EMB 92

EMBEDDED 92 • MAGGIO • 2024 29 Alimentazione dei veicoli militari: MIL-STD-1275 La maggior parte delle apparecchiature militari a bor- do dei veicoli è alimentata da una tensione di un bus di distribuzione interna a 28 V proveniente dalla batteria principale o dal generatore di energia; MIL-STD-1275 è lo standard di riferimento il sistema di distribuzione dell’energia elettrica sui veicoli militari terrestri. Que- sto standard definisce i limiti di tensione operativa e le caratteristiche di tensione transitoria dell’alimentazio- ne a 28 Vdc all’ingresso delle apparecchiature di utiliz- zo. Il sistema di conversione di potenza DC/DC o DC/AC deve essere in grado di funzionare quando è esposto ai transitori di tensione definiti, sia sovratensioni che pic- chi, e di fornire un’alimentazione ben regolata e “puli- ta” ai suoi carichi. Questo standard copre tutti i possibili disturbi che l’alimentatore dovrà affrontare durante il suo funzionamento, garantendo sempre il rispetto delle direttive. MIL-STD-810 per l’ingegneria ambientale e test di la- boratorio Introdotto per la prima volta nel giugno 1962, il MIL- STD-810 ha subito diverse revisioni e nel gennaio 2019 è stata rilasciata la sua ottava versione, MIL-STD810H. Quest’ultima descrive procedure di test dettagliate volte a determinare la resistenza delle apparecchiature in una serie di condizioni, quali temperatura, urti, vibrazioni e livelli di umidità che le apparecchiature possono incon- trare durante l’uso, il trasporto e lo stoccaggio. Anche se MIL-810H è uno standard militare, è importante no- tare che molti prodotti industriali “ruggedized” sono te- stati secondo questo standard. MIL STD 810H prevede più di 20 diversi metodi di prova che vanno dalla bassa pressione (altitudine) alle vibrazioni meccaniche delle apparecchiature di bordo, compresi gli shock da sparo e l’atmosfera acida. La maggior parte degli alimentatori non ha bisogno di essere testata secondo tutti i meto- di di prova e i progettisti di alimentatori selezionano le parti rilevanti per l’applicazione finale. Alcuni dei meto- di di prova sono generali e comunemente utilizzati, ad esempio il metodo di prova 516.8 per gli urti e il meto- do di prova 514.8 per le vibrazioni. Questi test simulano l’effetto di scosse, cadute e altre azioni simili che posso- no verificarsi durante il trasporto e le operazioni. Progettare tenendo conto della disponibilità di pro- dotti commerciali e militari “off-the-shelf” Poiché gli alimentatori COTS/MOTS possono essere utilizzati in un’ampia gamma di applicazioni, i progetti- sti di alimentazione devono considerare un’ampia gam- ma di aspetti ambientali. Un certo numero di applicazioni per la difesa richiede che gli alimentatori funzionino con un raffreddamen- to limitato, o addirittura senza ventilazione. A questo proposito, si fa riferimento principalmente a quelli che operano in ambienti difficili, dove le apparecchiature elettroniche sono installate in un involucro sigillato, nei sistemi di radiocomunicazione soggetti a condizioni meteorologiche avverse, nelle apparecchiature di sor- veglianza e di controllo degli accessi all’aperto e nelle apparecchiature interne soggette a restrizioni molto severe in materia di rumore udibile. Oltre ai requisiti ambientali, l’affidabilità e i costi di manutenzione spin- gono i progettisti di sistemi a non utilizzare ventole ed a privilegiare il raffreddamento per conduzione. Il raffreddamento per conduzione richiede pratiche co- struttive molto specifiche e gli alimentatori devono es- sere progettati in modo da garantire un trasferimento di calore ottimale dai componenti di dissipazione alla piastra di base (baseplate), al fine di fornire un eleva- to livello di prestazioni in un intervallo di temperatu- re operative molto esteso, da -40 a +95 °C al baseplate. In tali applicazioni, la piastra può essere utilizzata per raffreddare l’alimentatore quando opera in ambienti ad alta temperatura, ma anche per riscaldarlo quando opera a basse temperature. In effetti, alcuni alimenta- tori includono un elemento Pelletier alimentato da una piccola batteria e utilizzato durante la fase di avvio o in condizioni di picco di raffreddamento. Quando si considerano i COTS/MOTS, i clienti spesso richiedono che gli alimentatori siano estremamente flessibili e in grado di alimentare un’ampia gamma di applicazioni. Ad esempio, alcune applicazioni per la di- fesa, come i caricabatterie, richiedono che l’alimentato- re eroghi una corrente costante, che non solo deve esse- re facilmente regolabile, ma allo stesso tempo l’alimen- tatore può essere utilizzato per altri scopi, ad esempio il monitoraggio quando non è in carica e la commutazione da corrente costante a tensione costante. Spesso que- ste apparecchiature vengono utilizzate in ambienti che richiedono che l’elettronica sia racchiusa e protetta da eventuali rischi. Ciò richiede che l’alimentatore preve- da un controllo esterno per regolare la tensione e/o la corrente di uscita dal valore massimo consentito fino a quasi zero. A seconda del requisito finale, tali funzio- ni possono essere controllate da bus di comunicazione analogici o digitali. La flessibilità è necessaria anche per le applicazioni che richiedono ridondanza o per i clienti con hanno bisogno di potenze più elevate che richiedo- no che gli alimentatori siano progettati per poter opera- MILITARY PSU | IN TEMPO REALE