Elettronica di potenza e controllo motori sono gli argomenti principali di questa categoria. Articoli tecnici e progetti di riferimento sulla gestione della potenza (power management) con approfondimenti sugli alimentatori e sulla conversione di potenza. Inoltre troverete applicazioni per il controllo dei motori (motor control) ed il pilotaggio dei motori (motor driver).
Valutare la resa termica di un regolatore DC/DC POL (Point-Of-Load) solo tramite la sua efficienza di conversione è sconsigliabile. La scelta degli induttori, dei condensatori e del layout della scheda, oltre all’abilità del progettista di sistemi, costituiscono altri fattori essenziali. Molti considerano l’efficienza di conversione di un regolatore di commutazione DC/DC un criterio importante per definirne le prestazioni. Il valore di efficienza è un dato misurato, indicato in una scheda tecnica, rappresentato graficamente per un range di tensioni e correnti e confrontato quando il progettista di sistemi cerca di scegliere tra varie soluzioni offerte da fornitori diversi. I progettisti analogici e gli ingegneri di applicazioni analogiche cercano in tutti i modi di raggiungere un’efficienza elevata (termine relativo ma, diciamo, …
E' uscito il nuovo numero della rivista tecnica Firmware 2.0. Il focus di questo mese è dedicato al settore Power/Motor e Robotics. All'interno troverete articoli tecnici su moduli di potenza, dispositivi Wide Band Gap, droni e normativa, come costruire il vostro primo quadricottero, patrolling robot con Arduino, l'intelligenza artificiale e i robot, computer vision, progetti DIY e molto altro. Il download della rivista è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. Un approccio adattivo in un mondo che cambia Le soluzioni basate su tecnologie robotiche adottate in molteplici contesti e segmenti di mercato diversificati sono in crescita esponenziale. Insieme …
In questo articolo analizziamo un’applicazione con microprocessori AVR ATmega32M1 per motori DC brushless. I motori brushless sono idealmente derivati dai motori in DC con il proposito di eliminare il collettore a lamelle e quindi le spazzole. Esistono due tipi di motore brushless: DC o trapezoidali, AC o sinusoidali. In un motore in DC a spazzole, l’avvolgimento rotorico (indotto) è alimentato dall’esterno attraverso le spazzole e le lamelle di collettore. La rotazione del rotore determina lo spostamento relativo delle spazzole sul collettore e la conseguente alimentazione delle spire opportune. Il collettore a lamelle insieme alle spazzole funge da commutatore automatico dell’alimentazione sugli avvolgimenti …
I sistemi di alimentazione odierni per le infrastrutture di comunicazione e informatiche devono supportare elevati carichi di corrente a causa di FPGA, ASIC e microprocessori sempre più affamati di potenza. Per alimentare questi circuiti ad alta corrente, i produttori di apparecchiature spesso fanno affidamento su soluzioni di alimentazione discrete che possono risultare complicate ed ingombranti ed avere limitazioni significative sulla potenza in uscita. Una soluzione a questo problema è rappresentata dai moduli di potenza. In questo articolo andremo a vedere il perchè, in determinati casi, i moduli di potenza sono da preferire rispetto a implementazioni discrete e offriremo una …
Il controllo e l’azionamento delle parti in movimento è da sempre stata una delle branche più accattivanti a cui un appassionato di elettronica possa avvicinarsi. Nell’articolo che segue ne esamineremo in dettaglio una delle ultime evoluzioni, il “FOC” o “Field Oriented Control”. L’interesse per questa tipologia di controlli nasce principalmente dal vedere “il movimento” di qualcosa, che senza il nostro intervento sarebbe rimasto inanimato, a maggior ragione se l’oggetto in questione viene controllato secondo le nostre esigenze. La storia dei controlli dei motori elettrici è inevitabilmente connessa all’evoluzione che ha caratterizzato gli attuatori elettromeccanici. In passato il motore in …
