L’importanza del PCB nelle soluzioni lighting ed automotive

L'utilizzo dei LED come sorgenti luminose è ormai molto diffuso in varie applicazioni consumer e automotive. In molti casi, i LED permettono di raggiungere l’efficienza energetica necessaria e la giusta combinazione di colori. La gestione del PCB è molto critica al fine di minimizzare gli effetti parassiti e le perdite di energia che potrebbero compromettere le performance elettroniche. Il settore automotive è un mix di elettronica e meccanica, con l’elettronica che controlla sempre di più la gestione di un’automobile. La necessità di un robusto PCB permetterà di gestire alla massima efficienza varie caratteristiche quali la sicurezza, sistemi di ECU che controllano i motori e sistemi di navigazione. I fattori legati alla scelta del materiale PCB contribuiscono anche ad un corretto design.

Introduzione

A differenza delle tradizionali lampadine, i LED necessitano di un dissipatore di calore, un driver a corrente costante, e talvolta anche di ottiche secondarie per soddisfare i requisiti elettrici. La progettazione di un sistema a LED può essere affrontata da molti punti di vista. Un modo è quello di iniziare con la definizione della temperatura massima della giunzione LED. Le alte temperature di giunzione riducono l'emissione di luce LED e quindi l’efficienza, rappresentando, di fatto, uno dei parametri vitali per un corretto funzionamento. Un circuito stampato utilizzato in un’automobile o in un camion deve essere altamente affidabile, di lunga durata e nello stesso tempo con un costo competitivo. Il layout PCB deve essere tale per resistere alle dure condizioni alle quali i conducenti di veicoli espongono l’elettronica automobilistica.  L’elettronica del veicolo è influenzata da diversi fattori di stress, scariche elettrostatiche, campi elettrici e magnetici e interferenze in radiofrequenza dei vari ricetrasmettitori di bordo. Nelle centraline automobilistiche, i microcontrollori e altre parti del sistema devono essere alimentati da una tensione stabile e affidabile, inferiore a quella della batteria e operante su un campo di temperatura compreso da circa -40 °C a 150 °C.

Aspetti di EMI nel settore Automotive

I veicoli possono andare incontro a una miriade di problemi che si verificano in ambienti difficili, nella fase di progettazione quindi devono essere considerate le situazioni peggiori per offrire elevata affidabilità. I sistemi, inoltre, devono anche essere facili da installare e, naturalmente, tutto questo deve essere fatto al minor costo possibile. Le minacce comuni di EMI che si trovano di fronte ai progettisti di elettronica del veicolo si dividono in due grandi classi di suscettibilità ed emissioni. Nel primo caso l'elettronica automotive è vittima di EMI e nel secondo caso è la fonte di interferenza. I problemi EMI possono manifestarsi come semplici “fastidi statici” sui ricetrasmettitori di bordo. Oppure possono creare un problema pericoloso come la perdita di controllo del veicolo stesso. Particolare attenzione deve essere data ai sistemi "mission critical"; in particolare quelli che si occupano del controllo e la sicurezza del veicolo.  La corretta progettazione EMI tra cui il filtraggio, messa a terra e schermatura è essenziale per un corretto PCB. Se non è considerato nelle fasi iniziali del processo di progettazione, diventa più difficile e costoso da affrontare in un secondo momento.

L’avanzamento dei sistemi elettronici per autoveicoli ha portato a requisiti sempre più rigorosi per EMC e schermatura EMI. Questo ha anche aumentato la domanda per la selezione di nuovi materiali per applicazioni di schermatura. Il filtraggio EMI e la soppressione di transitori sono gli aspetti chiave nell’ambito della progettazione elettronica del settore automotive. I componenti per il filtraggio variano a [...]

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2 Commenti

  1. Giovanni Di Maria Giovanni Di Maria 6 aprile 2017
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 6 aprile 2017

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