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28 - ELETTRONICA OGGI 489 - OTTOBRE 2020 TECH INSIGHT AUTOMOTIVE e V1 mediante rispettivamente i resistori R SET1N , R SET1P e R MON1 . I condensatori paralleli ai resistori R SET sono scelti in modo da per impostare i limiti di corrente in funzione della corrente media dei resi- stori di rilevamento della corrente. Le soglie di regolazione delle tensioni e della sovra- tensione di V1D (l’uscita regolata in modalità boost) e V2D (uscita regolata in modalità buck) sono impo- state selezionando i partitori resistivi sui pin FB1 e FB2. Le soglie di sottotensione di V 1 e V 2 sono impo- state selezionando i partitori resistivi sui pin UV1 e UV2. Il circuito esterno di LT8228 richiede anche sei MO- SFET di potenza (figura 4) che dovrebbero essere selezionati in base a considerazioni di efficienza e di tensione di breakdown. I diodi Schottky (D2 e D3) sono opzionali e devono essere scelti in base a con- siderazioni di efficienza. Quando LT8228 funziona in modalità buck, il MO- SFET a commutazione M2 è l’interruttore principa- le e il MOSFET M3 è l’interruttore sincrono; V1D (il nodo che deve essere regolato dal regolatore boost e che si trova appena sopra e a sinistra del controller DG1 nella figura 3) è la tensione di ingresso e V2D (il nodo che deve essere regolato dal convertitore buck, in alto a destra nella figura 3 - appena a sini- stra dei MOSFET buck) è la tensione di uscita buck regolata. In modalità boost, la situazione si inverte, con M3 che agisce come interruttore principale e M2 come interruttore sincrono, V2D come tensione di ingresso e V1D come tensione di uscita. Durante il tempo di commutazione nello stato di “off”, entrambi i MOSFET di commutazione, M2 e M3, sa- ranno soggetti alla massima tensione di ingresso (alla quale si aggiungono even- tuali oscillazioni sul nodo dell’interruttore) ai capi dei terminali di drain e source. Per questo motivo la tensione di breakdown (BV DSS ) risulta essere il parametro più importante nella selezione dei MO- SFET di commutazione nelle applicazioni ad alta tensione. Il progettista deve anche considerare la dissipazio- ne di potenza dei MOSFET. Un’eccessiva dissipazione incide sull’efficienza del sistema e potrebbe surri- scaldare e danneggiare i MOSFET. I parametri chia- ve per determinare la dis- sipazione di potenza sono la on-resistance (R DS(on) ), la tensione di ingresso, la tensione di uscita, la corrente di uscita massima e la capacità di Miller (C MILLER ). Eliminare la batteria da 12 V In considerazione della maturità e dell’affidabilità dei sistemi con batteria al piombo-acido da 12 V, è pre- vedibile che saranno utilizzati ancora per parecchio tempo. Le Case automobilistiche, comunque, stanno già lavorando allo sviluppo di sistemi per i nuovi vei- coli che funzionano a partire da 48 V (utilizzando bat- terie che forniscono tensioni da 48 a 800 V). Tali siste- mi impiegano convertitori non isolati e bidirezionali in grado di gestire diversi kilowatt di potenza e di fornire energia sia ai dispositivi elettrici convenzionali a 12 V sia alle unità operanti a tensioni superiori. Un esempio è rappresentato da NBM2317S60E- 1560T0R di Vicor, un convertitore ad alta efficien- za non isolato che funziona con un bus di tensione (high-side) da 38 V a 60 V per fornire una tensione (low-side) da 9,5 V a 15 V. Il dispositivo può eroga- re una potenza di uscita continua massima di 800 W con una capacità di potenza di picco fino a 1 kW. Nel- la modalità buck, la corrente di uscita è di 60 A con- tinui e 100 A transitori; nella modalità boost, i valori sono di 15 A continui e 25 A transitori. La densità di potenza del dispositivo è di 274 W/cm3 mentre l’effi- cienza di picco è specificata al 97,9%. Di dimensioni pari a 23 x 17 x 7,5 mm, il dispositivo occupa meno spazio rispetto alle soluzioni a commu- tazione più lenta (inferiori al MHz). Il numero di com- ponenti esterni necessari è ridotto perché il conver- titore non richiede filtri esterni o condensatori bulk. Inoltre non sussistono limitazioni per quanto concer- Fig. 4 – LT8228 richiede sei MOSFET esterni a canale N: i MOSFET di protezione V 1 M1A e M1B, i MOSFET di protezione V 2 M4A e M4B, il MOSFET di commutazione superiore M2 e il MOSFET di commutazione inferiore M3 (Fonte: Linear Technology)