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VIII
POWER 15 -
GENNAIO/FEBBRAIO 2018
Power
lotare uno stadio di conversione di potenza multifase in
configurazione a semiponte. Benché flessibile, questo
approccio richiede una conoscenza approfondita della
teoria del controllo e implica un supporto ampio e sul
lungo termine del firmware. Un altro approccio preve-
deva l’abbinamento di due controllori unidirezionali
con multiplexer e un microcontrollore per attivare i
percorsi appropriati. Questo approccio richiede com-
ponenti ridondanti che danno origine a una soluzione
finale complessa e di maggiori dimensioni. ISL78226 è
un controllore analogico singolo che esegue una con-
versione di potenza DC/DC bidirezionale, eliminando
in tal modo gli svantaggi tipici di soluzioni alternative.
Esso è in grado di controllare un massimo di 6 fasi e
modifica automaticamente il numero delle fasi attive
per adattarsi al carico richiesto dall’uscita, ottimizzan-
do in tal modo l’efficienza della conversione DC/DC.
Un singolo circuito integrato supporta una conversione
di potenza fino a 3,75 kW, ma è possibile abbinare più
dispositivi ISL78226 per gestire un numero maggiore
di fasi in presenza di sistema ad alta potenza. Quando
utilizzato in parallelo per eseguire conversioni di poten-
ze più elevate, gli integrati coordinano il bilanciamento
della corrente fase per fase e la risposta in presenza di
anomalie. Nel corso della regolazione della tensione di
uscita, il dispositivo bilancia in modo attivo la corrente
media che fluisce in ciascuna fase dello stadio di po-
tenza. Ciò contribuisce a equalizzare le perdite ed im-
pedire l’insorgere di “punti caldi” in una delle fasi che
si potrebbero comunque verificare nel momento in cui
componenti come ad esempio gli induttori sono disac-
coppiati.
Oltre a ciò, il dispositivo ISL78226 regola il valore mas-
simo della corrente media per limitare la corrente tra-
sferita in entrambe le dimensioni. Ciò protegge non
solo il convertitore DC/DC, ma anche l’intera rete di
potenza del veicolo. Esso inoltre
consente la carica a corrente co-
stante in tutte quelle applicazioni
dove l batteria a 12V o quella a 48V
è collegata direttamente all’uscita.
Il controllore include anche un’in-
terfaccia digitale per PMBus per il
controllo e la diagnostica del siste-
ma, consentendo di raggiungere gli
obiettivi in termini di sicurezza fun-
zionale con un livello sufficiente di
copertura dei guasti. Il controllore
permette inoltre di intraprendere
azioni preventive quando le condi-
zioni superino le soglie di allarme
mentre nel caso di un guasto o un
malfunzionamento di una certa en-
tità, il controllore può essere confi-
gurato per consentire al guidatore
di far ritorno a casa o di dirigersi
verso una vicina stazione di servizio
per le riparazioni (Limp-home).
In definitiva si può affermare che i
produttori automobilistici sono fa-
vorevoli all’adozione di sottosistemi
di potenza a 48V e numerosi nuovi
modelli stanno facendo la loro ap-
parizione sul mercato.
Le ragioni alla base dell’aggiunta di
un nuovo bus di potenza sono da ricercarsi nel miglio-
ramento dei consumi e nella riduzione delle emissioni
di CO
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, ottenuti mediante un’ibridizzazione “leggera”,
oltre a un miglioramento della manovrabilità del vei-
colo. Con l’aggiunta di un sistema a 48V i produttori
di automobile possono conseguire tutti i loro obiettivi
a fronte di un aumento dei costi tutto sommato conte-
nuto. Per questi motivi la diffusione dei veicoli “mild
hybrid” potrebbe essere addirittura superiore rispetto a
quella dei veicoli completamente ibridi.
Fig. 4
– Un sistema multifase a 12V/48V in grado di erogare una potenza di 3,5 kW