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).
Tra mobilità elettrica e dispositivi ovunque connessi c’è un fattor comune: la necessità di sistemi di accumulo dell’energia elettrica adeguati ad ogni specifica esigenza. Seppur in questo settore ci sono ormai tecnologie affermate (batterie al piombo, batterie a litio e supercap), gli scienziati di tutto il mondo continuano le proprie ricerche per creare nuove tecnologie di accumulo con due principali obiettivi: adoperare nuovi materiali per superare la scarsità delle materie prime come il litio ottenere il sistema di accumulo perfetto, ossia veloce, leggero ed economico In un mondo sempre più connesso (l’era dell’Internet of Things) ed elettrico (mobilità elettrica …
Le batterie al litio sono oggi la soluzione di accumulo di energia più utilizzata in ambito automotive. I supercondensatori, sebbene più affidabili, efficienti e duraturi fanno fatica a farsi strada nel mercato a causa della ridotta autonomia di guida rispetto alla tecnologia concorrente. Ma esiste una categoria di supercondensatori chiamati ibridi con prestazioni migliorate in termini di densità di energia in grado forse di colmare il gap. I supercondensatori ibridi potrebbero segnare un nuovo inizio verso il tanto necessario accumulo di energia duraturo, efficiente e privo di inquinamento. Questo articolo cerca di offrire una breve panoramica sulle caratteristiche dei …
Nuovo appuntamento con la Rubrica Firmware Reload di Elettronica Open Source. Mentre il costo di produzione dei supercondensatori (detti anche ultracondensatori) continua a scendere, questi dispositivi stanno collocandosi in una nicchia del mercato situata tra i condensatori convenzionali e le batterie. Nell’articolo si esaminano, con una panoramica esaustiva, le principali caratteristiche di questi particolari componenti e gli accorgimenti necessari alla loro corretta gestione. Introduzione Sebbene i supercondensatori richiedano accorgimenti particolari per l’uso ottimale, stanno sostituendo le batterie in sistemi di memorizzazione dei dati che richiedono alimentazione di riserva di breve durata ed alta corrente. Inoltre, iniziano a essere utilizzati …
Il circuito integrato di gestione dell'alimentazione (Power Management Integrated Circuit, PMIC) nPM1100 di Nordic Semiconductor è la soluzione all'avanguardia più compatta del settore per la gestione dell'energia. Introduzione Nordic Semiconductor, azienda leader nel mercato dei semiconduttori, specializzata nella tecnologia wireless che alimenta le applicazioni dell'ecosistema IoT, tecnologie all'avanguardia e strumenti di sviluppo che semplificano la progettazione, nonché tecnologie wireless a bassissima potenza, ha ampliato il suo portfolio di prodotti includendo l'innovativa soluzione di gestione dell'energia più compatta del settore. Stiamo parlando del circuito integrato di gestione dell’alimentazione (PMIC) nPM1100 e il relativo kit di valutazione. Questo è in assoluto …
Nuovo appuntamento con la Rubrica Firmware Reload. Il controllo del processo di carica degli elementi Ni-MH è di fondamentale importanza per garantir loro una lunga durata e ritardarne il degrado. In questo articolo parliamo di una libreria che permette di aggiungere facilmente le funzionalità per il caricamento di queste batterie, soprattutto nei dispositivi portatili. Introduzione La libreria che ci accingiamo a descrivere, scritta dalla Microchip Technology Inc., consente di scrivere e produrre applicazioni per la gestione completa del processo di carica delle batterie. Le routine e le funzioni presenti sono molto leggere e possono essere implementate in sistemi alquanto …
EBV Elektronik, il principale distributore europeo di semiconduttori facente parte del gruppo Avnet, che opera in 65 sedi dislocate in ben 29 paesi dell'area EMEA (Europa - Medio Oriente - Africa), sta lavorando a stretto contatto con Infineon sulla tecnologia CoolSiC, una tecnologia all’avanguardia, ideata direttamente da Infineon e basata sul carburo di silicio. Punti di forza della tecnologia SiC Il mercato del carburo di silicio è in costante crescita. La tecnologia SiC offre diversi importanti vantaggi ai progettisti di sistemi avanzati di alimentazione (power supply), destinati a una vasta gamma di settori e applicazioni. Infineon ed EBV collaboreranno …