Per i dispositivi che possono essere utilizzati nell'ambito della tecnologia IoT, la possibilità di poter ottenere connessioni wireless low power è uno dei principali obiettivi di una progettazione efficace. Le applicazioni wireless si stanno orientando verso bassi consumi, efficienza energetica, dimensioni compatte e costi ridotti. Se a ciò si aggiunge anche la possibilità di un dispositivo di poter operare in un’ampio range di applicazioni a bassa potenza e di configurare le impostazioni di alimentazione, le funzionalità si espandono ulteriormente. E’ in questo contesto che si colloca il modulo Rigado R41Z. Nell’articolo tratteremo il convertitore DC-DC integrato e le modalità …
Lo sviluppo di dispositivi a semiconduttori di potenza con tecnologia SiC (carburo di silicio) e GaN (nitruro di gallio) è legato principalmente all'aumento della domanda di energia rinnovabile, all’elettrificazione del gruppo propulsore nei sistemi automotive ed alla crescente richiesta di miniaturizzazione delle dimensioni ed aumentata efficienza dei dispositivi nelle applicazioni di power management. Inoltre, l’espansione applicativa dei semiconduttori Wide Band Gap nel settore dell’elettronica di potenza, in particolare in quelli che sono i segmenti high power e alta temperatura, è rafforzata dalla crescita esponenziale del mercato dei semiconduttori SiC e GaN, anche in seguito all’implementazione di protocolli di comunicazione …
In questo articolo analizziamo le principali caratteristiche di un motore con encoder e alcune possibili configurazioni per la sua gestione. Il motore elettrico, così come l’alternatore, è composto da: statore rotore Questi componenti generano un campo magnetico, in alcuni casi anche grazie all’uso di magneti. La divisione tipica avviene tra motori in corrente continua (CC) e in corrente alternata (CA). Tuttavia, questa non è una classificazione estremamente precisa, poiché esistono motori costruttivamente simili ai CC che possono essere alimentati anche in CA, chiamati motori universali. Diverse distinzioni si possono fare in base ad altri riferimenti: per esempio, la distinzione …
Un dilemma che interessa tutti coloro che vogliono realizzare un progetto elettronico portatile è senza dubbio l'alimentazione. In commercio abbiamo differenti soluzioni che possono fare al nostro caso, tuttavia è bene ragionare sulla durata, la versatilità, il costo e l'efficacia. Le batterie LiPo rappresentano l'eccellenza come scelta per avere un'alimentazione efficace, sicura e duratura per una soluzione portatile. La domanda che segue a corredo di solito è questa: come posso ricaricarle? Le batterie LiPo non possono essere caricate con alimentatori standard: ne serve uno ben specifico. Il TP4056 risponde non solo a questa necessità, ma anche quella di offrire …
Sul nostro pianeta non viene usata ovunque la stessa tensione per le nostre case ed uffici. In diversi paesi, Italia inclusa, si utilizza la 220V, in altri la 110V. Le ragioni che stanno dietro a questa "scelta" sono tutt'altro che istituzionali o tecniche, ma puramente storiche. Dobbiamo tornare indietro quasi 300 anni fa per capirne i motivi e te li racconto in questo video!
I servomotori, seppur piccoli, racchiudono un potenziale enorme: senza di loro non esisterebbero i robot industriali e non potremmo creare robot dalle sembianze umane. Alla base di qualsiasi robot umanoide e dei robot industriali per le catene di montaggio, c'è sempre questo piccolo componente elettronico. Non solo: possiamo usarli per la realizzazione di protesi. Nonostante la loro grandezza e utilità, i servomotori sono davvero complessi e richiedono diversi passi per poter essere usati nella loro totalità.
Ebbene sì, la conversione di veicoli a motore endotermico non si limita solo alle automobili, alle moto o alle biciclette: gli aerei sono una nuova frontiera di questo settore. Cè di più: oltre alle aziende che realizzano prototipi nuovi, c'è qualcuno che ha voluto metterci del suo, seppur piccolo. In questo video parliamo di aeroplani elettrici fatti "in casa", in particolare parleremo di un piccolo aeroplano elettrico sviluppato da un entusiasta del settore!
