non vi sia mai stata una formale abolizione delle centene esse caddero progressivamente in disuso nel XIX secolo.

Scandinavia

Nei paesi scandinavi le centene sono state usate in Svezia, in Norvegia ed in Danimarca. In Danimarca, Norvegia a nel Götaland il nome della suddivisione era herred, in Svezia era inizialmente usato il termine hundare e in seguito härad.
Fa eccezione il Norrland, dove a causa della popolazione scarsa le centene non furono introdotte.

Stati Uniti d’America

La centena è stata usata come divisione della contea in alcune delle colonie inglesi in America del Nord e in particolare nel Delaware, New Jersey e Pennsylvania. Permangono solo nel Delaware dove furono usate come distretti fiscali e elettorali fino agli anni ‘60, attualmente ne rimangono i nomi ma non hanno alcuna funzione amministrativa.

L’auto elettrica è un veicolo con Motore elettrico che utilizza l’energia chimica che viene immagazzinata in un “serbatoio” energetico costituito da una o più batterie ricaricabili. I veicoli elettrici utilizzano motori elettrici in sostituzione, o in aggiunta al motore a combustione interna.

Veicoli elettrici puri ed “auto ibride”

I veicoli che utilizzano sia motori elettrici che motori a combustione interna (ICE: Internal combustion engine) sono noti come ibridi
.
In tali veicoli, gli accumulatori vengono ricaricati da un motore a combustione interna.

I veicoli elettrici più diffusi sono automobili, piccoli
autocarri, biciclette motorizzate, scooter elettrici, veicoli per campi da golf, carrelli elevatori e veicoli simili, perché di solito gli accumulatori sono poco adatti per applicazioni che abbisognano di un più vasto raggio d’azione oppure di una grande potenza e capacità di carico.

I veicoli elettrici hanno complessivamente una maggiore efficienza energetica rispetto a quasi tutti i motori a combustione interna. Un motore a benzina ha una efficienza energetica del 25%, un diesel si avvicina al 40%, mentre un motore elettrico a induzione in corrente alternata ha un efficienza del 95%. Non producono fumi di scarico ne’ vapor d’acqua) e, complessivamente, producono un inquinamento minimo se riforniti con energia prodotta da fonti rinnovabili.

Grazie alla elevata coppia prodotta dai motori elettrici, i veiocoli elettrici hanno buone prestazioni in accelerazione, tali da superare i veicoli convenzionali alimentati a benzina.
I nuovi modelli possono viaggiare per centinaia di chilometri con una sola carica, anche dopo 160.000 km di impiego delle stesse batterie. I veicoli elettrici, riducendo la dipendenza dal petrolio, potrebbero rallentare il riscaldamento globale (attenuando l’effetto serra), sono più silenziosi rispetto ai motori a combustione interna e non producono fumi nocivi.
Come svantaggi si ha una limitata autonomia tra le ricariche, il tempo di ricarica, e la scarsa durata delle carica delle batterie, anche se nuovi tipi di batteria ricaricabile e nuove tecnologie di carica (e di scarica) ne hanno incrementato l’autonomia e la vita utile, riducendone contemporaneamente il tempo di carica.

Anche se alcuni modelli vengono ancora prodotti in quantità limitate, alcuni BEV (Battery electric vehicle) che si sono rivelati adatti alle strade (e molto popolari come il GM EV1) sono stati ritirati dal mercato e sono stati rottamati dai loro costruttori.

Un piccolo numero di modelli di futura produzione sono stati annunciati, anche se molti altri sono stati costruiti come prototipi. Negli Stati Uniti, molti tra i più pratici BEV sono un fai-da-te di veicoli con motore a combustione interna, eseguiti da hobbisti, dal momento che una produzione industriale è praticamente inesistente.
I maggiori costruttori di automobili USA sono stati accusati di aver deliberatamente sabotato i loro sforzi per la produzione di veicoli elettrici.

Le compagnie petrolifere hanno registrato ed acquistato i brevetti di molti tipi di batteria, ed hanno utilizzato la “patent protection” per impedire che la più moderna tecnologia delle batterie ricaricabili venisse utilizzata nelle auto elettriche (vedi più sotto).

Storia dell’auto elettrica

Confronto con i veicoli a combustione interna

Nel corso del XX secolo le vetture con motore elettrico sono diventate molto più rare rispetto ai veicoli con motore a combustione interna.
È utile mettere a confronto vetture elettriche e veicoli a combustione interna per alcuni aspetti.

Costi operativi ed assicurativi

I veicoli elettrici (negli USA) hanno dei costi operativi che variano tra 1 e 2 centesimi di euro per chilometro, mentre (sempre negli USA, dove la benzina è poco tassata) i veicoli tradizionali a benzina hanno costi operativi maggiori da circa 4 a 6 volte tanto Idaho National Laboratory (2005) “Comparing Energy Costs per Mile for Electric and Gasoline-Fueled Vehicles” Advanced Vehicle Testing Activity report at avt.inel.gov accessed 11 July 2006..

Il costo principale del possesso dei BEV moderni dipende principalmente dal costo delle batterie, il tipo e la capacità di esse è fondamentale nel determinare molti fattori come l’autonomia di viaggio, la velocità massima, il tempo di vita utile della batteria ed il tempo di ricarica; esistono alcuni svantaggi e vantaggi dei vari tipi, probabilmente non esiste un tipo ideale per chiunque, ma alcuni sono più adatti per alcuni utilizzi.

Secondo alcuni, i veicoli elettrici a batteria hanno un vantaggio nel riciclaggio di parti dell’auto dopo gravi incidenti stradali. A differenza dei componenti dei motori a benzina, che tendono ad incendiarsi (specie quando i tubi rotti dell’iniezione soffiano benzina sulla marmitta catalitica o sul turbocompressore rovente), i componenti delle celle a batteria tendono a mantenersi integri e funzionanti per poter essere recuperati e riutilizzati. Dal momento che (eccetto l’accumulatore di tipo litio-ione) non hanno materiali infiammabili, possono essere considerati veicoli molto più sicuri in caso di incidente, ed anche con molte parti riciclabili.

Con il costo delle batterie che va dal 80 % del totale (di 50.000 euro per veicoli potenti, a lungo raggio con costose batterie NiMH) fino al 50% (di 16.000 euro per veicoli di uso cittadino con batterie nichel-cadmio, zinco-aria o al magnesio, ed autonomie inferiori ai 160 km) questo comporta minori costi percentuali di riparazione post-collisione, dal momento che sono per buona parte riciclabili.

Per quanto riguarda le assicurazioni, il costo assicurativo delle vetture elettriche è paragonabile a quello delle “supercar” sportive, con spese di copertura assicurativa pari a centinaia di dollari al mese.

Efficienza energetica ed emissioni di anidride carbonica

Le vetture elettriche di serie o convertite tipicamente consumano da 0,11 a 0,23 kWh/km (dati sul veicolo GM EV1 : 0,179 kWh/km e 0,373 con basso rendimento di carica) Idaho National Laboratory (2006) “Full Size Electric Vehicles” Advanced Vehicle Testing Activity reports at avt.inel.gov, visto il 5 luglio 2006 Idaho National Laboratory (2006) “1999 General Motors EV1 with NiMH: Performance Statistics” Electric Transportation Applications info sheets at inel.gov visto il 5 liglio 2006.

Considerando un consumo di 5 litri di benzina per 100 km, una vettura a combustione interna consuma circa 0,51 kWh/km. Si tenga poi presente che circa la metà del consumo della vettura elettrica è dovuto a dispersioni ed al basso rendimento nella ricarica delle batterie, e quindi non è impensabile un consumo chilometrico inferiore a 0,1 kWh in un futuro molto prossimo, consumo neppure ipotizzabile nelle vetture a combustione interna.

Se si considera il sistema globale, includendo l’efficienza energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo risulta complesso a causa della grande diversità delle fonti prime.
Considerando un generatore elettrico a ciclo combinato ed ipotizzando un rendimento pari a 0,6 nella generazione e 0,75 nella distribuzione, il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica passa a 0,33 kWh/km (riferito al valore medio tra quelli sopra detti), mentre si può ritenere accettabile un rendimento pari a 0,75 alla produzione e 0,75 alla distribuzione per gli idrocarburi, che comporta un consumo di 0,91 kWh/km per vetture a combustione interna, valore 2,75 volte superiore, fattore che potrebbe divenire in un futuro assai prossimo superiore a 3.

Altri sistemi di generazione di energia elettrica possono dare risultati ancora più eclatanti: accumulatori ricaricati da celle fotovoltaiche, generatori eolici o simili fonti hanno un consumo primario pari a zero, e l’energia elettrica di origine nucleare potrebbe essere considerata anch’essa a costo primario nullo (anche se andrebbe analizzato il costo del materiale fissile, in quanto non rinnovabile).

Le emissioni di anidride carbonica (CO₂) sono utili per confrontare i consumi rispettivi della via elettrica e di quella a combustione interna US Department of Energy e Environmental Protection Agency (anno 2007) “Search for cars that don’t need gasoline” Fuel Economy Guide database at fueleconomy.gov visto il 5 luglio 2006. Questi confronti includono la produzione di energia, la distribuzione, la ricarica delle batterie, ed i vari tipi di perdite generate dai veicoli (attrito, termica, ecc.). Le emissioni di CO₂ migliorano nei BEV alimentati da fonti sostenibili di produzione elettrica, ma rimangono quasi fisse per i veicoli a benzina. (Sfortunatamente non sono disponibili dati così aggregati relativi ai veicoli elettrici in commercio).

Model	t CO2 (Produzione di energia da fonti convenzionali, per lo più elettricità da carburante fossile	t CO2 (Produzione di energia elettrica sostenibile, ad.es., da pannello solare o energia eolica)
2002 Toyota RAV4-EV (BEV puro)	3,45	0,0
2000 Toyota RAV4 2wd (benzina)	6,53	6,53
Altri veicoli elettrici a batteria
2000 Nissan Altra EV	3,17	0,0
Veicolo ibrido
2001 Honda Insight	2,81	2,81
2005 Toyota Prius	3,17	3,17
2005 Ford Escape H 2x	5,26	5,26
2005 Ford Escape H 4x	5,62	5,62
Veicoli con motore a combustione interna
2005 Dodge Neon 2.0L	5,44	5,44
2005 Ford Escape 4x	7,26	7,26
2005 GMC Envoy XUV 4x	10,61	10,61

Si tenga presente che i modelli citati, di produzione statunitense (anche quelli di marche giapponesi) mostrano valori a volte assai diversi da quelli dei comuni veicoli europei.

La resistenza aerodinamica (Cx) ha una grande importanza nel determinare l’efficienza enegetica, particolarmente alle alte velocità.

Impatto ambientale complessivo

Molti fattori devono essere considerati quando si compara l’impatto totale sull’ambiente. Il tipo di confronto più esauriente è quello dell’analisi dalla “catena-di-montaggio-alla-discarica” oppure l’analisi di tutto il tempo di vita. Questa analisi è così esaurientemente complessiva che considera ogni tipo di consumo energetico, includendo i consumi (ed emissioni) implicati dalla produzione originale (ed anche della componentistica) e le fonti di carburante e tutti i consumi (e le emissioni) durante la vita utile del veicolo includendo l’inquinamento durante la produzione delle batterie (ad esempio l’estrazione del cadmio comporta un elevato inquinamento da metalli pesanti) e la sua deposizione in discarica. I vari tipi e l’entità dell’inquinamento varia enormemente tra i vari tipi di batteria, cosa che rende ancora più difficile fare dei confronti.

Ad esempio, è difficile stabilire se siano peggiori gli effetti ambientali dell’inquinamento da nichel e da cadmio prodotti dall’estrazione mineraria, dalla fabbricazione della batteria, dalla discarica con successiva ossidazione, rottura, infiltrazione e dilavamento di una batteria NiCd malamente scaricata; oppure se siano peggiori e meno duraturi i danni all’ambiente causati dall’emissione di idrocarburi e dalla raffinazione del petrolio.
Sono necessarie accurate statistiche su ogni tipo di combustibile fossile e di accumulatore in modo di poter giudicare gli apporti e le fuoriuscite di inquinanti per giudicare equamente l’impatto ambientale totale.

