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- ELETTRONICA OGGI 433 - GENNAIO/FEBBRAIO 2014
EDA/SW/T&M
ELECTRONIC LOAD
Perché non è possibile collegare
in serie i carichi elettronici per
ottenere tensioni più elevate?
P
er collaudare i dispositivi che possono erogare potenza è
necessario utilizzare un carico elettronico (e-load) duran-
te le prove. Ma quando le tensioni salgono a 400V, 600V o
addirittura 1000V, sono pochi i carichi elettronici presenti sul
mercato compatibili con tali valori. Si potrebbe ipotizzare di
collegare in serie alcuni di questi carichi, ma purtroppo non è
possibile farlo in modo sicuro con la maggiore parte dei siste-
mi, come spiegato in questo articolo.
Come funziona un carico elettronico?
I carichi elettronici più semplici possono funzionare in modali-
tà a corrente costante (CC) o a tensione costante (CV). Alcuni
carichi elettronici possono offrire anche altre modalità opera-
tive, come a resistenza costante, a potenza costante o anche
a impedenza costante. Ma tutte queste opzioni sono derivate
dalle funzioni base di tipo CC o di
tipo CV.
Un carico di tipo CC viene utilizzato
per collaudare una sorgente di tipo
CV, come l’uscita di un convertitore
DC/DC. Analogamente. un carico di
tipo CV andrebbe impiegato per col-
laudare l’uscita di un generatore di
corrente di tipo CC.
Analizzando in dettaglio l’architettura
di un carico elettronico programma-
bile a corrente costante (Fig. 1) si
osserva che il carico elettronico con-
trolla la quantità di corrente che scor-
re regolando la resistenza di canale
(Rds) di un FET di potenza. La corren-
te che scorre effettivamente è misu-
rata da un resistore in serie (detto di shunt). Questo segnale
differenziale ai capi del resistore di shunt viene amplificato e
confrontato con un set-point fornito da un DAC utilizzato per
programmare il sistema al livello di corrente desiderato. Il
segnale errore viene quindi utilizzato per pilotare il gate del
FET e per regolare la corrente. Se scorre troppa corrente, la
retroazione negativa aggiusterà la tensione di gate per incre-
mentare la Rds e ridurre così la corrente. Se la corrente è
inferiore, l’anello di retroazione reagirà cambiando la tensione
di gate per ridurre la Rds, aumentando così la corrente. Se la
corrente desiderata supera il massimo richiamabile dal cari-
co, il circuito retroazionato accenderà completamente il FET,
portando la Rds al valore minimo: sostanzialmente un corto
circuito. La massima corrente che scorre sarà quindi pari a I =
V/R dove V è la tensione di uscita del convertitore DC/DC e R
Bob Zollo
Agilent Technologies, Inc.
Molti dispositivi odierni funzionano a tensioni
elevate,come i semiconduttori in carburo di silicio,
i sistemi di distribuzione della corrente continua,
le batterie per i veicoli elettrici e i moduli di
potenza
Fig. 1 – Schema a blocchi di un generico carico elettronico funzionante in modalità CC
