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POWER 7 - marzo 2015
VIII
Power
nuove tecnologie rende oggi questa ricerca più sempli-
ce. Queste tecnologie comprendono una convertitore
DC-DC bidirezionale, un circuito di scarica automatico
e programmabile (ADP, Automatic Down-Programmer)
e un dissipatore esterno (ED, External Dissipater) bre-
vettati. Il convertitore DC-DC impiega tecnologie di rad-
drizzamento sincrono per poter gestire flussi di potenza
bidirezionali.
Aggiungere la bidirezionalità di conversione DC-DC a
un alimentatore switching consente di scaricare l’ener-
gia immagazzinata all’uscita tra i due stadi di conversio-
ne dell’alimentatore. Il programmatore brevettato ADP
consente di eseguire una sotto-programmazione (appli-
ca un circuito di scarica) sul bus DC. In pratica, legge e
assorbe la corrente nel caso in cui la tensione del bus DC
inizi a salire. Il dissipatore brevettato, esterno all’alimen-
tatore, espande la capacità di monitorare e assorbire la
corrente dell’ADP. Grazie al dissipatore esterno l’alimen-
tatore è in grado di raggiungere il completo funziona-
mento bidirezionale a due quadranti fino al livello della
sua corrente massima. Combinate insieme, queste tecno-
logie consentono di realizzare una soluzione bidirezio-
nale integrata basata sull’architettura di un alimentatore
switching controllato da un singolo anello di regolazione
(Fig. 4). Un ottimo esempio di questi apparati sono le fa-
miglie di alimentatori di sistema Advanced Power System
N6900 e N7900 (Fig. 5).
Questi apparati integrati bidirezionali soddisfano le
richieste del collaudo dell’alimentazione dei satelli-
ti, offrendo al contempo eleva-
ta precisione e accuratezza, in
un’architettura di alimentatore
switching da banco.
L’impiego di una soluzione inte-
grata bidirezionale, come la serie
Advanced Power System, offre una
serie di vantaggi fondamentali ri-
spetto alle soluzioni con e senza
sovrapposizione. Innanzitutto l’ali-
mentatore utilizza un singolo anel-
lo di regolazione per controllare
sia l’erogazione sia l’assorbimen-
to. Di conseguenza, le stesse spe-
cifiche e prestazioni sono offerte
indipendentemente dallo stato di
erogazione o assorbimento di po-
tenza. Inoltre, la transizione tra le
due modalità è fluida e priva di di-
scontinuità e non consuma elevate
potenze. Anche la complessità har-
dware e software di questo appara-
to è semplificata, dato che consiste
in un unico strumento da collegare al dispositivo in pro-
va. Inoltre, non c’è alcun bisogno di aggiungere hardwa-
re personalizzato dedicato al controllo. L’integrazione
della soluzione permette un’ulteriore passo in avanti nel-
la simulazione di batterie. Infatti, gli alimentatori APS
possono simulare la resistenza interna di batteria così
da ottenere un comportamento molto simile alla realtà
con variazioni di tensione proporzionali alla corrente di
carica e scarica. Infine, essendo APS basato sull’archi-
tettura di un alimentatore switching, le dimensioni e il
peso dell’hardware sono molto contenute. Sebbene sia
chiaro che una soluzione bidirezionale è necessaria per
collaudare adeguatamente le batterie e l’unità di con-
trollo di un satellite, la scelta di quale apparato usare è
complicata dal fatto che ogni approccio presenta alcuni
svantaggi. Oggi, le soluzioni con e senza sovrapposizio-
ne sono le più diffuse, ma una soluzione bidirezionale
integrata rappresenta una soluzione molto più vantag-
giosa ma difficilmente individuabile. Ecco dove entra in
gioco lo sviluppo di un convertitore DC-DC e tecnologie
Advanced Down Programming e External Dissipater bre-
vettate. Queste tecnologie hanno consentito la creazione
di una soluzione bidirezionale integrata in un’architet-
tura di alimentatore switching. Questa soluzione soddi-
sfa tutte le richieste per il collaudo dell’alimentazione
dei satelliti, senza alcuno svantaggio proprio delle altre
opzioni, diventando un’ottima opzione per gli ingegneri
incaricati di eseguire il test delle batterie e delle unità di
controllo dei satelliti.
Fig. 5 – La famiglia di sistemi di alimentazione APS di Keysight Technologies
comprende modelli da 1 e 2 kW, con la possibilità di essere collegati in pa-
rallelo fino a raggiungere una potenza complessiva di oltre 10 kW. Questa
famiglia include due fasce di prestazioni: la serie N6900 di alimentatori DC
è progettata per applicazioni ATE in cui le prestazioni sono critiche, mentre
la serie di alimentatori dinamici N7900 è progettata per le esigenze delle
applicazioni in cui sono richieste alimentazioni dinamiche e caratterizzazio-
ni di correnti e tensioni dinamiche.