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X Power POWER 21 - MAGGIO 2019 In un ambiente industriale particolarmente gravoso dal punto di vista elettrico come quello riportato nella figura 1 i sensori sono onnipresenti. All’aumentare del grado di sofisticazione e a fronte di una costante riduzione delle di- mensioni, questi dispositivi diventano via via più complessi e richiedono la disponibilità di regolatori a commutazione in grado di fornire potenza in modo più efficiente per ridurre al minimo la quantità di calore generato. Il problema che si pone è quindi quello di riuscire a fornire in modo sicuro po- tenza a bassa tensione a sensori piccoli e sottili situati in un ambiente industriale dove sono presenti tensioni di valore elevato, minimizzando nel contempo le dimensioni della so- luzione e ottimizzando l’efficienza. In questo articolo, dopo una analisi dell’architettura tipica di un sensore industriale, verrà presentata una innovativa soluzione che permette di risolvere in modo efficace queste problematiche. Come fornire potenza in modo sicuro L’alloggiamento che contiene un sensore prevede un transceiver d’interfaccia che gestisce i dati e instrada la potenza verso un convertitore buck di tipo step-down che s’incarica di fornire il livello di tensione appropriato a cir- cuiti ASIC, microcontrollori, dispositivi FPGA ed elemen- ti di rilevamento. Solitamente il sensore è alimentato da una sorgente a 24 V DC (V BUS ). Nella figura 2 è riportato il percorso della potenza. Nel caso sul bus a 24 V non sia presente rumore elettrico o il livello di quest’ultimo sia inferiore al valore della tensio- ne di funzionamento del regolatore a commutazione di interfaccia (front-end) non è richiesta alcuna protezione (nel grafico di figura 2 non è quindi riportato alcun TVS). In questo caso, per il progetto del sensore è sufficiente un convertitore buck con una tensione di uscita massima di Come proteggere sensori di piccole dimensioni utilizzati in applicazioni industriali gravose Per garantire una protezione adeguata in presenza di una potenza di ingresso di 24 V è necessario ricorrere a un convertitore buck in grado di operare con ingressi fino a 60 V: una valida soluzione è rappresentata dal modulo di potenza Himalaya uSLIC di Maxim, in grado di fornire più potenza in uno spazio estremamente ridotto Fig. 1 – Processo di saldatura in una linea di assemblaggio di autoveicoli Fig. 2 – Schema del sistema che fornisce la potenza a un sensore Nazzareno (Reno) Rossetti – Ph.D. EE John Woodward – Executive Business Manager - Power Management Maxim Integrated