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61 - ELETTRONICA OGGI 448 - SETTEMBRE 2015
mento deve essere progettato in modo
da poter operare alla tensione di modo
comune del sistema ed essere caratte-
rizzato da un elevato valore del rapporto
di reiezione di modo comune (CMRR) in
modo da poter rilevare e “prelevare” va-
riazioni di tensione molto piccole (nel
range dei millivolt) in presenza di tensio-
ni dell’ordine di decine o persino centi-
naia di Volt.
Anche se ogni applicazione è differente,
molti progettisti ora preferiscono optare
la configurazione di tipo “high side”. Essa
permette di risolvere (se non addirittura
evitare) alcuni problemi, di natura elettri-
ca, di installazione e legati alla sicurezza,
che inevitabilmente si presentano quan-
do i carichi non sono connessi a mas-
sa. Inoltre, il circuito da realizzare per il
rilevamento della corrente “high side”,
sfruttando correnti di modesto valore
(utilizzando amplificatori differenziali e
componenti di isolamento), è economico
e di dimensioni ridotte.
Indipendentemente dal fatto che si uti-
lizzi un approccio di tipo “high side” o
“low side”, per la scelta del resistore è
necessario tenere in considerazione
svariati fattori: il valore della resistenza,
la potenza nominale e il tipo di package in grado di soddisfare
i requisiti dell’applicazione.
L’importanza dei connettori
I progettisti impegnati nella scelta dei connettori da utilizzare
per i motori delle automobili devono considerare con atten-
zione due fattori, sia che si tratti veicoli con motore a combu-
stione interna (qualunque sia l’alimentazione) sia che si tratti
di veicoli EV/HEV in cui sono in gioco elevati valori di tensio-
ne e di corrente:
• Correnti più alte richiedono contatti più larghi per traspor-
tare la corrente, minimizzare le perdite IR e ridurre l’auto-ri-
scaldamento (pari a I2R e dovuto all’effetto Joule): è ovvio
che questi contatti richiedono corpi del connettore più “ro-
busti”
• Tensioni più elevate, anche in presenza di correnti di ri-
dotto valore, richiedono un maggior spazio di separazione
tra i contatti per soddisfare i requisiti di sicurezza in termi-
ni di “creepage” e “clearance” così da evitare l’insorgere di
fenomeni di scintillazione o di scarica tra i contatti. Si tenga
presente che con il termine creepage si intende una dis-
tanza misurata su una superficie, come
ad esempio quella tra due piste su una
scheda PCB mentre con il termine clear-
ance si intende una distanza misurata
in aria, come ad esempio quella che in-
tercorre tra un pin e il successivo di un
connettore o di un circuito integrato.
Le dimensioni dei contatti e i vincoli in
termini di spaziatura imposti concorro-
no a determinare le opzioni disponibili.
Senza dimenticare che alcuni connetto-
ri multi-pin sono progettati in modo da
abbinare varie specifiche in termini di
tensioni e correnti al fine di ridurre in-
gombri e costi. Alcuni connettori per
motori sono esclusivamente di potenza,
mentre il bus della rete di controllo utiliz-
za un diverso percorso circuitale e altre
tipologie di connettori: in altre imple-
mentazioni, invece, le funzioni di potenza
e controllo sono abbinate in un singolo
connettore.
Per esempio, il mod. 93288-0001 di Mo-
lex è un connettore maschio a 84 con-
tatti per segnali e terminali di potenza
di valore medio/basso (Fig. 5a). Esso
si accoppia con il connettore femmina
93287-0001 sempre di produzione Molex
(Fig. 5b). Questa coppia di connettori uti-
lizza contatti a crimpare ed è in grado di supportare correnti
nominale di 6A in presenza di incrementi di temperature di 30
⁰C (a pieno carico) utilizzando un terminale MX150 (AWG14): i
singoli contatti sono in grado di gestire correnti fino a 18A. Il
connettore maschio è progettato per il montaggio a pannello
e questa coppia è utilizzata per trasferire segnali e potenza tra
l’abitacolo e il vano motore.
Indipendentemente dalla particolare opzione selezionata, i co-
struttori più affidabili specificano i valori massimi nominali di
tensione e corrente (alla temperatura massima e a quella no-
minale), oltre a dichiarare le normative a cui i dispositivi stessi
risultano conformi in funzione della particolare applicazione.
Per specifiche applicazioni sono anche riportate la classe di
autoestinguenza e la temperature nominale.
Le odierne autovetture integrano a bordo decine di moto-
ri e centinaia di connettori, ciascuno dei quali è scelto sul-
la base dei requisiti dell’applicazione e tenendo conto delle
diverse opzioni in termini di costo, disponibilità e possibilità
di approvvigionamento. Dietro a tutto ciò si celano complessi
schemi di connessione, disegni di assemblaggio dei cablaggi
e istruzioni di installazione, oltre a numerosi componenti. n
Fig. 5b – Il connettore femmina mod. 93287-
0001 di Molex utilizza connessioni a crimpare
che possono gestire numerosi segnali e
terminali di potenza (Fonte: )
Fig.5a–Connettoremaschioa84contattimod.
93288-0001 di Molex. Le automobili elettriche/
ibride e con motore a combustione interna
utilizzano un gran numero di connettori
elettrici, di tipo sia standard sia custom, oltre
a connettori multi-pin per ridurre gli ngombri
e semplificare il progetto dei cablaggi (Fonte:
)