Benvenuti a un nuovo appuntamento con la Rubrica Firmware Reload, dedicata ai più importanti temi dell'elettronica e alla loro storia. Le batterie ricaricabili al litio sono leggere e in grado di erogare un’elevata quantità di energia, ma risultano molto sensibili ad abusi, sono soggette a surriscaldamento e, nel caso peggiore, ad incendio. In ogni caso i pacchi LiPo stanno diventando la scelta per eccellenza nelle applicazioni mobili. Vediamo allora cosa sono esattamente i pacchi 2s, 3s e 4s, e perché necessitano di essere bilanciati. Introduzione I pacchi di batterie LiPo sono raggruppamenti di celle, ideali per essere ricaricati. Molto …
Nuovo appuntamento con la rubrica Firmware Reload. I progettisti di elettronica portatile sono chiamati a creare dispositivi in grado di fare di tutto, funzionando all’infinito con una sola carica della batteria. Se da un lato è impossibile soddisfare completamente questa esigenza, è anche vero che ogni nuova generazione di batterie si avvicina un pò di più a questo obiettivo. L’uso di batterie ad alta capacità è indispensabile, considerato che i dispositivi moderni sfoggiano grandi schermi tattili, CPU multicore, processori grafici e un assortimento di modem wireless che garantiscono comunicazioni ad alta velocità in qualsiasi punto del pianeta. Per soddisfare …
Eccoci giunti a un nuovo appuntamento con la rubrica Firmware Reload. Oggetto di questo articolo sono una categoria di motori molto utilizzati in svariate applicazioni. Stiamo parlando dei motori Brushless. I motori Brushless DC generano coppie elevate in rapporto alle dimensioni. I motori Brushless DC, noti anche come BLDC, stanno rapidamente crescendo di popolarità e sono impiegati in diversi campi come quello dell’automazione industriale anche a livello di strumentazione, automobilistico, medico, aerospaziale, degli elettrodomestici e consumer. Come suggerisce il nome, non sono dotati di spazzole ma sono controllati elettronicamente. Hanno molti vantaggi rispetto ai motori a spazzole, solo alcuni …
Vediamo in questo articolo della rubrica Firmware Reload una breve trattazione sugli alimentatori switching di tipo flyback e sulla questione dell’isolamento tra ingresso e uscita. La conversione della tensione di rete in una tensione continua utilizzabile da un apparato elettronico può avvenire tramite un trasformatore di rete a 50 Hz, oppure per mezzo di uno switching collegato direttamente alla rete, e perciò denominato in inglese, off-line. Un requisito essenziale per tutti gli alimentatori è l’isolamento galvanico tra l’uscita e la rete elettrica: se non ci fosse l’isolamento galvanico tra la rete elettrica e la massa della presa, toccando contemporaneamente …
Oggigiorno la presenza dei motori brushless DC in molte applicazioni ha portato i produttori di semiconduttori alla realizzazione di dispositivi dedicati al loro controllo per permetterne una più facile gestione. La Texas Instruments risponde a tale richiesta mediante gli integrati appartenenti alla famiglia C2000, rendendo disponibili sia piattaforme hardware che librerie software per uno sviluppo rapido. INTRODUZIONE I vincoli economici e molti nuovi standard pongono requisiti sempre più stringenti sui sistemi elettronici. Le nuove generazioni di apparecchi devono avere parametri di prestazione più elevati, come una migliore efficienza ma anche una maggiore riduzione delle interferenze elettromagnetiche. La flessibilità del …
In questo articolo analizzeremo gli Z8 Encore!, in particolare come pilotare i motori brushless attraverso questi microcontrollori. Introduzione Lo Zilog Z8 Encore! è un microcontrollore a 8 bit prodotto da Zilog (Figura 1 e 3) e basato sulla popolare architettura Z8. Lo Z8 Encore! offre un ampio spettro di caratteristiche per l’uso in sistemi embedded. La più evidente è la presenza di tre canali DMA per leggere, ad esempio, da tre convertitori analogico-digitale (ADC). Caratteristiche del microcontrollore (variabili a seconda del modello): alimentazione a 3,3 Volt, DRAM da 256 byte, frequenza di clock di 20 MHz, memoria flash integrata …