Una grande differenza tra i veicoli BEV ed ICE rispetto al tempo di vita consiste nel fatto che i primi utilizzano la elettricità al posto di combustibili liquidi. Qualora l’elettricità fosse generata a partire da fonte rinnovabile o da nucleare ciò presenterebbe un consistente vantaggio in termini di inquinamento atmosferico.
In ogni caso, se la elettricità fosse prodotta da combustibili fossili (come è nella gran parte dei casi) Il vantaggio relativo dei veicoli elettrici è sostanzialmente ridotto Tahara, K. et al. (2001) “Comparison of CO₂ Emissions from Alternative and Conventional Vehicles.” World Resources Review 13:52-60 summary at ilea.org accessed 5 July 2006. Ne deriva che lo sviluppo di sorgenti di energia che non emettano CO₂ è necessaria ridurre la emissione totale netta dei veicoli elettrici. In ogni caso, l’impatto ambientale della produzione di energia elettrica (emissioni indirette) dipende dal mix della produzione ed è normalmente più ridotto della emissione diretta prodotta dai veicoli ICE Van Mierlo, J., et al. (2003) “Environmental Damage Rating Analysis Tool as a Policy Instrument” 20th International Electric Vehicle Symposium and Exposition (Long Beach, California) conference paper at etecmc10.vub.ac.be accessed 14 July 2006

Rispetto al tempo di vita, un’altra importante differenza tra i veicoli elettrici e quelli a combustione interna consiste nell’ utilizzo di consistenti batterie di accumulatori. I moderni accumulatori hanno dimostrato di poter superare in durata gli stessi veicoli elettrici su cui sono installate. Ad esempio gli accumulatori provati da Toyota hanno mostrato solo un minimo calo di risultati dopo aver percorso 240.000 chilometri. Certamente nell’utilizzo reale i dati mostrano risultati peggiori, tipicamente gli elementi al litio perdono di efficienza per circa 20-40 percento all’anno; così se si fanno 240.000 chilometri su una pista di test si possono confermare i dati rilevati da Toyota ma se, in un utilizzo reale, si percorrono all’ anno 10.000 chilometri, la batteria di accumulatori andrà sostituita dopo 30.000 chilometri con una spesa di circa 20.000 Euro con un costo pari a 0,67 €/km.

I veicoli BEV, non essendo dotati di motore che brucia combustibile liquido e dei conseguenti apparati necessari al suo funzionamento, sono spesso più affidabili e richiedono minore manutenzione. Sebbene i veicoli BEV siano poco diffusi, essi possono trarre vantaggio dagli avanzamenti tecnologici che si stanno realizzando in altri mercati come quello dei telefoni cellulari, dei laptops, dei carrelli elevatori e dei veicoli elettrici ibridi. Le innovazioni nella tecnologia delle batterie elettriche che si sviluppa negli altri mercati possono essere utilizzate al fine di rendere i veicoli BEV sempre più utilizzabili e diffusi.

Prestazioni di accelerazione

Molte delle vetture elettriche di oggi sono capaci prestazioni in accelerazione che eccedono quelle di veicoli a benzina della stessa potenza. I veicoli elettrici possono utilizzare una configurazione diretta motore-ruota che aumenta l’efficienza nell’erogazione della potenza. Il fatto che possono avere molteplici motori collegati direttamente alle ruote permette a ciascuna ruota di essere sia propulsiva che frenante, cosa che aumenta la trazione.

In alcuni casi, il motore può essere alloggiato direttamente nella ruota, come nel disegno noto come “Whispering Wheel“, che abassa il centro di gravità complessivo del veicolo e riduce il numero di parti in movimento. Quando non sono dotate di un asse, di un differenziale, oppure della trasmissione, i veicoli elettrici godono di una minore inerzia rotazionale del treno direzionale. Un sistema senza ingranaggi, o con un solo ingranaggio in alcuni BEV elimina la necessità di un cambio a marce, dando all’auto un accelerazione e frenata più dolce. Si consideri inoltre che i motori elettrici, con i moderni sistemi di alimentazione, possono lavorare a potenza o a coppia costanti; i motori a combustione interna hanno una propria curva caratteristica, seguendo la quale i regimi di coppia e potenza massime si hanno in zone molto limitate della velocità di rotazione, in genere verso i 2/3 della velocità massima per la coppia e 4/5 per la potenza.

Alcune vetture elettriche da corsa (”simil dragster”) hanno motori elettrici, con cambi e trasmissioni a due marce per incrementare la velocità massima fino a 160 km/h Hedlund, R. (2006) “The 100 Mile Per Hour Club” National Electric Drag Racing Association list at nedra.com
accessed 5 July 2006 Hedlund, R. (2006) “The 125 Mile Per Hour Club” National Electric Drag Racing Association list at nedra.com accessed 5 July 2006.

Batterie

Le Batterie ricaricabili utilizzate nei veicoli elettrici includono la pila zinco-aria, l’ accumulatore piombo-acido (”innondate” e VRLA), il NiCd, il tipo a NiMH, le litio-ione, le Li-ion polimero.

Le batterie sono tipicamente il componente più costoso dei BEV. Sebbene il costo di fabbricazione della batteria sia elevato, l’ aumento della loro produzione può portare ad un abbassamento dei costi nel momento in cui la produzione dei BEV avesse le stesse dimensioni della attuale produzione dei veicoli a combustione interna. Le nuove tecnologie di produzione delle batterie, competitive in termine di costo con i motori a combustione interna, consentiranno un importante abbassamento dei costi nel momento in cui decadranno i relativi brevetti

A partire dalla fine degli anni 90, lo sviluppo di nuove tecnologie per le batterie è stato pilotato dalla impetuosa crescita della domanda di computer portatili e di telefoni cellulari, con la richiesta da parte dei consumatori di schermi più larghi e più luminosi e di batterie di durata più lunga; ciò ha pilotato la ricerca e lo sviluppo in quel settore. Il mercato dei BEV ha utilizzato i progressi ottenuti in quel settore. Se il mercato dei BEV dovesse crescere esso contribuirà alla ricerca e allo sviluppo di nuove tecnologie relative alle batterie.

Carica

Le batterie delle vetture elettriche devono essere ricaricate periodicamente (vedi anche Sostituzione delle batterie, più sotto). Le VE solitamente vengono caricate dalla rete elettrica. In questo caso l’energia è generata da una varietà di risorse come il carbone, l’energia idroelettrica, l’olio combustibile o il gas naturale o infine, fuori d’Italia l’energia nucleare.

Le batterie possono essere ricaricate mentre il veicolo viene guidato grazie al freno rigenerativo. Sono sono state sperimentate alcune fonti di energia ausiliarie, come la cella fotovoltaica.

Nell’ auto ibrida l’elettricità può essere prodotta da un generatore mosso da un motore a combustione interna. Anche se non si tratta in senso stretto di una BEV, la concept car Ford Reflex dispone di celle fotovoltaiche all’esterno per aiutare ad alimentare il suo sistema di potenza ibrido.

Il tempo di ricarica viene determinato principalmente dalla corrente trasmissibile da parte della connessione alla rete elettrica. La potenza normalmente disponibile in una presa di corrente domestica va da 1.5 kW (negli USA, Canada, Giappone, e paesi con tensione 110 V) fino a 3-6 kW (in paesi con corrente a 240 V). In Italia è abbastanza comune il contratto 6kW di connessione alla rete, ma si potrebbe evidentemente utilizzare correnti più alte. Si pensi che i carrelli elevatori, la cui maggioranza è azionata da un motore elettrico, ricaricano batterie da 6-700 Ah in pochissime ore con connessioni a prese dell’ordine di 10 - 12 kW]].

Al livello di 10 Kw, anche ricaricare una piccola batteria di 250 Ah (20,4– 50 Km), richiederebbe circa un ora. Questo è davvero poco rispetto alla velocità nel fornire potenza di una normale pompa di benzina, che può fornire 5.000 kilowatt. Anche se la potenza somministrata fosse maggiore, molte batterie non accettano la carica a velocità maggiori rispetto al loro tasso di ricarica (”C1″). (Questo implica che se oggi fate la coda per rifornire la vostra auto di benzina, per ricaricare la batteria del vostro BEV la coda sarà da 50 a 500 volte più lunga !)

Sistemi per la ricarica veloce

Nel 1995, alcune stazioni di carica, ricaricavano le VE in un ora. Nel novembre del 1997, la Ford acquistò un sistema di ricarica-veloce prodotto dalla AeroVironment chiamato “PosiCharge” per sperimentarlo nella sue flotte sperimentali di VE Ranger, che riuscivano a caricare i loro accumulatori piombo-acido in tempi tra i sei e quindici minuti. Nel febbraio del 1998, la General Motors annuncia una versione del suo sistema “Magne Charge” che poteva ricare le batterie NiMH in circa dieci minuti, fornendo un autonomia da 96 a 160 km Anderson, C.D. and Anderson, J. (2005) “New Charging Systems” Electric and Hybrid Cars: a History (North Carolina: McFarland & Co., Inc.) ISBN 0-7864-1872-9, p. 121..

Nel 2005, la Toshiba aveva costruito un dispositivo portatile che dichiarava come capace di ricevere un ricarica del 80% circa 60 secondi Toshiba Corporation (2005) “Toshiba’s New Rechargeable Lithium-Ion Battery Recharges in Only One Minute” dichiarazione alla stampa in toshiba.co.jp (5 luglio 2006) . Aumentando queste caratteristiche di potenza alla scala della batteria da 65 Ah si avrebbe bisogno di un picco di potenza di circa 340 kW. Non è molto chiaro se questo tipo di batterie sarebbero ricaricate direttamente nei BEV, dal momento che la generazione di calore le renderebbe poco sicure.

A molte persone non serve una ricarica veloce perché ad una certa ora della giornata dispongono di sufficiente tempo (da 6 a 8 ore), di giorno nel parcheggio del luogo di lavoro, oppure di notte nel parcheggio di casa. Dal momento che durante la ricarica l’auto non deve essere vigilata, ci vuole meno di 1/2 minuto per attaccare alla presa oppure staccare il proprio veicolo. Molti guidatori di BEV preferirebbero rifornirsi a casa, evitando la congestione ed il vaiggio alla stazione di servizio. In alcune ditte “ecology-minded” alcuni parcheggi hanno delle prese di corrente per veicoli elettrici, provviste di sistemi di ricarica automatizzati.

Alimentazione dell’auto elettrica dalla colonnina (per conduzione o induzione)

La connessione dell’auto alla colonnina erogatrice può avvenire fondamentalmente in due modi:

• Per mezzo di un collegamento galvanico (accoppiamento conduttivo), costituito semplicemente da un cavo flessibile che termina in un connettore a tenuta. In questo caso verrebbe erogata corrente continua a bassa tensione, prodotta da un adeguato carica-batterie.

• Nel secondo caso si utilizza un accoppiamento a trasformatore (induttivo), dove l’avvolgimento primario (adeguatamente protetto) viene inserito in una fessura del veicolo, dove si accoppia con l’avvolgimento secondario. Con una connessione di questo tipo si elimina il rischio di folgorazione dal momento che non vi sono parti accessibili sotto tensione.

Mentre nel primo caso la circuiteria di regolazione per la carica può essere tutta dal lato della colonnina, nel secondo caso buona parte della circuiteria dovrebbe necessariamente essere a bordo del veicolo (con conseguente complicazione ed appesantimento del veicolo stesso).

Sostituzione delle batterie

Una alternativa alla ricarica (ed ai suoi lunghi tempi) è quella di sostituire rapidamente le batterie di accumulatori scarichi con altre già cariche. Queste batterie modulari (spesso alloggiate in un doppio fondo sotto l’abitacolo, tra le ruote, oppure sotto il bagagliaio) possono scorrere ed essere rapidamente sostituite dal personale della stazione di servizio oppure da sistemi robotizzati.

Queste batterie scariche modulari potrebbero essere sostituite con altre cariche (forse prevedendo il pagamento di un deposito iniziale) in stazioni di servizio, rivendite di auto, grandi magazzini oppure parcheggi. Con una dimensione standard (pari a quella di una valigetta d’aereo), comode maniglie, un peso ridotto a 20-40kg e rotelline, il cambio di uno o più moduli (inserendoli in fessure di ricarica a nastro trasportatore) è il più veloce (nessun tempo di ricarica): pochi secondi!

A seconda del tipo di batterie ricevute, si procederà a ricaricarle in modi diversi, gli accumulatori NiMH, Li-ion e Li-pol possono essere ricaricati immediatamente; le batterie NiCd devono essere prima scaricate allo 0% e poi ricaricate, per impedire l’ effetto memoria. La pila zinco-aria (che non può essere ricaricata in modo semplice), deve essere portata in un centro industriale (più o meno grande) e “rigenerata” con un procedimento elettro-chimico.

