EMB 92

EMBEDDED 92 • MAGGIO • 2024 18 IN TEMPO REALE | CASE STUDY Ampcontrol aveva progettato i circuiti di controllo dell’unità, compresi i driver delle bobine dei relè reed, e fatto realizzare le schede PCB. Queste, che ospitava- no dispositivi sia Form A che Form B, furono incorpo- rate nell’unità, che fu quindi approvata/certificata per l’uso in miniere. Miglioramento continuo Impiegato correttamente, un relè reed può funziona- re per un periodo di tempo lunghissimo (letteralmen- te per miliardi di operazioni, anche ad alte tensioni). Tuttavia, sebbene in base ai loro dati tecnici i relè reed selezionati fossero adatti allo scopo, a causa della con- tinua richiesta da parte di Ampcontrol di un alto livel- lo di affidabilità la durata operativa dei componenti in questa applicazione non si era dimostrata rispondente allo standard elevato che ci si aspettava per i suoi pro- dotti. Commenta Kevin Mallett, specialista tecnico presso Pi- ckering Electronics: “Le specifiche originali dei dispo- sitivi dichiaravano una tensione nominale di stand-off pari a 10 kV. Tuttavia, prove su grande scala condotte da Ampcontrol su componenti utilizzati sul campo ave- vano mostrato che in alcuni casi si verificava una ri- duzione della tensione di stand-off, il che indicava una perdita del grado di vuoto nell’interruttore reed. L’in- gresso di aria causava la contaminazione dei contatti e riduceva sia la tensione di stand-off che le tensioni di commutazione”. Le lamine di un qualsiasi relè reed sono contenute in un’ampolla (Fig. 2) e un elemento particolarmente vul- nerabile è la guarnizione attraverso la quale, alle estre- mità dell’ampolla, passano i terminali (le estremità del- le lamine opposte ai contatti). Mallett: “Un’eventuale flessione della PCB causata dalla dilatazione termica può generare sollecitazioni sulla guarnizione e per pre- venirle Pickering dota sempre i suoi dispositivi di una capsula protettiva”. Progettati tenendo presente l’interferenza elettromagnetica Poiché l’unità IPE utilizza vari relè reed, Ampcontrol richiese l’assistenza di Pickering anche per lo svilup- po di dispositivi che potessero essere collocati in pros- simità di una PCB senza che si generasse interferenza elettromagnetica tra relè adiacenti. L’interferenza elettromagnetica non è un problema in- frequente quando due relè reed non schermati sono collocati molto vicini l’uno all’altro, in quanto il campo magnetico generato dalla bobina di un dispositivo può influire sugli interruttori reed di dispositivi adiacenti (Fig. 3). Inoltre, il problema dell’interferenza elettromagneti- ca si intensifica notevolmente quando uno dei relè è un dispositivo Form B (come accennato, con “apertu- ra all’azionamento”) perché include un magnete per- manente (di polarizzazione) per mantenere i contatti normalmente chiusi. Alimentando la bobina di un di- spositivo Form B si crea un campo opposto a quello del magnete permanente, consentendo alle lamine di respingersi, per cui l’interruttore si apre. Tuttavia, tale effetto di generazione di un campo opposto è alquanto localizzato, mentre il magnete permanente produce Fig. 3 – A meno che non sia schermata, la bobina del dispositivo centrale può, quando eccitata, influire sugli interruttori reed di dispositivi adiacenti Fig. 2 – L’interruttore di un relè reed è contenuto in un’ampolla a tenuta stagna riempita di un gas inerte o, per applicazioni ad alta tensione, sigillata sottovuoto