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).
L’LTC3875 è un controller buck sincrono a doppia uscita, dotato di un’ampia gamma di funzionalità, che risponde alle esigenze di densità di potenza dei moderni sistemi di elaborazione dati e di telecomunicazioni, apparecchi industriali e sistemi di distribuzione dell’alimentazione CC a elevata velocità e capacità. Offre alta efficienza con affidabile regolazione in modalità di corrente, funzionamento con le DCR ultrabasse ed efficienti driver integrati in un package compatto QFN da 6mm x 6mm a 40 pin. È possibile collegare in parallelo più LTC3875 per ottenere una corrente maggiore oppure combinare un LTC3875 con l’LTC3874 per ottenere le stesse prestazioni …
L’LT3790 è un convertitore CC/CC buck-boost sincrono a 4 interruttori che regola sia la tensione costante che la corrente costante con efficienza sino al 98,5% utilizzando un solo induttore. Può applicare al carico centinaia di watt e funziona a ingresso e uscita nominali di 60V, per cui è perfetto come regolatore di tensione CC/CC e caricabatteria quando sono necessarie conversione sia in salita che in discesa. Un singolo convertitore LT3790 può applicare una potenza elevata al carico grazie alla sua topologia di commutazione sincrona, ma alla fine le perdite di commutazione e/o conduzione a potenza maggiore possono causare un …
Le batterie al piombo sono soluzioni di uso comune, soprattutto per gli autoveicoli. Ma come funzionano davvero? Qual è il modo migliore per tenerle efficienti a lungo? Oggi vediamo una scheda piuttosto semplice basata su un integrato il cui scopo è quello di mantenere le nostre batterie piombo-acido cariche ed in salute. Una batteria piombo-acido è un accumulatore di energia elettrica utilizzato prevalentemente in ambito automobilistico, in particolare per automobili, moto e veicoli a motore più in generale. Si tratta del più vecchio tipo di batteria ricaricabile e serve per alimentare il motorino d'avviamento e tutte le componenti elettriche …
La proliferazione di sensori wireless a supporto dell’Internet delle cose (IoT) ha comportato un aumento della richiesta di convertitori di potenza compatti ed efficienti pensati per dispositivi mobili a consumo di potenza inferiore. Uno degli ultimi segmenti emergenti di questo settore, particolarmente interessante dal punto di vista dell’immagazzinamento di energia (“energy harvesting”), è quello dei dispositivi elettronici indossabili. Naturalmente, la tecnologia dei dispositivi indossabili non risponde solo alle esigenze delle persone; esistono molte applicazioni adatte anche per gli animali. Alcune delle più recenti includono speciali cerotti per ultrasuonoterapia, sistemi di ottimizzazione elettronica della sella di un cavallo, collari per …
I progettisti di sistemi militari devono conseguire molteplici obiettivi complessi poiché oltre ai guadagni prestazionali che da loro ci si aspetta, operano anche in un ambiente in evoluzione sempre più rapida. Le riduzioni dei budget hanno comportato importanti ristrutturazioni aziendali, la diversificazione dell’attività in mercati paralleli e la globalizzazione del settore della difesa, il che a sua volta introduce nuovi concorrenti e le inevitabili pressioni commerciali per il team responsabile dei progetti. Su questo sfondo, i gruppi responsabili della progettazione devono adattarsi a nuove prassi lavorative, per esempio i team interfunzionali che operano in più sedi mentre il numero …
Tutti conosciamo il famoso integrato 7805 (assieme ai suoi fratelli di diversi voltaggi) quale regolatore di tensione, molto usato in tanti progetti elettronici. Ma la sua normale funzionalità può essere estesa a molti altri utilizzi, alcuni dei quali stravaganti e inaspettati. L'articolo che ci accingiamo a leggere prende in esame svariati schemi, semplici ed utili, che utilizzano l'integrato in oggetto per usi diversi o alternativi. Una possibilità in più, dunque, che si presenta al progettista, per ottenere facilmente alcune funzionalità a basso prezzo e con poche risorse. Le possibilità offerte dal 7805 possono essere applicate, ovviamente, anche agli altri …
Recom ha recentemente presentato due nuove famiglie di alimentatori per barre DIN, la REDIN45 e REDIN60, contraddistinte da una potenza pari a 45W e 60W, rispettivamente. Particolare cura è stata posta durante lo sviluppo dei dispositivi, in modo tale da garantire il massimo livello possibile di affidabilità e durata. I componenti utilizzati sono tutti di elevata qualità, e l'intera progettazione è stata condotta con lo scopo di ottenere una vita degli alimentatori il più possibilmente lunga e priva di guasti. Il motto scelto da Recom per questa nuova linea di prodotti non è casuale: "Fit & Forget!", infatti, significa che una volta …
