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EMBEDDED 86 • NOVEMBRE • 2022 42 forma ridotto e riduzione del peso del cablaggio. Mentre gli OEM implementano le architetture a zone, i progettisti di sistemi stanno ripensando la distribuzione dell’alimentazione basandosi su due aspetti ulteriori: la decentralizzazione della distribu- zione dell’alimentazione e la sostituzione dei fusibili tradizionali con fusibili a semiconduttori. Decentralizzazione della distribuzione dell’alimentazione L’architettura a zone utilizza i gateway di zona per distribuire i dati a sensori, attuatori ed ECU intelli- genti all’interno della zona e per consolidare i dati per la comunicazione ai moduli di calcolo centrali. Questi gateway di dati per la zona, inoltre, possono distribuire l’alimentazione ai moduli della zona stes- sa. Ad esempio, se si deve posare un singolo cablag- gio di alimentazione dalla batteria alla zona in que- stione, il modulo zonale provvede quindi a distribui- re l’alimentazione ai moduli nella zona stessa. La fi- gura 2 illustra questo concetto, in cui i moduli zonali distribuiscono l’alimentazione al modulo nella zona in questione. In pratica, il modulo zonale comprende i relativi fusibili e relè necessari per la distribuzione dell’alimentazione. Il vantaggio di questo metodo di distribuzione dell’a- limentazione è la riduzione della lunghezza del cablaggio di alimentazione che viene posato parten- do dalla batteria fino a ciascuna zona, rispetto alla lunghezza dei cablaggi necessari per la distribuzione centralizzata dell’alimentazione. Questa riduzione si traduce direttamente in minori costi e minor peso. Nella distribuzione decentralizzata dell’alimentazio- ne, una delle sfide consiste nel progettare cassette di distribuzione dell’alimentazione che funzionino in qualsiasi zona, a prescindere dai carichi nella zona in questione, non soltanto per contribuire a ridurre i costi di progettazione, ma anche per semplificare la gestione dell’inventario. L’utilizzo di cassette di di- stribuzione dell’alimentazione intelligenti e dotate di microcontrollore (MCU), interruttori high-side e transceiver consente di configurare l’hardware uti- lizzando il software in modo adeguato ai carichi in quella zona. Sostituzione di fusibili tradizionali con fusibili a semiconduttori Un fusibile standard tradizionale interrompe il flusso di corrente fondendosi a correnti elevate. Le curve TCC mostrate in figura 4 contraddistinguono questo comportamento di fusione. Sono molti i fattori che incidono sulle caratteristiche di un fusibile, come la resistenza di contatto, la tem- peratura dell’aria e i transienti di corrente. Per via di questi fattori, i progettisti di sistemi applicano un derating al valore nominale di fusione di un fusibile I 2 t (ampere quadrato al secondo) in base alla corren- te di esercizio nominale, all’intervallo di temperature di esercizio, alle correnti di inserzione e alle forme dei transienti di corrente. Ad esempio, applicando un derating del 25% al valore della corrente nominale di un fusibile si può evitare che il fusibile scatti in modo fastidioso. La scelta di correnti con derating basate su fusibi- li comporta che le correnti nel cablaggio cambino a seconda delle condizioni di temperatura sul fusibile. I progettisti dei cablaggi potrebbero avere la neces- sità di selezionare cablaggi con diametro inferiore a quello ottimale in modo tale da far passare correnti più elevate che sono ammesse dal fusibile in certe condizioni di temperatura. Una delle possibilità per ottimizzare ulteriormente i fili dei cablaggi consiste nell’utilizzare circuiti in- tegrati con interruttore high-side a semiconduttore (IC) con caratteristiche I 2 t. Un tipico interruttore hi- gh-side è dotato di protezione da sovracorrente; in pratica, quando la corrente supera una certa soglia, l’interruttore high-side blocca la corrente oppure si apre, proteggendo quindi il cablaggio a valle e il cari- co. Aggiungendo una caratteristica I 2 t all’interruttore high-side, l’interruttore si apre a tempi variabili a se- conda della corrente (oppure, più specificatamente, Fig. 4 – Curve TCC di microfusibili Littlefuse HARDWARE | AUTOMOTIVE