Questi vari tipi di moduli potrebbero avere “colori standard”, prese di corrente, numeri, lettere e codici a barre identificativi diversi, ed un circuito con un microchip che rivelasse la carica della batteria, le condizioni di salute della pila, la targa degli ultimi utenti ed eventuali scuotimenti o urti ricevuti dalla pila (rivelati con accelerometri inseriti nella batteria).

Il rischio di commettere errori nel loro utilizzo sarebbe inferiore a quello di scambiare i vari tipi di benzina (con o senza piombo, diesel) oppure di caricare benzina dal erogatore corretto, connesso al giusto deposito, ma caricato dal benzinaio con carburante scadente o diverso da quello indicato… in fondo si tratta sempre di elettroni, ed i circuti elettronici dell’auto elettrica possono misurare il voltaggio e l’amperaggio disponibili !

Autonomia prima della ricarica

La effettiva autonomia di un BEV dipende sia dal numero e dal tipo di batterie utilizzate sia dalle prestazioni richieste dal guidatore del veicolo. Il peso e la tipologia del veicolo hanno ugualmente un forte impatto esattamente come avviene per la autonomia dei tradizionali veicoli a benzina.
Le batterie utilizzate sono usualmente le normali batterie al piombo-acido che sono facilmente reperibili e poco costose. Con questo tipo di batterie si raggiungono normalmente autonomie comprese tra 30 e 80 km.
È possibile produrre Auto Elettriche funzionanti con batteria al piombo-acido con autonomia di 130 km per ogni ricarica.
Le batterie al NiMH hanno una più alta densità di energia e possono consentire auonomie dell’ ordine dei 200 km. Le Auto Elettrche equipaggiate con le nuove Batterie al Litio consentono autonomie dell’ordine di 400-500 km Mitchell, T. (2003) “AC Propulsion Debuts tzero with LiIon Battery” AC Propulsion, Inc. press release at acpropulsion.com accessed 5 July 2006.
È compito dei diversi produttori di Auto Elettriche trovare il corretto bilanciamento tra i livelli di autonomia, peso, tipologie di batteria e costo.
La autonomia di una Auto Elettrica può essere aumentata del 50% utilizzando un sistema di ricarica automatica in fase di frenaggio.

Le Auto Elettriche possono agganciare speciali carrelli per poter funzionare come Veicoli Ibridi quando si renda necessaria una grande autonomia senza aggravio di peso quando tale maggiore autonomia non sia richiesta.
I veicoli di questo tipo divengono di fatto veicoli a combustione interna quando utilizzano il carrello, consentendo così una molto più ampia utonomia solo quando necessaria.

Durata delle batterie

Le singole batterie sono di solito raggruppate in grandi gruppi a vario voltaggio e capacità per ottenere l’energia richiesta. La durata delle batterie dovrebbe essere considerata quando si calcola il costo di investimento, dato che le batterie si consumano e devono essere sostituite. Il decadimento delle batterie dipende da numerosi fattori.

Nell’utilizzo quotidiano in strade di città e campagna, alcuni dei veicoli Toyota RAV4 EV, utilizzanti batterie NiMH, hanno avuto durate operative eccedenti i 160.000 km, con poca o nessuna degradazione della capacità di carica e del voltaggio fornito nell’ambito del loro tragitto quotidiano Knipe, TJ et al. (2003) “100,000-Mile Evaluation of the Toyota RAV4 EV” Southern California Edison, Electric Vehicle Technical Center report at evchargernews.com accessed on 5 July 2006.

Sicurezza

Hobby, conversioni, modding, e corse

Il professore giapponese Hiroshi Shimizu della “Faculty of Environmental Information” nella Keio University ha creato la “limousine del futuro“: la Eliica (Electric Lithium Ion Car) che marcia su otto ruote motrici con motori a hub da 55 kilowatt, per una potenza totale di 470 kilowatts e zero emissioni. La Eliica ha una velocità massima di 190 Km/h, ed una autonomia massima di 320 kilometri (alimentata da batterie litio-ione). (video nel sito www.eliica.com) Comunque, i modelli attuali costano circa $300.000 US, di questi la metà del costo è costituito dalle batterie.

Futuro dell’automobile elettrica a batteria

Il futuro delle auto elettrice a batteria dipende principlamente dal costo e dalla disponibilità di batterie con alta densità energetica, capacità di fornire picchi di potenza, lunga vita utile, ed altri aspetti come motori più leggeri ed economici, controllo elettronico dei motori, della trazione e delle ruote indipendenti, ruote sterzanti in modo diverso alle alte e basse velocità, caricabatterie che siano teconologicamente ed industrialmente maturi e competitivi nei costi con i molti componenti dei motori a combustione interna.

Gli accumulatori Li-ion, Li-poly e la pila zinco-aria hanno dimostrato di possedere densità energetiche sufficientemente elevate per fornire un raggio decente e tempi di ricarica comparabili a quelli del riempire di benzina i serbatoi dei veicoli convenzionali.

Mentre ai veicoli ibridi si applicano molti dei ritrovati tecnici sviluppati all’inizio per le vetture elettriche a batteria, gli ibridi non vengono considerati BEV. Lo sviluppo e la produzione di veicoli ibridi stanno, comunque, migliorando il costo e le prestazioni delle batterie, dei motori elettrici, dei caricatori, e del controllo elettronico dei motori, questi progressi porteranno aiuti allo sviluppo dei BEV e dei veicoli ibridi plug-in (PHEVs). Dal momento che la ricerca sulle vetture ibride le renderà sempre più progredite, possiamo aspettarci che la vita utile delle batterie, la capacità di carica e la densità energetica di picco miglioreranno e che il loro motore a combustione interna verrà usato sempre di meno (forse solo nei grandi spostamenti).

Programma CalCars della Davis University in California

Un programma non-profit, noto come California Cars Initiative, or “CalCars” sviluppato dalla University of California, Davis, ha trasformato automobili ibride Toyota Prius per farle funzionare come veicoli elettrici plug-in (PHEV), tramite l’istallazione di accumulatori addizionali e modificazioni al software di controllo.

Questi veicoli funzionano come vetture elettriche pure per viaggi corti, traendo la loro carica da caricatori elettrici nelle case e nei luoghi di lavoro. Per viaggi più lunghi il veicolo si comporta come un ibrido. Alcuni prototipi di trasformazione che usano batterie piombo-acido sono attualmente in uso. Si spera che i veicoli prodotti industrialmente impieghino batterie molto più avanzate. La CalCars attualmente sollecita la donazione di ulteriori veicoli e fondi per lo sviluppo dei loro progetti.

Presto le auto elettriche si diffonderanno ?

Molti annunci di pre-produzione di modelli elettrici da parte dei maggiori costruttori, suggeriscono la possibilità che molto presto vi sia un improvvisa espansione nella disponibilità di veicoli elettrici di uso generale, adeguate all’uso quotidiano sulle strade esistenti in condizioni di traffico misto:

• Ci sono voci che la General Motors stia sviluppando un ibrido “plug-in“, che potrebbe essere pronto in tempo per la mostra di Detroit nel gennaio del 2007.Green, J. (2006) “GM Plans Gas-Electric Car to Catch Up to Toyota, People Say” Bloomberg News notizia della www.bloomberg.com accessed 10 July 2006.

• La ditta giapponese Mitsubishi si è impegnata per creare una linea di prodotti a “flessibilità energetica” basati sul minivan Colt, con motori all’interno delle ruote che possono essere alimentati da batterie elettrriche (BEV), come un ibrido, oppure come un veicolo a pila a combustibile. msnbc.msn.com – Mitsubishi unveils electric car for 2010

• La Subaru potrebbe accelerare lo sviluppo del prototipo R1e. Previsto inizialmente per la produzione nel 2007, poi posticipato al 2010, sarà accelerato in conseguenza degli alti costi del petrolio, dei progressi nella tecnologia delle batterie, e per l’interesse del mercato mondiale. La grande maturità tecnologica degli accumulatori al litio svilupati dai laboratori Subaru è evidenziata da un accordo di scambi tecnologici con la Toyota, che condividerà il metodo “Hybrid Synergy Drive” degli ibridi Prius e Camry (per inserirlo in un sport-SUV 4WD turbocompresso) in cambio della tecnologia delle batterie del R1e (da inserire nella prossima generazione di Prius del 2007). (vedi prossimo paragrafo).

• Vi sono indiscrezioni della Toyota che la prossima generazione delle Prius posa avere batterie al Litio-ione ed un raggio di nove miglia “furtivo” per riuscire a raggiungere le 110 MPG (miglia per gallone) in condizioni appropriate, suggerendo anche la possibilità in futuro di un veicolo elettrico “plug-in” Prius. Il 18 luglio del 2006, la Toyota annuncia di avere “piani per sviluppare un veicolo ibrido che circolerà a livello locale (in città ?) grazie a batterie ricaricate da una classica presa a 120-volt, per attivare in seguito un motore a benzina più adatto a lunghi tragitti veloci.”

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Annunci di immissione in produzione

I recenti modelli di VE sono stati annunciati come di prossima produzione:

• Tesla Roadster presentata nell 2006 negli USA, progettata dalla neonata Tesla Motors e Lotus Cars. Da 0 a 100 Km\h in 4 secondi; La casa ha già annunciato la totale vendita del proprio parco macchine per tutto il 2007. È inoltre in progettazione avanzata una berlina per il consumatore medio.

• La Mitsubishi, costruttore giapponese, ha annunciato l’ 11/5/2005 che comincerà la produzione sperimentale dello MIEV (Mitsubishi In-wheel Electric Vehicle.) Flotte aziendali per i test, arriveranno nel 2006 ed alcuni modelli di production su scala industriale saranno disponibili nel 2008. La prima auto da testare, sarà una Colt EV, e si prevede un autonomia di 150 km, con accumulatori litio-ione e motori nelle ruote. Il prezzo previsto per una MIEV negli USA, sarà di circa 19.000 $. [1] [2].

Lista dei prototipi più recenti

I prototipi più recenti di veicolo elettrico includono:

• [[retrofit elettrico di una fiat 500 F]: ]http://www.youtube.com/watch?v=p1W757i_cD4
• Cree SAM
• Eliica (Electric LIthium-Ion Car) progettato da un team della Keio University di Tokyo, guidato dal Prof. Hiroshi Shimizu.
• Ford E-Ka
• Lexus EV (Mostrata nel film Minority Report)
• Maya-100: Li-ion batteria a “super”-polimero; autonomia di 360 Km (annuncio nella electrovaya.com)
• Mitsubishi Colt EV: batteria Li-ion, motori nelle ruote (annoucement at media.mitsubishi-motors.com)
• Pininfarina Ethos II
• Renault EV Racer
• Solectria Sunrise
• Subaru R1e (announcement at msnbc.msn.com)
• Suzuki EV Sport
• Volvo 3CC: Three seater with lithium ion batteries (announcement at volvocars-pr.com)
• Smart fourtwo EV:(announcement at www.smart.com, [3])

Controversia

Argomenti dei difensori dell’auto elettrica

I sostenitori dell’auto elettrica affermano che:

• Le vetture elettriche riducono la dipendenza dal petrolio (che come merce importata danneggia la bilancia commerciale).
• Le V.E. non risentono della volatilità dei prezzi del petrolio, spesso manipolati da produttori e distributori esclusivamente a loro vantaggio.
• Le V.E. riducono i costi energetici dei veicoli fino al 90%
• Le V.E. recuperano circa il 15 % dell’energia totale spesa con il sistema a ricarica da frenata (sistema ReGen)
• Le V.E. hanno molta più coppia ed accelerazione da zero rispetto ad una macchina a benzina ICE (a parità di potenza installata) ed hanno una curva della coppia piatta.
• Le V.E. possono mitigare il riscaldamento globale (specialmente se la loro energia viene prodotta con l’eolico, l’idroelettrico o il nucleare).
• Le V.E. sono meno rumorose rispetto alle auto con motore a combustione interna.
• Le V.E. non producono fumi nocivi, come CO, CO₂, NOx, idrocarburi incombusti e particolato.
• Le V.E. non necessitano della costosa marmitta catalitica in platino, che polverizzandosi, disperde polveri sottili ed altre particelle potenzialmente cancerogene.
• Le V.E. sono più adatte per i viaggi corti in città e per il pendolarismo corto (meno di 200 Km), ma sostituendo rapidamente le batterie si possono fare viaggi anche molto lunghi. Inoltre l’autonomia senza sostituzione, si estende fino a 500 Km con le batterie Li-Ion o Zinco-aria.
• Per utenze isolate (p.es di campagna) con capacità di generazione elettrica (cogenerazione, fotovoltatico, microturbine nei fiumi e cascate) il rifornimento elettrico è molto più sicuro e conveniente rispetto ai viaggi alle stazioni di benzina.
• Gran parte delle spese di manutenzione, come il cambio dell’olio, ispezioni sull’inquinamento (bollino blu), la sostituzione del liquido del radiatore, e molte piccole riparazioni ed aggiustamenti sono ridotte o completamente eliminate, riducendo significativamente i costi di possesso.
• Le vetture elettriche possono fornire la potenza necessaria ad una roulotte o camper, per alimentare per qualche tempo elettrodomestici e condizionatore, ed in casi di emergenza possono fornire elettricità anche alle abitazioni.
• Anche se alimentate da elettricità provenienti da impianti elettrici che bruciano il carbone, sono molto più efficienti energeticamente (E complessivamente, molto meno inquinanti, se le centrali a carbone impiegano processi di intrappolamento della CO2) rispetto alle automobili che bruciano benzina. Rispetto ai diesel sono marginalmente più efficienti e molto meno inquinanti.
• Sotto il punto di vita della sicurezza automobilistica le vetture elettriche sono più sicure perché meno tendenti ad incendiarsi dopo uno scontro (eccetto quelle con batterie Li-ion).