Eccoci ad un nuovo articolo della serie Electrical Energy Storage. Nei precedenti articoli sono stati affrontate le tematiche di gestione della carica dei superCap e delle batterie NiCd/NiMH (li avete letti?!). In entrambi i casi è stata affrontata la parte teorica delle tecnologie, i principi base del Power Management e diversi circuiti integrati disponibili in commercio per eseguire le funzioni di gestione della carica. In questo articolo, invece, voglio iniziare un approfondimento della tecnologia che più largamente si è diffusa nel settore dei dispositivi portatili, ossia le batterie a ioni di Litio (Li-Ion). In particolare affronteremo una descrizione del …
Recom ha recentemente presentato una nuova gamma di alimentatori stabilizzati a singola uscita, RAC48-RAC60, caratterizzati da elevata affidabilità e continuità di rendimento anche alle alte temperature. Scopriamo in dettaglio in questo articolo i due alimentatori che compongono la gamma, evidenziandone le caratteristiche tecniche e i campi di utilizzo. Introduzione Come visibile nell’immagine di apertura dell’articolo, i nuovi alimentatori proposti da Recom hanno una struttura di tipo “open frame”, presentano quindi i componenti visibili in modo diretto, e possono pertanto essere alloggiati all’interno di un contenitore o di un circuito, a seconda della specifica applicazione. I dispositivi dispongono di un elevato …
I dispositivi dotati di funzioni ad alta velocità o ad alta risoluzione richiedono potenza “pulita”. I regolatori a commutazione offrono buona efficienza in un’ampia gamma di condizioni di ingresso/uscita, ma per il tipico regolatore a commutazione è difficile assicurare il rumore di uscita di basso livello, pulito e la risposta veloce ai transitori necessari per canali I/O di FPGA funzionanti a elevate velocità di trasmissione dati o per convertitori di dati a elevato numero di bit. Al contrario, i regolatori lineari dalle prestazioni elevate presentano basso rumore di uscita e risposta veloce ai transitori, ma possono raggiungere rapidamente alte …
Questo articolo descrive il funzionamento di un inverter matriciale (matrix converter) partendo dal principio di funzionamento di un inverter classico, verranno presentate le soluzioni adottate per la parte di potenza, i driver, le alimentazioni ausiliarie ed il controllo a microcontrollore effettuato utilizzando un modulo STM32VLDISCOVERY sul quale è stato implementato il software di pilotaggio degli IGBT per la generazione del campo magnetico rotante, la gestione di una tastiera PS2, un display LCD 16x2 caratteri ed una microSD per la parametrizzazione ed eventuale registrazione di dati. L'idea è quella di utilizzare questo dispositivo nel campo dei generatori eolici, mediante l'impiego …
Ecco un articolo di sperimentazione che darà l'occasione di realizzare, con una spesa irrisoria, delle pile alla frutta. Si tratta di divertenti e didattiche realizzazioni che, molto spesso, studiano i bambini alla scuola elementare e hanno lo scopo di sensibilizzare gli alunni allo studio della fisica, chimica ed elettricità. Anche gli sperimentatori possono provare realizzare tali pile, un po' per gioco e un po' per curiosità. Quali sono i risultati che si possono ottenere e qual è il rendimento di questi generatori? Conviene, o no, realizzarli? E con quale spesa? Quali dispositivi possono azionare tali generatori? Essi danneggiano l'ambiente? …
L’utilizzo di sistemi di accumulo all’interno dei dispositivi (cellulari, notebook, giocattoli, etc.) richiede una parte di circuiteria che svolge il compito di gestire la carica e scarica dell’accumulatore al fine di rendere più efficiente possibile il sistema, ed evitare quelle condizioni che portano al degrado dell’affidabilità del sistema di accumulo (o anche del dispositivo). Il compito svolto da tale circuiteria prende il nome di “Power Management” (già approfondita nell'articolo di gestione della carica dei supercap) e in questo articoli vi mostrerò diversi dispositivi prodotti dalla Texas Instruments applicabili ai sistemi di accumulo basati su batterie, in particolare per batterie NiCd/NiMH ossia …
