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- ELETTRONICA OGGI 430 - SETTEMBRE 2013
preciso. Inoltre i processori digitali richiedono
una rigorosa regolazione della tensione e, per
mantenere la tensione entro limiti sicuri, serve
una risposta rapida ai transitori. Con tensioni
di ingresso più elevate il margine di errore
nell’on-time dello switch sul lato superiore del
regolatore DC/DC viene ridotto. I picchi di tensione
del bus, frequenti nelle applicazioni per i settori
aerospaziale e difesa, rappresentano un pericolo
non solo per il convertitore DC/DC, ma anche
per il carico. Il convertitore DC/DC deve essere
impostato in modo da effettuare la regolazione
durante il picco di tensione con un loop di controllo
rapido, così da raggiungere una reiezione di linea
adeguata. Se il convertitore DC/DC non riesce a
effettuare la regolazione o a evitare il picco del
bus, il carico subisce una sovratensione. I guasti
da sovratensione si verificano anche mano a
mano che i condensatori di bypass del carico si
degradano a causa del passare del tempo e della
temperatura: il risultato è una risposta del carico
ai transitori più debole durante il ciclo di vita del
prodotto finale. Se i condensatori si degradano
oltre i limiti del progetto del loop di controllo, il
carico può essere esposto a sovratensioni da due
possibili meccanismi. In primo luogo, anche se il
loop di controllo rimane stabile, importanti eventi
di step di carico transitori mostrano escursioni di
tensione maggiori di quelle previste all’inizio del
progetto. In secondo luogo, se il loop di controllo
diventa stabile (o peggio, instabile) in presenza di
determinate condizioni, la tensione di uscita può
oscillare con picchi superiori ai limiti accettabili.
I condensatori possono anche degradarsi in
modo inatteso o prematuro quando si utilizza un
materiale dielettrico sbagliato o componenti non
originali entrano nel flusso di produzione.
Piano di riduzione dei rischi
Nel piano di riduzione dei rischi si dovrebbe
prevedere il modo in cui il sistema risponde a un
evento di sovratensione e lo supera. È accettabile
che un guasto per sovratensione possa produrre
fumo o fuoco? Il danno provocato da un guasto
per sovratensione potrebbe ostacolare gli sforzi
tesi a determinare la causa principale e ad attuare
azioni correttive? Se un operatore locale dovesse
riavviare un sistema compromesso, quest’ultimo
subirebbe un danno ancora maggiore in grado di
ostacolare ulteriormente le operazioni di ripristino?
Che tipodi processoequanto tempo sononecessari
per individuare la causa del guasto e ripristinare il
normale funzionamento del sistema?
Carenze del circuito di protezione tradizionale
Uno schema di protezione contro le sovratensioni
di tipo tradizionale è costituito da un fusibile, da
un raddrizzatore controllato al silicio (SCR) e da
un diodo Zener. Questo circuito (Fig. 1) protegge il
carico nel modo di seguito descritto. Se la tensione
di alimentazione supera la tensione di Zener, l’SCR
si attiva, assorbendo una corrente sufficiente a
far saltare il fusibile a monte. È relativamente
semplice e poco costoso, ma comporta alcuni
LINEAR TECHNOLOGY
PER L’ALIMENTAZIONE
A BASSA TENSIONE
Fig. 2 - L’LTM4641 risponde entro 500ns in caso di sovratensione e protegge il carico
dallo stress di tensione (VIN = 38V, VOUT = 1,0V, soglia di intervento regolabile impo-
stata a +11%)