Argomenti dei detrattori dell’A.E.

Gli scettici sulla convenienza dei BVE fondano molte argomentazioni sulla praticità in senso generale. Gli argomenti sono:

• La maggior parte dell’elettricità è oggi prodotta con fonti fossili o, all’estero, con il nucleare, e comporta problemi di emissioni serra o di creazione di rifiuti. Bruciando carbone si producono circa 0,97 kg di CO₂ per chilowattora [4] più altri inquinanti nelle attività di estrazione, trasporto, raffinazione del combustibile: i VE non sono inoltre a “emissioni zero” nel vero senso della parola, eccetto che nel momento dell’uso.
• Limitata autonomia di percorrenza tra le ricariche (dipende dalla tecnologia usata).
• Elevati costi delle batterie, che vanno dai circa 1.500 euro (piombo acido) a 15.000 euro (li-ion) a ogni sostituzione; nell’uso reale con percorrenze medie giornaliere ridotte i VE non fanno più di 32.000 km con un singolo set di batterie, conseguentemente l’incidenza del costo di sostituzione può essere di 20 to 30 centesimi al chilometro in più rispetto alle auto a benzina.
• Scarse prestazioni alle basse temperature da parte di alcuni tipi di batterie.
• Mancanza di fonti di calore utilizzabili per riscaldare l’abitacolo nei climi freddi (a meno di non sacrificare per questo scopo una parte dell’energia delle batterie).
• Pericolo di folgorazione e produzione di interferenze elettromagnetiche.
• Le gomme restano comunque responsabili dell’emissione di diossido di zolfo, al punto che un veicolo realmente a emissione zero (ZEV) non potrebbe montare ruote in gomma.

Le argomentazioni riguardano in generale il futuro dell’auto per il trasporto diffuso di massa. Si rileva come ingorghi stradali, inquinamento acustico, rifiuti nel corso del ciclo di vita, spesa energetica e prezzo da pagare nel campo della salute per una vita sedentaria non sono risolti dai veicoli a emissioni zero.

Benché non sempre citata, la minore necessità di manutenzione e di parti di ricambio dei VE influirebbe negativamente sul fatturato del settore automobilistico e delle reti di assistenza in genere, creando costi aggiuntivi di trasformazione e riconversione di questo settore economico.

Voci correlate

• Auto ibrida
• Autostrade automatizzate
• Barca elettrica
• Biodiesel
• Economia a idrogeno
• Economia allo zinco
• Futuro dell’automobile
• Gasohol
• General Motors EV1
• Produzione di veicoli elettrici
• Scooter elettrico
• Toyota Eliica
• Veicolo elettrico
• Veicolo ibrido
• Veicolo tri-ibrido
• Zero Emissions Vehicle
• Chi ha ucciso l’auto elettrica?

Fonti

• 4-wheel drive electric hybrid Super Mini (Mini QED) at http://www.pmlflightlink.com/
• Electric vehicle sulla wikipedia in inglese

Film dove si nota chiaramente l’utilizzo di auto elettriche

• Gattaca, film di fantascienza del 1997 (regia di Andrew Niccol).
• Minority Report, film di fantascienza del 2002 (regia di Steven Spielberg).

Collegamenti esterni

• Articolo che confronta vari tipi di accumulatore per l’auto elettrica da www.integrati.com
• Accumulatori elettrici litio-ione sulla Fiat-600 “Elettra” (tratto da Centro Ricerche Fiat)
• Edison: mobilità sostenibile a Milano con le batterie zinco-aria articolo da Expofairs
• Motorino cinese alimentato con pile zinco-aria da www.kensan.it
• ZinCar: le batterie zinco-aria migliorano l’ambiente in città da Euromobility

• Ad Alameda, in California, un veicolo con pile zinco-aria della ditta tedesca Kummerow GMBH supera i 1600 Km di autonomia !
• Who Killed The Electric Car
• AVERE - European Electric Road Vehicle Association
• CBEV - Campaign for Battery Electric Vehicles (UK based)
• CITELEC - Association of cities interested in electric vehicles
• Electric Auto Association
• Electric Car Society
• Electric Drive Transportation Association
• SUBAT: life cycle assessment of electric vehicle traction batteries
• Plug in America - promozione dei BEV e PHEV
• Una confereza stampa del CEI dichiarando che furono i consumatori, non l’industria dell’ automobile ad “uccidere” i BEV
• Il veicolo elettrico più veloce del mondo, il “KAZ”/Eliica

Brevetti

• , E. E. Keller, Electrically Propelled Preambulator
• , Hiram Stevens Maxim, Motor vehicle
• , H. S. Maxim, Electric motor vehicle

Ultime notizie

• La ditta Altairnano stà consegnando la sua prima batteria NanoSafe in settembre, alla Phoenix Motorcars per inserirla un sedan elettrico (24 agosto 2006).
• NOW on PBS presenta un intervista in streaming-TV via internet con Chris Paine, regista di “Who Killed the Electric Car”, così come anche una cronistoria dell’auto elettrica, alcune opinioni da un esperto in trasporti riguardi il carburante alternativo, ed una intervista con un attrice sostenitrice delle vetture elettriche:

•  : I clienti volevano l’auto elettrica, ma i costruttori hanno “staccato la spina” articolo del San Francisco Chronicle del 24 aprile 2005
• L’aria che respiriamo, le auto che guidiamo, 2004
• The Electric-Car Slide, 22 ottobre 2003
• Slim Fit For The Freeways 2 ottobre 2003

Il chierico è un membro del clero di una religione.

Nel Cattolicesimo, per chierico si intende la persona che, sebbene non abbia preso ancora i voti degli Ordini maggiori ecclesiastici della Chiesa cattolica, è già indirizzata al sacerdozio; per questo si è rasato la parte superiore della testa. Questa pratica viene detta tonsura o anche chierica.

Un server (detto in italiano anche servente o serviente) è una componente informatica che fornisce servizi ad altre componenti (tipicamente chiamate client) attraverso una rete. Si noti che il termine server, così come pure il termine client, possono essere riferiti sia alla componente software che alla componente hardware.

Pertanto è comune riferirsi ad un computer di alte prestazioni ed alta affidabilità dedicato primariamente a fornire servizi chiamandolo server. È altrettanto comune usare lo stesso termine per riferirsi ad un processo (ovvero un programma software in esecuzione) che fornisca servizi ad altri processi (es. Server FTP).

In pratica un server è un computer molto potente in grado di gestire intere aziende, scuole ecc. Un server comanda tanti computer connessi nella sua rete o attraverso internet meno potenti di lui: sono i client. I client sono normali pc che usano gli utenti per lavorare.

Architettura client-server o N-tier

Il complesso logico formato da (uno o più) server e (tipicamente molti) client è chiamato Modello client-server. Negli anni recenti è stato esteso alla ‘interazione tra più macchine o servizi eterogenei, e in tal caso si parla di architettura a 3-tier (o più in generale ad N-tier).

Il server riceve dai client delle richieste di servizio, e restituisce loro i risultati dopo averne effettuato l’elaborazione relativa. Questo permette di concentrare su una macchina centrale le risorse di elaborazione, il software, la manutenzione, le informazioni critiche o sensibili, gli accorgimenti atti a garantire affidabilità (come i backup).
I client, al contrario, possono in generale essere anche macchine con risorse e affidabilità inferiori, che hanno l’unico compito di interagire con l’utente, e che non contengono informazioni critiche o sensibili.

Si noti che dal punto di vista software un computer non è mai puramente un server, in quanto oltre ad erogare servizi ad altri si appoggia tipicamente su servizi ottenuti da terzi, e quindi è contemporaneamente server e client. Ad esempio, un server di posta elettronica tipicamente si appoggia ad altri server per ottenere informazioni sulla rete, e quindi è simultaneamente un server di e-mail ed un client per quanto riguarda il servizio DNS relativo alla gestione di rete.

Servizi

Tra i servizi che vengono tipicamente erogati da un server, si possono citare:

• file server, che permettono agli utenti di accedere ai file situati sul server come se fossero sul proprio calcolatore, agevolando la condivisione di informazioni
• database server
• web server
• application server, dove il server viene usato per far funzionare un programma applicativo e condividerne le funzionalità tra gli utenti
• print server, che permettono di mettere in comune una o più stampanti tra gli utenti di una rete con la eventuale gestione dei diritti di accesso,
• mail server, per la gestione della posta elettronica
• game server, che ospitano risorse per rendere possibili i giochi multiutente in linea
• gestione di una rete informatica, locale o geografica
  • DHCP, per l’assegnazione automatica di indirizzi IP ai computer
  • DNS server, che forniscono la risoluzione dei nomi dei siti (per esempio it.wikipedia.org) nei loro indirizzi IP
• server grafico o display server - vedere X Window System
• server di autenticazione, che permette di autenticare l’accesso ad altre risorse

Affidabilità e Sicurezza

Il server è un elemento fondamentale dell’infrastruttura IT di cui fa parte, in quanto i suoi malfunzionamenti si ripercuotono su tutti i client che lo usano. Pertanto, per i server si adottano accorgimenti volti a garantire affidabilità e sicurezza:

• utilizzo di hardware di classe superiore, con prestazioni elevate ed elementi ridondati (dischi RAID, alimentatori ridondati)
• protezione dell’alimentazione elettrica mediante gruppo di continuità
• protezione fisica mediante localizzazione in un locale apposito ad accesso ristretto (”sala server”) o in housing presso una server farm
• connessione di rete preferenziale, di capacità superiore, ridondata
• climatizzazione
• configurazioni del sistema operativo volte a garantire maggiore affidabilità e sicurezza (hardening)
• gestione da parte di sistemisti esperti

I computer progettati per essere usati come server in una sala server di dimensioni medio-grandi vengono realizzati in modo da poter essere montati in un armadio rack.

I maggiori investimenti richiesti da questi accorgimenti sono motivati dall’importanza che il buon funzionamento del server ha per i suoi utenti.

Cluster

Se il carico di richieste è eccessivo per un solo server, o se sono necessari alti livelli di affidabilità, più server possono suddividersi il compito di erogare un servizio o un gruppo di servizi. In questo caso si dice che i server formano un’unica risorsa computazionale definita come server cluster, che può continuare a funzionare anche se un certo numero delle macchine componenti viene messa fuori linea, anche se ovviamente la risorsa subisce un degrado delle prestazioni generali. Questo richiede che siano dotati di un sistema operativo adeguato, e/o collegati attraverso specifiche configurazioni di rete.

Voci correlate

• Server farm
• Client
• Client-server
• Rete locale
• Desktop
• Laptop
• Workstation

Nell’ambito dell’ hardware informatico, si parla di computer da scrivania (o desktop) quando ci si vuole riferire ai personal computer concepiti per essere usati unicamente su una scrivania a casa o in ufficio. I computer da scrivania si distinguono, quindi, dai computer portatili, ma anche da altri tipi di calcolatori come i server (macchine concepite per offrire un servizio, spesso in rete), i palmari, i mainframe.
Un tipo di computer da scrivania sono le stazioni di lavoro, macchine di fascia alta o specializzate, concepite per utilizzi professionali.