I superCap hanno caratteristiche elevate di dinamicità che li rendono preferibili in determinate applicazioni, e di supporto alle batterie in altre. In genere, non si troverà mai il componente ideale di superCap per la propria applicazione, ma sarà necessario realizzare un gruppo di componenti (con collegamenti serie e parallelo) partendo dalle celle basi disponibili in commercio. Tale scelta, che dal punto di vista teorico e ideale non ha alcuna conseguenza, dal punto di vista pratico inizia a scontrarsi con le tolleranze di produzione dei componenti. Di fatto, sarà sempre necessario tener conto dei parametri intrinseci della tecnologia, e non …
Quando parliamo di “Elaborazione del motore” dal punto di vista prettamente tecnico, pensiamo subito ad un incremento della potenza, ma scendendo in dettagli prevalentemente fisici e di studio di un motore termico, osserviamo che i fattori in campo sono molteplici. Questi concetti basilari sono assolutamente equivalenti anche per il motore rotativo, poiché esso è una tipologia di motore termico e pertanto è soggetto agli stessi principi di un motore tradizionale a pistoni. Grandezze fondamentali Pensando al mondo dei motori in senso stretto, la prima grandezza che ci viene in mente è senza dubbio la velocitá. Come ben sappiamo dalla …
Convertire un valore di tensione è un'esigenza abbastanza particolare che viene a valle della progettazione di un sistema più o meno complesso. Come abbiamo visto diverse volte, l'alimentazione è una sezione cruciale del circuito, il cui funzionamento può inficiare o determinare praticamente ogni aspetto della vita di una scheda. È fondamentale scegliere il convertitore corretto e non soltanto per il valore di tensione che deve erogare; è indispensabile sceglierlo in relazione al suo principio di funzionamento perché comprendere profondamente l'elettronica analogica all'interno di un convertitore consente di fare la migliore delle scelte possibili. Ecco i convertitori a confronto. Come …
Iniziamo il nuovo anno rispondendo ad una delle richieste pervenuteci in redazione. L'alimentazione è sicuramente la sezione più vitale di qualunque circuito integrato così come di qualsiasi scheda. Scegliere la soluzione più giusta non è cosa semplice ed è proprio per questo motivo che oggi parliamo delle topologia, dei circuiti e delle caratteristiche che una buona alimentazione deve avere. Buona lettura. Su cosa sia un alimentatore ci sono certamente pochi dubbi: si tratta di un apparato in grado di fornire un valore di tensione costante la quale funga da riferimento per uno o più integrati. L'alimentazione può servire a …
Siamo arrivati al secondo appuntamento di questo approfondimento dei sistemi di accumulo dell’energia elettrica (EES). In questo articolo verranno approfondite le singole caratteristiche che possono determinare la scelta di una tecnologia dall’altra, effettuando, di volta in volta, un confronto tra i supercondensatori e le batterie. Premetto che la scelta della tecnologia è soltanto un “trade-off” ossia un compromesso tra le caratteristiche e le prestazione che si vogliono ottenere con il proprio sistema di accumulo. Come poi vedremo nei successivi articoli, al fine di ottenere un oggetto adatto alle proprie esigenze, si ricorrerà a strutture ibride, ma anche in questo …
Il consumo di potenza, così come la tensione di polarizzazione ed i valori di corrente di funzionamento sono alcuni tra i parametri cruciali nel dimensionamento di un sistema. Lo scopo, richiesto al progettista, è sempre la loro limitazione in funzione di una migliore e più efficiente gestione delle risorse a disposizione. Ma non tutti i progetti o tutte le situazioni possono consentire l'impiego di un determinato integrato oppure schema. Per questo motivo, vediamo oggi, insieme, alcune di queste soluzioni in una gamma estremamente variegata. Come si può migliorare la resa energetica di un sistema? Certamente con regolatori con efficienza …
Questa tipologia di motore a combustione interna é il risultato di esperimenti condotti da Felix Heinrich Wankel (Lahr, 13 Agosto 1902 – Lindau, 9 Ottobre 1988), un inventore tedesco giá progettista e sviluppatore di compressori volumetrici rotativi per conto della Luftwaffe. La genesi di questo progetto tanto innovativo quanto affascinante, deriva proprio dalla necessitá di migliorare i motori degli aerei tedeschi durante il secondo conflitto mondiale. Come dicevamo in apertura, Wankel, dopo attenti studi cinematico-dinamici del sistema “Biella-manovella”, aveva individuato il limite piú grande di un motore a scoppio tradizionale, ovvero la perdita della forza d’inerzia sviluppata dal moto rettilineo alternato …