Emanuele Bonanni
30 Novembre 2019
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Grandi cambiamenti in Elettronica Open Source, un nuovo progetto e tanto entusiasmo! Tutto cambia e tutto si trasforma, è la legge della natura ed al tempo stesso condizione necessaria per innovare e rinnovarsi. Dopo anni di esperienza, mesi di sperimentazione e giornate intere di costruzione e ri-costruzione, siamo pronti a passare ad un livello successivo. Abbiamo rinnovato la rivista Firmware, realizzando un nuovo progetto denominato Firmware 2.0. Una rivista di Elettronica Embedded e Semiconduttori che include anche una parte dedicata ai Maker, la maker zone appunto. Quindi avete inglobato EOS-Book in Firmware? Si, da un certo punto di vista …
Se c’è una cosa che ti lascia in eredità il corso di elettromagnetismo è che i campi magnetici sono antipatici. Quelli elettrici sono facili: basta tirare un po’ di freccette e grosso modo si capisce che forma avrà il campo totale o da che parte si muoveranno le cariche. I campi magnetici tirano dentro i rotori e la regola della mano destra; devi iniziare a ragionare in termini di vettori entranti o uscenti dalla pagina e via di questo passo. Ma la presenza dei rotori nelle equazioni di campo magnetico, oltre a introdurre complessità, introduce anche possibilità. Costruire campi magnetici …
I veicoli elettrici e ibridi stanno guadagnando terreno nel mercato automotive, diventando una zona chiave di interesse per i fornitori di sistemi elettronici. I progressi tecnologici come la guida autonoma e i veicoli elettrici potrebbero incrementare le aree di applicazione dei componenti elettronici. Il mercato globale dell'elettronica automotive si espanderà a un CAGR del 19,0% dal 2017 al 2025, per raggiungere un valore di oltre 22 milioni di dollari entro il 2025, secondo Transparency Market Research. In questa intervista, Carlos Castro di Littelfuse ci guida ai diversi aspetti che collegano il power management al settore automotive. Carlos Castro è …
Il mercato globale del settore automotive continua ad affrontare sfide importanti. Molte sono direzioni di cambiamento già radicate, altre sono in fase di sperimentazione e prototipazione. Le previsioni sui veicoli elettrici sono ottimistiche, si prevede infatti che la vendita di EV raggiungerà quota 43 milioni entro il 2030. I dispositivi elettronici a bordo auto sono implementati per una maggiore sicurezza senza trascurare i benefici legati al comfort d’utilizzo. Introduzione Le prospettive di crescita del mercato automotive sono alquanto ottimistiche grazie a tecnologie e funzionalità innovative di sistemi intelligenti che migliorano l’efficienza e ottimizzano le prestazioni del sistema veicolo-conducente, sia …
In quasi tutte le piccole grandi applicazioni robotiche c'è la necessità di "azionare" motori elettrici per il movimento del robot, quale per esempio quello relativo alle braccia meccaniche, oppure meccanismi di pan & tilt, posizionatori e numerosi altri. Ogni tecnologia costruttiva di motori elettrici richiede un particolare tipo di "pilotaggio", un motore in corrente continua a spazzole può essere messo in rotazione semplicemente fornendo tensione continua sufficiente ai suoi morsetti, mentre per un motore di tipo brushless tutto ciò non basterà. L'oggetto che si interpone tra motore e "intelligenza" viene chiamato driver e, in questo articolo, dopo aver discusso …
Il livello sempre più spinto di automazione industriale fa si’ che la maggior parte dei processi e delle lavorazioni siano completamente meccanizzate e vengano svolte da robot industriali. I riduttori sono dispositivi fondamentali per la trasmissione del moto e il funzionamento di molti sistemi complessi che trovano applicazioni nei robot, nei manipolatori industriali, nel material handling e nel settore automotive. Nell’industria automatizzata la principale funzione della maggior parte dei riduttori è la trasmissione di coppie e il trasferimento accurato della posizione angolare. Per le applicazioni robotiche l’accuratezza e la precisione sono molto importanti per cui è necessario ridurre al …
Le principali tendenze presenti in quasi tutti i segmenti del mercato dell'alimentazione elettrica riguardano l'aumento dell'efficienza, l'aumento della densità di potenza e la riduzione dei costi. Molti mercati richiedono sistemi efficienti per la gestione dell'alimentazione in termini di convertitori DC-DC: l'industria automobilistica con i suoi veicoli elettrici, il settore medicale con l'avvento di dispositivi sempre più piccoli che richiedono un'efficiente gestione della batteria. Insieme a Steve Roberts, ci occupiamo di vari aspetti che riguardano il mercato degli alimentatori. Steve Roberts è nato in Inghilterra. Ha ottenuto un B.Sc. in fisica ed elettronica presso la Brunel University, a Londra, prima …