Talvolta si parla di computer da scrivania per intendere quei computer il cui involucro (case) si sviluppa in orizzontale invece che in verticale (a torre, minitorre ecc.).

I computer desktop sono caratterizzati da una notevole espandibilità (si possono cioè aggiungere componenti nuovi) e da prestazioni quasi sempre superiori rispetto ai computer portatili. Inoltre tali computer solitamente hanno un quantitativo maggiore di memoria RAM e uno o più hard disk di maggiori capacità. Negli ultimi anni, l’evoluzione tecnologica, la concorrenza tra le aziende informatiche e la richiesta sempre maggiore di prodotti, ha provocato un repentino abbassamento dei prezzi ma anche l’obsolescenza anticipata. I computer moderni, infatti, hanno un tempo di vita utile (prima di diventare obsoleti) che raramente supera i quattro/cinque anni.

Voci correlate

• Home computer
• Terminale
• Client
• Server
• Computer portatile
• Workstation
• Mainframe
• Palmare

Il Giappone, nonostante il fatto sia poco noto, utilizzò numerosi razzi d’artiglieria già durante la Seconda guerra mondiale. Dopotutto, la propulsione a reazione è nata con i fuochi d’artificio cinesi attorno al 1000, e poi si è diffusa attraverso il continente asiatico fino in Europa.

Tipo 67

Primo lanciarazzi d’artiglieria postbellico, il Tipo 67 era considerabile a stento un MRL, in quanto dotato di sole 2 rampe di lancio, montate su di un autocarro Hino 6×6 scoperto da 4000kg, dotato di 2 rampe per razzi Tipo 68. Un altro autocarro trasporta 6 razzi di ricarica. Si trattava di armi molto potenti: 573kg di peso, calibro 307mm. e gittata 28km. Circa 50 lanciatori sono stati prodotti ed impiegati da unità d’artiglieria dell’esercito giapponese.

Tipo 75

Dal momento che il Tipo 67 non poteva certo garantire la necessaria reattività alle esigenze della guerra moderna, è stato integrato a livello più basso da un analogo numero di Tipo 75, con 30 tubi da 130mm. e raggio di 15km. Essi sono montati su veicoli più adatti all’impiego a ridosso della prima linea, i corazzati della famiglia Tipo 73, e dati in dotazione alle unità meccanizzate e corazzate.Veniva trasportato da un APC Tipo 73 opportunamente modificato.

Questi 2 sistemi d’arma non sono certo risultati straordinariamente potenti ed efficaci, con le prestazioni del Tipo 75 inferiori rispetto a quelle del BM-21 in ogni aspetto, ma in un’epoca in cui la maggior parte degli eserciti occidentali non possedevano alcun MRL, il centinaio di lanciarazzi giapponesi erano una congrua forza operativa, capace di eseguire un buon appoggio all’artiglieria convenzionale.

Per sostituire queste 2 armi sono stati studiati nuovi progetti, ma poi si è scelto l’ MLRS. Nel 1992 è stata avviata una trattativa per ben 150 lanciatori, da prodursi entro il 2005, sebbene come sempre i numeri finali possono essere stati inferiori a causa degli aumenti di costi che i programmi pluriennali spesso comportano, ma è chiaro che il Giappone abbia inteso aumentare moltissimo la potenza dei suoi reparti MLR, grazie alla produzione su licenza dell’MRLS. Il quale, indipendentemente dalle sue qualità, ha finito comunque per “uccidere” anche la diversità nel campo della tecnologia degli MRL giapponesi.

Viene comunemente definita musica contemporanea la musica di matrice “colta” composta nel XX e nel XXI secolo. Nasce come reazione alla tradizione romantica europea del XIX secolo. In Germania, nel 1919, P. Bekker coniò per la musica contemporanea la definizione di Neue Musik, cioè “nuova musica”, come titolo di una sua lezione sulle tendenze della musica del suo tempo. Fra i sinonimi di musica contemporanea possiamo annoverare musica d’avanguardia, musica d’oggi e musica sperimentale.

Il dibattito sull’uso della definizione è ancora aperto. Alcuni comprendono in questa categoria tutta la musica composta ai giorni nostri, indipendentemente dallo stile adottato, mentre altri ne focalizzano l’uso sulla musica d’avanguardia. Altra differenza consiste nell’includere nella musica contemporanea tutta la musica composta nel XX e nel XXI secolo, o solo quella composta da autori viventi.

Alla musica contemporanea sono dedicati numerosi festival specializzati, ad esempio il Festival di Musica Contemporanea di Donaueschingen, la stagione concertistica dell’Ensemble Intercontemporain, il Festival di Aix-en-Provence, il Festival di Lucerna, Wien Modern, il Festival Ultima di Oslo, il Festival di Musica Contemporanea di Huddersfield, il Festival Musicale di Aspen, il Festival di Musica Contemporanea della Sydney Symphony, il Festival dell’International Society for Contemporary Music (ISCM), la Biennale Musica di Venezia, Milano Musica ed il “Festival Pontino” di Latina.

Alcuni compositori di musica contemporanea hanno prodotto anche musiche per il cinema, per il teatro e per la danza.

I precursori

Le radici della musica contemporanea affondano nella seconda metà del XIX secolo, con la complessità armonica delle opere tarde di Richard Wagner, la ricchezza formale di Johannes Brahms, e le nuove concezioni armoniche, melodiche e ritmiche di Claude Debussy.

Continuatori del discorso di Wagner e Brahms sono Gustav Mahler e Richard Strauss. Il loro tramite permette di tracciare una linea di continuità fra il Romanticismo Tedesco e la cosiddetta Seconda scuola di Vienna, i cui esponenti di maggior spicco sono Arnold Schönberg e i suoi allievi Alban Berg e Anton (von) Webern. Alla Seconda scuola di Vienna sono dovuti l’introduzione di importanti elementi stilistici e formali, quali l’atonalità e la dodecafonia.

L’intuizione del giovane Schönberg, così come ci viene raccontata nel suo Manuale di Armonia, è che il sistema tonale ha raggiunto i suoi limiti con Wagner. È necessario introdurre i concetti di tonalità allargata ed emancipazione della dissonanza, che consentono di sistematizzare in modo diverso l’uso di consonanza e dissonanza (considerata nel sistema di Schönberg una consonanza lontana).

Questa riflessione lo condurrà, negli anni Venti, a teorizzare un sistema di organizzazione formale definito Metodo di composizione con le dodici note, o dodecafonia, in cui non contano più le regole dell’armonia tonale, sostituite dai rapporti intervallari fra le singole note del totale cromatico.

Parallelamente alla riflessione in atto nel mondo di lingua tedesca, si hanno le esperienze dei futuristi italiani (bruitisme, Luigi Russolo), del franco-americano Edgard Varèse (che opera l’emancipazione del rumore e sottolinea l’importanza del timbro e del ritmo), dell’americano Charles Ives (che enfatizza gli aspetti scenici della musica ed adopera elementi compositivi simili al collage), e del francese Olivier Messiaen, precursore della futura scuola seriale del secondo dopoguerra ed ispiratore dei compositori spettrali degli anni Settanta.

Fondamentale sarà l’influenza di Igor Stravinsky e Béla Bartók sulle nuove generazioni, sia per le concezioni rivoluzionarie del ritmo esibite nella Sagra della Primavera del primo, sia per l’acquisizione del patrimonio musicale popolare alla musica colta nell’intera produzione del secondo.

Altri concetti importanti presenti nella musica all’inizio del XX secolo sono i seguenti:

• Musica popolare, come fonte d’ispirazione per il compositore (vedi Béla Bartók e Zoltán Kodály).
• Atonalità al di là della Seconda scuola di Vienna (vedi Alexander Skrjabin, Nikolai Rolslavets).
• Futurismo (vedi Luigi Russolo, George Antheil)
• Neoclassicismo (vedi Igor Stravinsky, Sergei Prokofiev, Francis Poulenc, Alfredo Casella).
• Fusione di musica colta e musica popolare (vedi George Gershwin, Kurt Weill).
• Sperimentalismo radicale (vedi Charles Ives).
• Esperimenti con microintervalli (vedi Alois Hába, Ivan Wyschnegradsky)
• Bruitisme (vedi Edgar Varèse).
• Cosiddetto “modernismo moderato” (vedi Ernst Toch, Maurice Ravel).

Tra le due guerre

Durante il nazismo, molte delle forme della musica contemporanea (per esempio il Jazz) vennero considerate “arte degenerata” e vietate. La mostra Musica Degenerata, tenutasi a Düsseldorf nel 1938, in occasione delle Reichsmusiktage (”giornate musicali del Reich”) comprendeva, tra le altre, opere di Paul Hindemith, Arnold Schönberg, Alban Berg e Kurt Weill, costringendo molti degli artisti all’emigrazione o all’esilio. Allo stesso tempo, la politica culturale del regime promuoveva la produzione e l’ascolto di musica inoffensiva, ad esempio la musica popolare, la musica d’uso (o “Gebrauchsmusik”), le Operette, la musica da ballo e le marce militari che favorivano la propaganda. Molti compositori vennero perseguitati e uccisi per la loro origine ebraica.

Dopo la Rivoluzione, in Unione Sovietica si tentarono numerosi esperimenti in ogni campo della cultura e delle arti, compresa la musica. Con l’avvento dello Stalinismo, ebbe inizio una nuova direzione, a partire dal 1932, chiamata “Realismo Socialista”, tendente ad assoggettare le arti alla dottrina di partito. La breve parentesi di liberalismo che si ebbe dopo il 1956 non fu tuttavia sufficiente a sviluppare una corrente di avanguardia, come accadde invece nelle altre nazioni europee.

Se nella Germania nazista e nelle nazioni ad essa assoggettate si ebbe un taglio netto con il passato recente, sia a causa della censura che dello sterminio o dell’esilio a cui furono costretti i migliori compositori, in altre nazioni si ebbe invece una maggiore continuità nell’evoluzione del linguaggio musicale. Ad esempio, in Inghilterra un compositore come Benjamin Britten, in Italia compositori come Alfredo Casella, Ottorino Respighi e Gian Francesco Malipiero, in Svizzera Arthur Honegger, e in Francia Francis Poulenc e Darius Milhaud, furono allo stesso tempo tradizionalisti e innovatori.

Il secondo dopoguerra

Il secondo dopoguerra vide la nascita dei Corsi estivi di composizione per la Nuova Musica, che si tenevano ogni due anni presso l’Istituto Internazionale per la Musica della cittadina tedesca di Darmstadt, e che rivoluzionarono il linguaggio musicale del XX secolo. A dominare i corsi furono le tecniche di composizione seriale, sotto il segno del nume tutelare Anton Webern. Uno degli insegnanti più influenti nei primi anni a Darmstadt fu il francese Olivier Messiaen, che nelle sue opere accoglieva anche tecniche musicali prese a prestito da culture musicali extraeuropee, le quali venivano a fare parte del suo personale linguaggio compositivo.
Fra gli allievi di Messiaen si possono annoverare alcuni tra i maggiori compositori della seconda metà del XX secolo, tra cui i seguenti:

• Pierre Boulez (attivo anche come direttore d’orchestra dedito all’interpretazione della musica contemporanea)
• Karlheinz Stockhausen (vedi anche musica elettronica)
• Luciano Berio
• Luigi Nono
• Mauricio Kagel (interessato soprattutto al teatro musicale sperimentale)
• Iannis Xenakis

Va segnalato che l’archivio dell’Istituto di Darmstadt conserva molto materiale importante, tra cui un’importante documentazioe fotografica dei primi incontri. Le fotografie sono disponibili, a partire dal 1986, in forma digitale.

Gli anni attorno al 1950 costituiscono un altro punto di discontinuità nella storia della musica. Il critico Karl Schumann ricorda che la Wirtschaftswunder condusse ad un autentico miracolo culturale. A partire dagli anni ‘50, la musica imbocca numerose strade alternative, tra cui ricordiamo le seguenti:

• Musica Aleatoria: John Cage, Bruno Maderna, Sylvano Bussotti
• Neodadaismo (attorno al 1968)
• Musica concreta: tra gli altri, Pierre Schaeffer, Luc Ferrari
• Ampliamento delle tradizionali tecniche esecutive: George Crumb e il primo Krzysztof Penderecki
• Applicazione alla musica di concetti mutuati dalla matematica e dalla fisica: Iannis Xenakis
• Micropolifonia: György Ligeti
• Minimalismo in America: tra gli altri, Terry Riley, Steve Reich, Philip Glass, John Adams. In Europa, Arvo Pärt porta il minimalismo nella musica religiosa.
• In Germania: Nuova Semplicità, o “Neue Einfachheit”. Tra i rappresentati principali: Hans-Jürgen von Bose, Wolfgang Rihm
• Nuova complessità: tendenza tipicamente europea, sorta a partire dagli anni Settanta con autori quali Brian Ferneyhough, Michael Finnissy e Helmut Lachenmann
• Musica spettrale, soprattutto in Francia: i parametri compositivi (l’armonia, il ritmo e la melodia) derivano da ricerche acustiche sul suono: Hugues Dufourt, Gérard Grisey, Tristan Murail.