Questo articolo introduce il componente Si3402 della Silicon Labs, si tratta di un regolatore a commutazione in grado di implementare per un dispositivo la funzionalità di Power-over-Ethernet, ossia la possibilità di ricavare alimentazione attraverso il cavo Ethernet. Il Si3402 è uno dei più completi regolatori switching in ambito industriale, conforme alla IEEE 802.3, in grado di implementare un’interfaccia PoE PD (Power-over-Ethernet Powered Device) e fornire un segnale PWM per la regolazione di tensione. Grazie a questo componente la Silicon Labs è arrivata a definire nuovi standard in termini di integrazione, riduzione del BOM, efficienza e affidabilità. Grazie al Si3402 …
In questo articolo per la rubrica Firmware Reload 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 …
Risparmiare energia nelle case può contribuire a proteggere l’ambiente, ma soprattutto ha un effetto diretto sulle bollette elettriche. I frigoriferi sono alimentati 24 ore al giorno, 7 giorni alla settimana, ed è quindi essenziale che siano disponibili alimentatori a commutazione efficienti per questi elettrodomestici. Nel caso degli alimentatori switching per frigoriferi, l’efficienza in presenza di carico leggero è fonte di grande preoccupazione, dal momento che per la maggior parte del tempo le loro porte restano chiuse. Per poter ridurre gli sprechi, la richiesta dei fabbricanti di frigoriferi di alta gamma riguarda un’efficienza degli alimentatori switching superiore al 90%, con …
InstaSPIN-FOC è l’innovativa tecnologia per il controllo dei motori introdotta da Texas Instruments. Disponibile su diversi microcontrollori della famiglia C2000 Piccolo, questa soluzione rivoluzionaria consente di realizzare applicazioni per il controllo di motori in brevissimo tempo, riducendo drasticamente il numero di componenti esterni richiesti. Grazie alla soluzione InstaSPIN-FOC di Texas Instruments, i progettisti di sistemi e applicazioni per il controllo motori si possono ora concentrare maggiormente sulla personalizzazione e sulla differenziazione dei propri progetti, risparmiando sul tempo (settimane o addirittura mesi) richiesto dal tuning dei tradizionali sistemi di controllo. Con InstaSPIN- FOC (acronimo di Field Oriented Control, ovvero sistema di …
La nuova linea di microprocessori Fujitsu a 32 bit nata per applicazioni automotive e industriali, grazie alla ricca dotazione di periferiche, consente il facile raggiungimento di prestazioni straordinarie. In questo articolo vedremo una delle applicazioni perfettamente efficaci con la potenza di calcolo e la dotazione di periferiche abbinate ai nuovi processori Fujitsu della serie MB91460. Questa nuova serie, basata su tecnologia flash da 0.18 um, consente operazioni fino a 100 MHz e dispone di capacità di memoria di programma da 288 kb a 2 Mb. L’equipaggiamento interno va dal CAN bus all’I2C bus, vari canali DMA, RTC, UART, ADC, …
ABB, azienda leader che offre soluzioni all'avanguardia nel settore dell'automazione industriale, del power e della smart energy, ha raggiunto un traguardo significativo nella sua trasformazione in una società tecnologica globale decentralizzata, con il completamento della cessione ad Hitachi dell'80,1% del suo business Power Grids. I proventi netti della transazione verranno restituiti agli azionisti. ABB è un partner a lungo termine di Hitachi e inizialmente manterrà una partecipazione del 19,9% nella joint venture che opererà come Hitachi ABB Power Grids con sede in Svizzera. La joint venture è leader mondiale nell'ambito dei sistemi energetici e del power, con un fatturato …
Analizziamo in questo articolo le soluzioni integrate ad elevata efficienza per il condizionamento della potenza in applicazioni con elevata tensione di ingresso (fino a 65 V) e basso carico di uscita. Le automobili moderne sono caratterizzate dalla presenza di diversi sistemi elettronici. Questi servono non soltanto alla gestione e controllo del veicolo ma anche all’assistenza alla guida e frenata (si pensi ai sistemi EBS - Electronic Braking Systems ed EPS - Electric Power Steering) o al condizionamento e ventilazione dell’abitacolo (Heating Ventilation & Air Conditioning - HVAC). Possono, inoltre, essere usati per scopi di navigazione (mediante soluzioni basate su …
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, …