Nella prima parte abbiamo visto come le prestazioni del sistema di alimentazione di una moderna applicazione digitale (Power Distribution Network, PDN nel seguito) si siano fatte più stringenti che in passato. A questo concorrono principalmente le caratteristiche dei circuiti integrati moderni, con tensioni di alimentazione sempre più basse e frequenze operative sempre maggiori, ma anche esigenze di affidabilità e costo. Le conseguenze di eccessive fluttuazioni nelle tensioni di alimentazione locali ad un circuito integrato, particolarmente CMOS, sono molteplici. Assistiamo a generazione e propagazione di rumore elettrico nel sistema, violazioni delle temporizzazioni, incertezze nelle commutazioni (jitter), rischio di emissioni elettromagnetiche abbastanza elevate da fallire …
Avere una alimentazione stabile di elevata qualità, poco rumorosa e capace di erogare picchi di corrente quando richiesto, senza uscire dai limiti di specifica non è certo una nuova esigenza. Questo è da sempre il primo requisito di ogni progetto elettronico, si tratti di un circuito integrato, una board o un sistema. Le caratteristiche dei circuiti logici apparsi negli ultimi anni rendono però qualità e performance del sistema di alimentazione particolarmente critici e bisognosi di attenta progettazione. Le tensioni di alimentazione sono andate gradualmente riducendosi per limitare la potenza dissipata e rispettare le caratteristiche elettriche di strutture integrate sempre più piccole. Siamo quindi …
Il continuo aumento dei sistemi portatili a batteria, impone ai progettisti una costante ricerca di componentistica con un architettura più sostenibile. Molti prodotti richiedono alta autonomia, ma poche aziende dispongono nei loro cataloghi di microprocessori o microcontrollori a bassissimo consumo. Microchip nanoWatt XLP™ si propone come una tecnologia pronta, e facile da usare, impiegata in alcune famiglie di PIC, in grado di soddisfare le sempre più insistenti richieste di portabilità del mercato embadded. Microchip Technology Inc., investe ingenti risorse per riuscire a mantenere uno dei primi posti della classifica dei produttori di microcontrollori, ma alte prestazioni non significano sicuramente “contenuto assorbimento energetico”. La maggior parte dei lettori …
Scegliere tra regolatori lineari e switching per l’alimentazione dei circuiti RF. Il progetto della sezione di alimentazione dei circuiti RF è sempre un aspetto delicato, in quanto intervengono considerazioni di diversa natura che vanno dalle dimensioni del circuito, che devono essere ridotte, agli aspetti di efficienza, soprattutto nelle applicazioni con alimentazione a batteria, fino ai problemi di compatibilità ed interferenza elettromagnetica. Di seguito sono riportate alcune considerazioni che possono aiutare a scegliere la soluzione che meglio si adatta alla particolare applicazione. REGOLATORI LINEARI: PICCOLI MA CON POCA EFFICIENZA Dal punto di vista della complessità del circuito e, quindi, del numero di componenti e dei costi …
È uscito il numero di marzo di Firmware dedicato al settore Power & Motor con articoli sulla gestione della potenza e controllo motori. All'interno troverete anche contenuti tecnici su CPU design, PCB, convertitori DC-DC, Robotic Systems e molto altro. Il download è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. La copertina di Firmware n. 153 Il sommario di Firmware n. 153 L’efficacia di un buon connettore L’elettronica nei veicoli elettrici ed ibridi PCB: linee guida per il layout con memorie DDR3 Il mercato dei sistemi di power management e controllo motori La tecnologia dei Robotic Systems per la …
Le auto elettriche ed ibride presentano dei vantaggi significativi rispetto ai veicoli equipaggiati con i tradizionali motori a combustione interna: permettono infatti di ridurre significativamente le emissioni di diossido di carbonio (rendendo l’aria più pulita e respirabile) e il consumo di carburante, a cui si aggiungono i benefici derivanti da sgravi fiscali e l'accesso alle aree ZTL. Vediamo in questo articolo i principali sistemi elettronici utilizzati per supportare le funzionalità richieste da questi veicoli. Introduzione Le auto elettriche (indicate spesso con l’acronimo EV) si dimostrano superiori, sotto numerosi punti di vista, rispetto ai tradizionali veicoli dotati di motori a combustione …