Gli anni Sessanta

Gli anni Sessanta ampliano enormemente il vocabolario musicale a disposizione dei compositori. La forma di ogni opera è nuova, nata spesso insieme all’opera stessa. Le tecniche strumentali vengono portate agli estremi, e si può parlare a ragion veduta di musica sperimentale.

Grazie alla ventata di novità portata in Europa da John Cage, l’alea e l’indeterminazione entrano a far parte dei materiali utilizzabili in fase di composizione e di interpretazione. La Trosième sonate pour piano di Boulez, il Mobile di Henri Pousseur, Quadrivium e Aura di Bruno Maderna sono “opere aperte” (secondo la felice definizione di Umberto Eco), parzialmente ricomponibili dall’interprete.

Se Cage fa derivare dal misticismo dell’Estremo Oriente la sua poetica dell’indeterminazione e dell’ascolto, alla filosofia indiana del tempo attingono Terry Riley e LaMonte Young, padri del minimalismo, le cui opere, spesso priva di un evidente punto di inizio e di fine, sconvolgono la concezione tradizionale di ritmo e durata.

Questa decostruzione della forma tradizionale raggiunge forse il culmine, come osservavano alcuni critici al momento della prima, con Atmosphères di György Ligeti, un brano attraversato da una micropolifonia così fitta da risultare in una fascia sonora brulicante e luccicante (questo modo di comporre sarà da alcuni definito musica atmosferica, proprio in conseguenza del titolo di quest’opera). Ligeti impiega la micropolifonia anche in altre opere, come Lux Aeterna e Lontano.

Il nuovo modo di comporre richiede anche il ricorso a tecniche strumentali inedite, come modi di emissione particolari dei fiati e degli archi, arco sul ponticello, armonici, multifonici, eccetera. Un campionario esemplare di nuovi suoni è contenuto nelle opere del periodo di Krzysztof Penderecki, in particolare in lavori quali De natura sonoris, Anaklasis, Utrenja. Nella Trenodia per le vittime di Hiroshima, la parte dei 52 strumenti ad arco non è più scritta in notazione tradizionale, ma in fasce, in cui spesso è data solo un’indicazione di massima dell’altezza.

In Italia ha il via quella che Mario Bortolotto definisce in un suo famoso scritto la “Fase seconda” della Nuova Musica, con autori quali Luigi Nono, Luciano Berio, Bruno Maderna, Sylvano Bussotti, Aldo Clementi, Franco Donatoni, Niccolò Castiglioni, Franco Evangelisti
. Spesso formati a Darmstadt, affascinati dai lunghi soggiorni dei musicisti americani a Roma, gli autori italiani tornano protagonisti della scena mondiale.

Gli anni Settanta

A partire dagli anni Settanta, prende il via una spiccata tendenza all’individualismo, che permette ai compositori di differenziare gli stili e di muoversi liberamente tra generi e materiali eterogenei, in un’inedita riflessione sul mondo e le culture. Si può quindi parlare di un’epoca dominata da una pluralità di stili, niente affatto monolitica, in cui è forte l’impegno sociale e intellettuale dei compositori.

Ad esempio, György Ligeti inizia a fondere influenze tratte dalla musica di culture ed epoche diverse, in un pastiche stilistico non privo di ironia. Mauricio Kagel porta la teatralità in una musica spesso estremamente godibile. Salvatore Sciarrino adotta un linguaggio rarefatto, come imbastito di silenzi, in contrasto con il linguaggio, normalmente fittissimo, dell’avanguardia. Franco Donatoni, conclusa la fase di dedizione all’Alea (o indeterminazione) si avvia verso la riscoperta dell’invenzione attraverso l’uso di codici combinatori e di permutazione. Luciano Berio, infine, riprende il discorso di Bartók, arricchendolo con le riflessioni di Claude Lévi-Strauss e James Joyce, e fa confluire elementi provenienti da svariate culture (inclusa quella popolare) in un linguaggio musicale estremamente nuovo e complesso.

Negli Stati Uniti, il gruppo dei minimalisti (Steve Reich, Terry Riley, Philip Glass, LaMonte Young) percorre una strada nuova, del tutto originale, in cui la musica è basata sulla ripetizione di brevi frasi, che tendono a raggelare il tempo (come nel caso di Glass, che collabora spesso con il regista teatrale Robert Wilson e il regista cinematografico Godfrey Reggio) o a sottolineare l’idea di una trasformazione continua, mettendo così in primo piano il processo musicale (come nelle opere di Reich).

Nel minimalismo americano si ritrovano sia le influenze dell’India e dell’Estremo Oriente, con le loro concezioni del tempo così diverse da quelle dell’Occidente, che un certo meccanicismo modernistico tipico delle avanguardie della prima metà del secolo (Mossolov, Prokof’ev, Honegger, un certo Bartók…).

Nelle sue continue sperimentazioni, anche György Ligeti arriva a risultati simili nelle sue opere del periodo, in particolare nel Kammerkonzert, e nel Secondo Quartetto per Archi. Episodi di ripetitività si trovano anche nelle opere di Harrison Birtwistle e Luciano Berio (Points on the curve to find, Coro).

Gli anni Ottanta

Il decennio che vede la fine del sistema politico dell’Europa Orientale e l’apertura dell’Occidente ad altre culture, segna l’avvio di un periodo di crisi generale, che indebolisce le idee e le ideologie nate nel secondo dopoguerra. I protagonisti della Neue Musik (nati a metà degli anni Venti) sono ormai anziani, e consolidano il loro linguaggio senza più fornire nuovi stimoli. Allo stesso tempo, non sembra però verificarsi un ricambio generazionale capace di porre fine alla crisi e dare alla musica quel forte impulso di rinnovamento che sembra essere ormai necessario.

Fin dai tardi anni Settanta, Boulez è fortemente impegnato nella gestione dell’IRCAM, il centro di ricerche sulla musica e l’acustica fondato a Parigi insieme a Luciano Berio (già impegnato presso lo studo di Fonologia della Rai di Milano) e Andrew Gerszo. Le sue opere nate dalla collaborazione con l’istituto, Répons e Dialogue de l’ombre double, vedono il ritorno dello spazio tra i parametri della musica, come ideale prosecuzione delle ricerche operate dai Veneziani nel tardo Rinascimento. In Répons il dialogo tra strumenti reali e computer assume una forma modernamente “responsoriale”.

Il collegamento ideale con un passato, rimeditato insieme al filosofo e librettista Massimo Cacciari, è tanto più forte nell’opera elettroacustica del veneziano Luigi Nono, in particolar modo in Prometeo - La tragedia dell’ascolto. In quest’opera, in cui interpreti e pubblico sono racchiusi in una struttura lignea progettata da Renzo Piano, che funge da ambiente di ascolto “virtuale”, il suono viene emesso da vari punti, e si propaga attraverso percorsi preordinati nell’aria e nei solidi, mediante i movimento costante degli interpreti, e i sistemi elettroacustici elaborati dal CSC (Centro di sonologia computazionale) di Padova.

Al contrario, il pioniere dell’elettronica Karlheinz Stockhausen, sfuggito dalle gabbie di un freddo razionalismo fin dai primi anni Settanta, continua ad approfondire i suoi rapporti con il misticismo e le religioni, dando il via alla composizione del gigantesco ciclo di teatro musicale Licht, quasi una sorta di novello Ring wagneriano.

Analogo ripiegamento in un mondo interiore, seppur meno appariscente di quello messo in opera da Stockhausen, avviene negli italiani Franco Donatoni (1927) ed Aldo Clementi (1925). Se il primo si richiude in un discorso alchemico-matematico, in cui complesse formule costruttive e scrittura automatica si fondono in una musica dal sapore allo stesso tempo criptico e beffardo, il secondo prosegue la sua titanica ricerca sul canone, producendo opere dalla polifonia intricatissima e di durata molto estesa.

La ricerca di una “nuova chiarezza”

La crisi degli anni Ottanta porta alcuni autori ad un tentativo di ritorno al passato, invocando il fallimento delle esperienze dell’avanguardia. Negli Stati Uniti fin dai primi anni Settanta era nato il movimento Neoromantico, parallelamente alla Nuova Semplicità (Neue Einfacheit) tedesca, di cui Wolfgang Rihm è il rappresentante di punta. Interprete assai originale di questa riscoperta dell’espressività è il franco-canadese Claude Vivier, già allievo di Stockhausen e autore di musiche di particolare lirismo.

Una strada particolare percorre George Benjamin, che riporta nella musica seriale il concetto di intelleggibilità armonica. Nel suo At first lights, due accordi e una nota “polare” danno la forma all’intera opera, creando un percorso armonico trasparente e chiaramente comprensibile.

In Francia, fin dai tardi anni Settanta Hugues Dufourt, Gérard Grisey, Michaël Lévinas e Tristan Murail, in opposizione alla scuola seriale guidata da Pierre Boulez, fondano il movimento spettrale, basando il loro linguaggio sull’analisi dei fenomeni fisici del suono piuttosto che su rapporti numerici astratti. Anche in questo caso viene riabilitata l’intelleggibilità delle verticalità (ovvero degli agglomerati armonici).

In Italia, Salvatore Sciarrino recupera alla musica una sua fisicità, una materialità del suono che la sottrae al rischio dell’astrattezza.

Gli anni Novanta

A caratterizzare il decennio è sicuramente l’acquisizione di nuove tecniche e tecnologie, grazie alla diffusione del computer. Il software musicale esce dai grandi centri di ricerca (quali i CCRMA o l’Ircam, il GRM o il CSC), e permette ad ogni compositore di realizzare nel proprio studio opere di musica elettronica. La stessa modalità compositiva ne viene influenzata, con un largo impiego dell’improvvisazione.

Molte tecniche della computer music “colta” passano a giovani musicisti di estrazione “pop”, non di rado disk jokey con il gusto della sperimentazione, che si esibiscono con un computer portatile in serate di laptop music, in cui vengono fusi diversi generi musicali.

Parallelamente, proprio nel decennio in cui muore uno dei suoi padri, Gérard Grisey, si diffonde la musique spéctrale (corrente nata in Francia in cui gli autori si servono del computer per l’analisi dei timbri, che è alla base delle opere) fino al punto di diventare oggetto di un nuovo accademismo, con annessi e connessi. I nuovi autori fondono diverse esperienze per creare una musica nuova, come Marc-André Dalbavie, partito dalla musica spettrale e passato attraverso il minimalismo e la serialità, o Kaija Saariaho, che sembra riscoprire il gusto timbrico degli impressionisti in special modo nella sua produzione operistica.

Ventunesimo secolo

Alcuni interpreti del minimalismo contemporaneo in Italia: Ludovico Einaudi, Ivan Fedele, Stefano Ianne.

Didattica musicale

La musica contemporanea nasce con una forte vocazione didattica, partendo dalle esperienze di Schönberg, passando per Darmstadt, per arrivare alle forti esperienze formative dell’Ircam, del centro Acanthes ad Avignone, dell’Accademia Musicale Chigiana (Siena), della Julliard School a New York, di Aspen e Tanglewood.

In Italia si rivela particolarmente attivo Franco Donatoni, in particolare nella cornice dell’Accademia Musicale Chigiana, che forma una schiera di giovani autori dal solido mestiere, quali Pascal Dusapin, Armando Gentilucci, Stefano Gervasoni, Sandro Gorli, Magnus Lindberg, Giuseppe Sinopoli, Alessandro Solbiati.

Donatoni segue le tracce del suo maestro Goffredo Petrassi, per le cui mani passano lo stesso Solbiati, Claudio Ambrosini, Ivan Fedele, Ada Gentile, Alessandro Sbordoni, e i più anziani Aldo Clementi, Robert W. Mann e Ennio Morricone.

A New York, Luciano Berio ha fra i suoi allievi alla Julliard School Steve Reich, Luca Francesconi e Ludovico Einaudi.

