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- ELETTRONICA OGGI 459 - GENNAIO/FEBBRAIO 2017
COVERSTORY
Per ben due anni, gli sviluppatori RECOM, in
stretta collaborazione con gli utilizzatori, si
sono lambiccati il cervello per trovare una so-
luzione sulla base di una nuova topologia di
regolatori a commutazione. Infatti i regolatori
a commutazione sono veri e propri “converti-
tori di potenza” che possono convertire una
tensione superiore in ingresso in una cor-
rente superiore in uscita. Ciò è necessario se
dal segnale di uscita in corrente di 4-20 mA
si vuole “raccogliere” più corrente del limite
imposto dal sistema, inferiore a 4 mA.
Prima che i regolatori a commutazione potesse-
ro essere impiegati in una tale applicazione “low
power” occorreva superare due ostacoli tecnici
fondamentali. Innanzitutto i regolatori a commu-
tazione, nonostante la loro ben nota alta efficien-
za per il fabbisogno proprio, presentano già una
corrente di riposo al di sopra dell’area “verde” di
un’uscita in corrente di 4-20 mA. Occorreva per-
tanto sviluppare una particolare tecnologia di
commutazione che, a potenza complessivamen-
te inferiore, avesse un consumo proprio tanto
ridotto da non pesare riguardo al limite <4 mA.
Un ulteriore problema è il funzionamento di
principio dei regolatori a commutazione, nei
quali l’energia viene trasferita dall’ingresso
all’uscita in forma pulsante. Ciò ha come con-
seguenza che in ingresso entra una corrente
pulsante, i cui picchi – se superano il limite
dei 4 mA – influenzerebbero pesantemente i
risultati della misura. Grazie a uno speciale
artificio, gli sviluppatori sono riusciti a realiz-
zare il circuito d’ingresso in modo tale che gli
impulsi di corrente possano essere in larga
misura compensati. Per mezzo di una frequen-
za di commutazione limitata a circa 50 kHz e
un filtraggio sufficientemente accurato è stato
possibile ridurre l’ondulazione residua all’ot-
timo valore di 30 mVpp.
A
electronica 2016
, RECOM ha presentato
l’R420-1.8/PL, il primo regolatore a commu-
tazione “low power” al mondo, per l’impiego
sul segnale di uscita in corrente da 4-20 mA
(Fig. 3). La corrente di riposo di 100 μA non
è praticamente più rilevante. Anche l’ondula-
zione residua della corrente d’ingresso è così
bassa che dal segnale di uscita in corrente è
possibile “raccogliere” effettivamente 3,6 mA
senza toccare la soglia di 4 mA. In uscita è
disponibile una corrente di 10 mA, il triplo di
quella realizzabile con regolatori lineari. La
nuova tecnologia consente di programmare
per mezzo di una resistenza esterna la tensio-
ne di uscita nell’intervallo fra 1,8V e 5V.
Il segnale di uscita in corrente
4-20 mA nell’era delle digitalizzazione
In una serie di interessanti applicazioni “low
power”, il nuovo regolatore a commutazione
Fig. 3 – Il regolatore a commutazione “low power” R-420-1.8/PL di nuova concezione “raccoglie” la corrente non utilizzata
del segnale di uscita in corrente 4-20 mA e alimenta componenti digitali del trasmettitore con correnti fino a 10 mA