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LINEAR TECHNOLOGY, ORA PARTE DI ANALOG DEVICES, INC.

- ELETTRONICA OGGI 464 - SETTEMBRE 2017

RICHIEDONO REGOLATORI

EMISSIONI EMI/EMC

auto nella seconda metà di questo decennio.

A questa crescita si accompagnano però vari

problemi per il settore: pressione sui prezzi,

inflazione, complessità e difficoltà nell’esecu-

zione dei test di questi sistemi. Non dovrebbe

inoltre sorprendere il fatto che il settore au-

tomotive europeo è uno dei più innovativi e

che pertanto è stato oggetto di una notevole

diffusione degli ADAS e della loro adozione

da parte dei clienti e i produttori statunitensi

né quelli giapponesi sono molto indietro. L’o-

biettivo finale è realizzare un veicolo comple-

tamente autonomo, che non richieda un con-

ducente per muoversi.

Problemi del sistema

In genere, un ADAS incorpora un micropro-

cessore per acquisire tutti i segnali inviati dai

numerosi sensori presenti nel veicolo e quindi

elaborarli affinché possano essere presentati

in modo intuitivo al guidatore. Inoltre, questi

sistemi in genere sono alimentati direttamente

dalla batteria principale del veicolo, la cui ten-

sione nominale è compresa tra 9V e 18V ma

potrebbe essere più alta – fino a 42V – a causa

di transitori nel sistema o più bassa – fino a

3,5V – in condizioni di avviamento a freddo. È

quindi ovvio che qualsiasi convertitore DC/DC

utilizzato in questi sistemi debba essere in gra-

do di gestire un ampio range di tensioni d’in-

gresso, da 3,5V a 42V come minimo.

Molti ADAS, per alimentare i vari circuiti in-

tegrati digitali e analogici di cui sono dotati,

impiegano una linea di tensione a 5V e una

a 3,3V, mentre le tensioni del core e I/O

del processore generalmente utilizza-

te dovranno essere inferiori a 2V e

potrebbero dover scendere sino a

0,8V. Non solo: in genere il sistema

è montato in una parte del veicolo

dove esistono vincoli sia sull’in-

gombro sia di natura termica, così

che per il raffreddamento non si

può scegliere qualunque dissipatore.

Mentre è normale usare un converti-

tore DC/DC ad alta tensione per gene-

rare le tensioni a 5V e 3,3V direttamente a

partire dalla batteria, negli attuali ADAS un re-

golatore switching deve anche operare a una

frequenza di 2 MHz o maggiore, anziché a una

tradizionale frequenza inferiore a 500 kHz. Il

principale fattore trainante di questo cambia-

mento è la necessità di soluzioni a ingombro

ridotto, che rimangano al tempo stesso, sopra

la banda di frequenze AM per evitare la gene-

razione di interferenze.

Infine, come se il compito del progettista non

fosse già abbastanza complicato, occorre an-

che far sì che il sistema sia conforme ai vari

standard sull’immunità al rumore che si gene-

ra nel veicolo.

Negli autoveicoli, i regolatori switching stan-

no sostituendo quelli lineari nelle aree in

cui sono importanti una bassa dissipazione

del calore e l’efficienza. Inoltre, il regolatore

switching normalmente è il primo componen-

te attivo sulla linea del bus di potenza in in-

gresso e quindi ha un impatto notevole sulle

prestazioni del progetto del circuito completo

del convertitore per quanto riguarda l’interfe-

renza elettromagnetica (EMI).

Esistono due tipi di emissioni EMI: condotte

e irradiate. Le emissioni condotte si propaga-

no lungo i cavi e le tracce di collegamento a

un dispositivo. Poiché il rumore è localizzato

a uno specifico terminale o connettore del si-

stema, spesso la conformità ai requisiti sulle

emissioni condotte può essere garantita nella

fase iniziale del processo di sviluppo con un

layout o un filtro adeguato.