Altri compositori di rilevante importanza

• Thomas Adès
• Louis Andriessen
• Jean Barraqué
• Luciano Berio
• Leonard Bernstein
• Bruno Bettinelli
• Corenelius Cardew
• Elliott Carter
• Azio Corghi
• Luigi Dallapiccola
• Luis De Pablo
• Franco Donatoni
• Henri Dutilleux
• Peter Eötvös
• Morton Feldman
• Luc Ferrari
• Beat Furrer
• Alberto Ginastera
• Vinko Globokar
• Heiner Goebbels
• Henryk Górecki
• Hans Werner Henze
• Oliver Knussen
• György Kurtag
• Magnus Lindberg
• Bruno Maderna
• Giacomo Manzoni
• Peter Maxwell Davies
• Luigi Nono
• Francesco Pennisi
• Harry Partch
• Giacinto Scelsi
• Salvatore Sciarrino
• Franz Schreker
• Marco Stroppa
• Toru Takemitsu
• Michael Tippett
• Camillo Togni
• Fabio Vacchi

Collegamenti esterni

• Archivi della Musica Italiana Contemporanea
• Homepage dell’International Society for Contemporary Music (ISCM)
• Bit Byte Beat

Un convertitore buck è un convertitore DC-DC riduttore (convertitore step-down). La topologia è simile al convertitore boost (un convertitore step-up, ovvero elevatore, fa parte della categoria dei convertitori switching. Il circuito è costituito da due interruttori (un transistor e un diodo), un induttore e un condensatore.

Il modo più semplice per ridurre una tensione continua è usare un partitore di tensione, un metodo poco efficace, dato che l’energia eccedente viene dissipata in calore. Un convertitore buck può essere notevolmente efficiente (fino a 95% per i circuiti integrati) ed è molto versatile, potendosi adattare alle varie situazioni, come ad esempio convertire la tensione tipica della batteria (12-24 V) in un laptop fino ai pochi volt necessari alla CPU.

Funzionamento del circuito

Il funzionamento del convertitore del buck è semplice: tramite l’interruttore si connette l’induttore alla fonte di energia che così si carica di energia magnetica; scollegandolo esso si scarica sul carico.

Modo di funzionamento continuo (CCM)

Un convertitore buck funziona in modo continuo (CCM) se la corrente che circola nell’induttore (I_L) non va mai a zero durante il ciclo di commutazione. In figura 4 sono riportate le forme d’onda nel tempo:

• Quando l’interruttore è chiuso (stato “on”, figura 2 sopra), la tensione sull’induttore è <math>V_L = V_i - V_o</math>. La corrente che circola attraverso l’induttore cresce linearmente. Il diodo è inversamente polarizzato e non vi è circolazione di corrente in esso;
• Quando l’interruttore è aperto (stato “off”, figura 2 sotto), il diodo è polarizzato direttamente. La tensione sull’induttore è <math>V_L = -V_o</math> (trascurando la caduta sul diodo: caso ideale) e la corrente I_L cala.

L’energia immagazzinata nell’induttore è

<math>E=\frac{1}{2}L\times I_L^2</math>

Quindi l’energia immagazzinata nell’induttore L cresce durante la fase “on” e cala durante la fase “off”. In pratica L è usata per trasferire l’energia dall’ingresso all’uscita del convertitore.

Il valore della corrente I_L è dato da:

<math>V_L=L\frac{dI_L}{dt}</math>

Con V_L uguale a <math>V_i-V_o</math> durante la fase “on” e uguale a <math>-V_o</math> durante la fase “off”. Quindi l’incremento della corrente nella fase “on” è dato da:

<math>\Delta I_{L_{on}}=\int_0^{t_{on}}dI_L=\int_0^{t_{on}}\frac{V_L}{L}\, dt=\frac{\left(V_i-V_o\right)\cdot t_{on}}{L}</math>

conseguentemente il calo della corrente nella fase “off” è dato da:
<math>\Delta I_{L_{off}}=\int_0^{t_{off}}dI_L=\int_0^{t_{off}}\frac{V_L}{L}\, dt=-\frac{V_o\cdot t_{off}}{L}</math>

Se assumiamo che il convertitore lavora in regime stazionario, l’energia immagazzinata in ciascun componente alla fine del ciclo di commutazione è uguale a quella di inizio ciclo. Questo significa che il valore della corrente I_Lè lo stesso a t=0 e a t=T (vedi figura 4).

Quindi, <math>\Delta I_{L_{on}}+\Delta I_{L_{off}}=0</math>

Così possiamo scrivere, dalle precedenti equazioni:

<math>\frac{\left(V_i-V_o\right)\cdot t_{on}}{L}-\frac{V_o\cdot t_{off}}{L}=0</math>

Vale la pena di notare che le suddette integrazioni possono essere fatte graficamente: nella figura 4, <math>\Delta I_{L_{on}}</math> è proporzionale alla superficie dell’area gialla, e <math>\Delta I_{L_{off}}</math> alla superficie dell’area arancione, dato che queste superfici sono definite dalla curva (rossa) della tensione sull’induttore. Dal momento che queste aree sono dei semplici rettangoli, le loro superfici si possono trovare facilmente: <math>t_{on}\times \left( V_i-V_o\right)</math> per ogni rettangolo giallo e <math>-t_{off}\times V_o</math> per quelli arancione. Per il funzionamento in modo continuo, la somma di entrambe le superfici deve essere zero.

Come si può osservare in figura 4, <math>t_{on}=D\cdot T</math> e <math>t_{off}=T-D\cdot T</math>. D è uno scalare chiamato duty cycle con valore da 0 a 1. Con questa assunzione si ottiene:

<math>\left(V_i-V_o\right)\cdot D \cdot T -V_o \cdot \left(T-D\cdot T\right)=0</math>

L’equazione precedente può essere riscritta nel modo seguente:
<math>V_o=D\cdot V_i</math>

Da questa equazione, si può osservare che la tensione di uscita del convertitore varia linearmente con il duty cycle per una data tensione di ingresso. Dato che il duty cycle D è uguale al rapporto tra t_On ed il periodo T, esso non può essere maggiore di 1. Perciò, <math>V_o \leq V_i</math>. Questa è la ragione per cui questo convertitore viene chiamato anche convertitore step-down (trad. gradino in basso).

Se, per esempio, si volesse abbassare una tensione di 12v fino a 3v (cioè una tensione di uscita uguale ad un quarto di quella di ingresso), nel nostro circuito teorico ideale ciò richiederebbe un duty cycle del 25%.

Modo di funzionamento discontinuo

Spesso accade che la quantità di energia richiesta dal carico è abbastanza piccola da essere trasferita in un tempo minore dell’intero periodo di commutazione. In questo caso, la corrente attraverso l’induttore scende fino a zero durante parte del periodo. L’unica differenza col principio sopra descritto è che l’induttore viene completamente scaricato alla fine del ciclo di commutazione (vedere figura 5). Ciò ha però alcuni effetti sulle precedenti equazioni.

Considereremo che il convertitore operi in regime stazionario. Perciò, l’energia nell’induttore è la stessa all’inizio e alla fine del ciclo (nel caso di modalità discontinua, è zero). Ciò significa che il valore medio della tensione ai capi dell’induttore (V_L) è zero, cioè che l’area dei rettangoli giallo e arancione in figura 5 è la stessa. Ciò comporta che:

<math>\left(V_i-V_o\right)D\cdot T-V_o\cdot \delta\cdot T=0</math>

Perciò il valore di δ è:

<math>\delta=\frac{V_i-V_o}{V_o}D</math>

La corrente di uscita fornita al carico (<math>I_o</math>) è costante, dato che consideriamo che il condensatore di uscita sia sufficientemente capiente da mantenere una tensione costante ai capi dei suoi terminali durante un ciclo di commutazione. Questo implica che la corrente che fluisce attraverso la capacità abbia un valore medio zero. Perciò avremo che:

<math>\bar{I_L}=I_o</math>

Dove <math>\bar{I_L}</math> è il valore medio della corrente dell’induttore. Come si può vedere in figura 5, la forma d’onda della corrente dell’induttore ha forma triangolare. Perciò, il valore medio di I_L può essere ordinato geometricamente nel modo seguente:

<math>\bar{I_L}=\left(\frac{1}{2}I_{L_{max}}\cdot D\cdot T+\frac{1}{2}I_{L_{max}}\cdot \delta\cdot T\right)\frac{1}{T}=\frac{I_{L_{max}}\left(D+\delta\right)}{2}=I_o</math>

La corrente dell’induttore all’inizio è zero e cresce durante t_On fino a I_Lmax. Ciò significa che I_Lmax è uguale a:

<math>I_{L_{Max}}=\frac{V_i-V_o}{L}D\cdot T</math>

Sostituendo il valore di I_Lmax nella precedente equazione porta a:

<math>I_o=\frac{\left(V_i-V_o\right)D\cdot T\left(D+\delta\right)}{2L}</math>

E sostituendo δ per l’espressione data sopra si ottiene:

<math>I_o=\frac{\left(V_i-V_o\right)D\cdot T\left(D+\frac{V_i-V_o}{V_o}D\right)}{2L}</math>

L’ultima equazione può essere scritta come:

<math>V_o=V_i\frac{1}{\frac{2L\cdot I_o}{D^2\cdot V_i\cdot T}+1}</math>

Si può notare che la tensione di uscita di un convertitore Buck operante in modalità discontinua è molto più complessa della sua controparte in modalità continua. Inoltre, la tensione di uscita ora è una funzione non solo della tensione di ingresso (V_i) e del duty cycle D, ma anche del valore di induzione (L), del periodo di commutazione (T) e della corrente di uscita (I_o).

Da modo discontinuo a modo continuo (e viceversa)

Come visto all’inizio di questa sezione, il convertitore opera in modo discontinuo quando il carico assorbe poca corrente, ed in modo continuo con livelli di carico elevati. Il limite tra modo discontinuo e continuo viene raggiunto quando la corrente nell’induttore cade a zero esattamente alla fine del ciclo di commutazione. Osservando la figura 5, questo corrisponde a:

<math>D\cdot T + \delta \cdot T=T</math>

<math>D + \delta = 1</math>

Perciò, la corrente di uscita (uguale alla media della corrente attraverso l’induttore) al limite tra modo discontinuo e continuo è (vedere sopra):

<math>I_{o_{lim}}=\frac{I_{L_{max}}\left(D+\delta\right)}{2}=\frac{I_{L_{max}}}{2}</math>

Sostituendo I_Lmax con il suo valore:

<math>I_{o_{lim}}=\frac{V_i-V_o}{2L}D\cdot T</math>

Sul limite tra le due modalità, le tensione di uscita obbedisce ad entrambe le espressioni ricavate rispettivamente nelle sezioni riguardanti il modo continuo e discontinuo. In particolare, la prima è

<math>V_o=D\cdot V_i</math>

Perciò I_olim può essere scritta:

<math>I_{o_{lim}}=\frac{V_i\left(1-D\right)}{2L}D\cdot T</math>

Introduciamo ora altre due notazioni:

• la tensione normalizzata, definita da <math>\left|V_o\right|=\frac{V_o}{V_i}</math>. È zero quando <math>V_o=0</math>, e 1 quando <math>V_o=V_i</math> ;
• la corrente normalizzata, definita da <math>\left|I_o\right|=\frac{L}{T\cdot V_i}I_o</math>. Il termine <math>\frac{T\cdot V_i}{L}</math> è uguale al massimo incremento della corrente nell’induttore durante un ciclo, cioè l’incremento della corrente dell’induttore con un duty cycle D=1. Perciò, in steady state operation del convertitore, ciò significa che <math>\left|I_o\right|</math> è uguale a 0 per nessuna corrente di uscita, e 1 per la massima corrente che il convertitore può fornire.

Usando queste notazioni, abbiamo che:

• in modo continuo, <math>\left|V_o\right|=D</math>
• in modo discontinuo, <math>\left|V_o\right|=\frac{1}{\frac{2L\cdot I_o}{D^2\cdot V_i\cdot T}+1}=\frac{1}{\frac{2\left|I_o\right|}{D^2}+1}=\frac{D^2}{2\left|I_o\right|+D^2}</math>;
• la corrente sul limite tra modo continuo e discontinuo è <math>I_{o_{lim}}=\frac{V_i\left(1-D\right)}{2L}D\cdot T=\frac{I_{o_{lim}}}{\left|I_o\right|}\cdot \frac{\left(1-D\right)D}{2}</math>. Perciò, the locus del limite tra modo continuo e discontinuo è dato da <math> \frac{\left(1-D\right)D}{2\left|I_o\right|}=1</math>.

Queste espressioni sono state disegnate in figura 6. From this, it is obvious that in continuous mode, the output voltage does only depend on the duty cycle, whereas it is far more complex in the discontinuous mode. This is important from a control point of view

Circuito non ideale

Il precedente studio era stato condotto con le seguenti assunzioni:

• Il condensatore di uscita è abbastanza grande da fornire potenza al carico (una resistenza semplice) senza osservabili variazioni in tensione.
• La caduta di tensione attraverso il diodo durante la polarizzazione diretta è zero.
• Non ci sono perdite di commutazione nel commutatore né nel diodo.

Queste assunzioni possono essere anche molto lontane dalla realtà, e i difetti dei componenti reali possono avere notevoli effetti negativi sul funzionamento del convertitore.

Ripple della tensione di uscita

Il ripple della tensione di uscita è il nome dato al fenomeno che vede la tensione di uscita alzarsi durante lo stato “on” e abbassarsi durante lo stato “off” del convertitore. Diversi fattori contribuiscono a questo effetto indesiderato inclusi, ma non esclusivamente, la frequenza di commutazione, la capacità di uscita, l’induttore, il carico e ogni caratteristica di limitazione della corrente del circuito di controllo. Al livello più basso la tensione di uscita aumenterà e diminuirà come conseguenza della carica e scarica della capacità di uscita:

<math>dV_{o} =\frac{i\cdot dT}{C}</math>

Durante lo stato “off”, la corrente in questa equazione è la corrente di carico. Nello stato “on” la corrente è la differenza tra la corrente del commutatore (o corrente sorgente) e la corrente di carico. La durata del tempo (dT) è definita dal duty cycle e dalla frequenza di commutazione.

Per lo stato “on”:

<math>dT_{on} = D \cdot T = \frac{D}{f}</math>

Per lo stato “off”:

<math>dT_{off} = (1-D) \cdot T = \frac{1-D}{f}</math>

Qualitativamente, all’aumentare della capacità di uscita o della frequenza di commutazione, l’ampiezza del ripple diminuisce. La tensione massima di ripple è tipicamente una specifica di progetto per l’alimentatore e viene selezionata in base a diversi fattori. La scelta del condensatore è dettata normalmente dal fattore costo, dalla dimensione fisica e dalle caratteristiche reali dei vari tipi di condensatori. La scelta della frequenza di commutazione è dettata tipicamente dall’efficienza richiesta, che tende a diminuire alle alte frequenze, come descritto nella sezione seguente, efficienza del circuito reale. Alte frequenze di commutazione, oltre a ridurre l’efficienza possono aumentare i disturbi a radiofrequenza (EMI).

Dato che la tensione di ripple è uno dei difetti di un alimentatore a commutazione, viene spesso utilizzata come una delle misure della sua qualità.

Efficienza del circuito reale

Un’analisi semplificata del convertitore buck, come quella descritta sopra, non tiene conto delle caratteristiche reali, quindi non ideali, dei componenti del circuito. Queste difetti sono la causa di tutte le perdite di potenza del circuito.

Qualsiasi alimentatore a commutazione ha perdite di potenza statiche e dinamiche. Le perdite statiche includono perdite di dissipazione termica <math>I^2R</math> nei fili o nelle tracce del circuito stampato PCB, come anche nei commutatori e nell’induttore o in ogni altro circuito elettrico. Le perdite dinamiche si verificano come conseguenza della commutazione, come la carica e scarica del terminale di controllo dell’elemento attivo di commutazione, e sono in genere proporzionali alla frequenza di commutazione.

È utile cominciare col calcolare il duty cycle per un circuito convertitore buck non ideale, che è:

<math>D = \frac{V_o+(V_{SWITCH} + V_L)}{V_i + V_{SYNCHSW} - V_{SWITCH} - V_L}</math>

dove:

 VSWITCH è la differenza di potenziale ai capi del commutatore,
 VSYNCHSW è la differenza di potenziale ai capi del commutatore sincrono o sul diodo, e
 VL è la differenza di potenziale sull’induttore.

Le cadute di potenziale descritte sopra sono tutte dovute a perdite di potenza statiche che dipendono principalmente dalla corrente continua, perciò facili da calcolare. Per un transistor in saturazione o per la DDP di un diodo, V_SWITCH e V_SYNCHSW possono essere già conosciute, basandosi sulle caratteristiche del dispositivo selezionato.

<math>V_{SWITCH} = I_{SWITCH} \cdot R_{ON} = D \cdot I_o\cdot R_{ON} </math>
<math>V_{SYNCHSW} = I_{SYNCHSW} \cdot R_{ON} = (1-D) \cdot I_o \cdot R_{ON} </math>

<math>V_L = I_L\cdot R_{DCR}</math>

dove:

 RON è la resistenza del commutatore acceso (RDSON per un MOSFET), e
 RDCR è la resistenza in corrente continua dell’induttore.

Il lettore attento avrà notato che l’equazione del duty cycle è in qualche modo ricorsiva. Una prima analisi grezza può essere effettuata calcolando i primi valori di V_SWITCH e V_SYNCHSW usando l’equazione del duty cycle ideale.

La resistenza di commutazione per componenti come i MOSFET, e la caduta di tensione diretta, per componenti come gli IGBT può essere determinata prendendo come riferimento le specifiche riportate nei datasheet del costruttore.

Inoltre, le perdite di potenza possono verificarsi anche per correnti di perdita. Queste perdite sono semplicemente:

<math>P_{LEAKAGE} = I_{LEAKAGE} \cdot V</math>

dove:

 ILEAKAGE è la corrente di perdita del commutatore, e
 V è la tensione ai capi del commutatore.

Le perdite di potenza dinamiche sono dovute al comportamento in commutazione attraverso i dispositivi scelti (MOSFET, Transistor di potenza, IGBTs, ecc.). Queste perdite includono le perdite durante la transizione di accensione e di spegnimento.

Le perdite di accensione e spegnimento possono facilmente essere raggruppate come

<math>P_{SW} = \frac {V \cdot I_o \cdot (t_{RISE} + t_{FALL})} {6 \cdot T}</math>

dove:

 V è la tensione ai capi del commutatore quando è spento,
 tRISE e tFALL sono i tempi di salita e di discesa, e
 T è il periodo di commutazione.

Ma tutto ciò non prende in considerazione la capacità parassita del MOSFET che è al secondo posto. Quindi, le perdite di commutazione saranno più simili a:

<math>P_{SW} = \frac {V \cdot I_o \cdot (t_{RISE} + t_{FALL})} {2 \cdot T}</math>

Quando un MOSFET viene usato come commutatore secondario (low side), possono rilevarsi perdite aggiuntive durante il tempo tra lo spegnimento del commutatore principale (high side) e lo spegnimento di quello secondario, quando il diodo incorporato del MOSFET secondario trasmette la corrente di uscita. Questo tempo, conosciuto come il tempo di non sovrapposizione (non-overlap time), previene il “shootthrough”, una condizione nella quale entrambi i commutatori sono simultaneamente accesi. Lo stato di “shootthrough” genera notevoli perdite di potenza e dissipazione di calore. L’accurata scelta del tempo di non sovrapposizione deve bilanciare il rischio di “shootthrough” con quello di un incremento di perdita di potenza dato dalla conduzione del diodo incorporato (body).

La perdita di potenza nel diodo incorporato è proporzionale anche alla frequenza di commutazione ed è

<math>P_{BODYDIODE} = V_F \cdot I_o \cdot t_{NO} \cdot f_{SW}</math>

dove:

 VF è la tensione diretta ai capi del diodo incorporato, e
 tNO è il tempo selezionato di non sovrapposizione.

Infine, perdite di potenza sono dovute anche alla potenza necessaria all’accensione e allo spegnimento del commutatore. Per i commutatori a MOSFET, queste perdite sono dominate dalla carica del gate, essenzialmente l’energia richiesta per caricare e scaricare la capacità del gate del MOSFET tra la tensione di soglia e la tensione di gate impostata. Queste perdite di commutazione di gate si verificano principalmente nel pilota del gate, e possono essere minimizzate selezionando MOSFET a bassa carica di gate, pilotando il gate del MOSFET ad una tensione più bassa (al costo di maggiori perdite di conduzione nel MOSFET), o operando ad una frequenza più bassa.

<math>P_{GATEDRIVE} = Q_G \cdot V_G \cdot f_{SW}</math>

dove:

 QG è la carica di gate  del MOSFET scelto, e
 VG è la tensione di gate di picco rispetto a massa.

È essenziale ricordare che per i MOSFET di tipo N, il commutatore principale (o cosiddetto high-side) deve essere pilotato con una tensione maggiore di V_i. Perciò V_G sarò quasi sempre diversa nel commutatore principale che in quello secondario (o low-side).

Una progettazione completa di un convertitore buck include un’analisi di compromesso delle varie perdite di potenza. I progettisti bilanciano queste perdite secondo l’uso previsto del progetto finito. Si prevede per un convertitore a bassa frequenza di commutazione che non richieda commutatori con basse perdite di commutazione di gate; un convertitore operante con un elevato rapporto di duty cycle richiede un commutatore secondario con basse perdite di conduzione.

Strutture specifiche

Rettificazione sincrona

Un convertitore buck sincrono è una versione modificata della topologia di circuito del convertitore buck di base nella quale il diodo D, viene sostituito da un secondo commutatore, S₂. Questa modifica è un compromesso tra aumento dei costi e miglioramento dell’efficienza.

In un convertitore buck di base, il diodo di recupero si attiva automaticamente, poco dopo che il commutatore si è spento, come risultato dell’aumento della tensione diretta ai suoi capi. La caduta di tensione attraverso il diodo provoca una perdita di potenza uguale a

<math>P_D = V_D \cdot (1-D) \cdot I_o</math>

dove:

 VD è la caduta di tensione attraverso il diodo alla corrente di carico Io,
 D è il duty cycle, e
 Io è la corrente di carico.

Sostituendo il diodo D con il commutatore S₂, selezionato per avere poche perdite, l’efficienza del convertitore può essere migliorata. Per esempio, basta selezionare per S₂ un MOSFET con una R_DSON molto bassa, che la perdita di potenza per ₂ diventerà

<math>P_{S2} = I_o^2 \cdot R_{DSON} \cdot (1-D)</math>

Confrontando queste equazioni il lettore noterà che in ambedue i casi, la perdita di potenza è fortemente dipendente dal duty cycle, D. È chiara la ragione per la quale le perdite di potenza sul diodo di recupero o sul commutatore secondario saranno proporzionali al tempo di funzionamento in conduzione di questi. Perciò, i sistemi progettati per funzionare con un duty cycle basso, saranno affetti da grandi perdite di potenza nel diodo di recupero o nel commutatore secondario, e per tali sistemi è conveniente considerare la progettazione di un convertitore buck sincrono.

Senza dati reali, il lettore non troverà molto chiara la comprensione di questa sostituzione. Consideriamo per esempio un alimentatore per computer, dove l’ingresso sia di 5V, l’uscita di 3.3V e la corrente di carico di 10A. In questo caso, il duty cycle sarà del 66% e il diodo sarà in conduzione per il 34% del tempo. Un tipico diodo con tensione diretta di 0.7V sarebbe affetto da perdite per 2.38W. Un MOSFET ben selezionato con una _DSON di 0.015Ω, dissiperebbe solamente 0.51W di perdite di conduzione diretta. Questo si traduce in un miglioramento di efficienza e riduzione di calore dissipato.

I vantaggi di un convertitore buck sincrono non arrivano senza un costo. Per cominciare il commutatore secondario costa tipicamente più del diodo di recupero. Inoltre la complessità del convertitore viene aumentata a causa della necessità di inserire un pilota con uscita complementare per il commutatore secondario.

Tale pilota deve prevenire che ambedue i commutatori vengano abilitati allo stesso tempo, un problema detto “shootthrough”. La tecnica più semplice per evitare il verificarsi di questo problema è l’inserimento di un ritardo di tempo tra lo spegnimento di S₁ e l’accensione di S₂, e viceversa. Comunque, impostando questo ritardo abbastanza lungo da assicurarsi che S₁ e S₂ non siano mai accesi contemporaneamente provocherà un’ulteriore perdita. Una tecnica migliorata per prevenire questa condizione è conosciuta come protezione adattiva di “non-sovrapposizione” (overlap), nella quale la tensione al nodo dei commutatori (il punto in cui S₁, S₂ e L sono connessi assieme) viene controllata per determinare il suo stato. Quando la tensione del nodo passa una soglia predefinita, viene fatto pass