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TECH INSIGHT E-MOBILITY Fig. 4 – Tipiche topologie boost per la correzione del fattore di potenza (PFC) trifase utilizzate per la ricarica veloce in DC dei veicoli elettrici: T-NCP (in alto a sinistra), a 6 commutatori (in alto a destra) e I-NCP (in basso) sempre maggiore. Tutte le topologie qui riportate supportano questa modalità di funzionamento, sebbene in alcune di essere alcuni diodi sono stati sostituiti da commutatori. I MOSFET in carburo di silicio (SiC - Silicon Carbide) caratterizzati da valori molto bassi della resistenza interna RDSon (inferiore a 40 mλ) sono la soluzione privilegiata specialmente quando sono in gioco potenze elevate grazie alla loro migliore efficienza rispetto agli analoghi dispositivi in silicio. Questi transistor dovrebbero essere inclusi nei moduli PIM (Power Integrated Module) in quanto l’utilizzo di soluzioni integrate contribuisce a incrementare le prestazioni e semplificare la progettazione, oltre a ridurre le dimensioni del sistema e migliorarne l’affidabilità. La topologia T-NPC (T-Neutral Point Clamp) richiede diodi da 1.200 V (oppure commutatori per il funzionamento bi-direzionale) mentre la topologia NPC necessita di commutatori come MOSFET SiC da 650 V o IGBT. Le topologie utilizzate per lo stadio di conversione DC/ DC sono essenzialmente due: LLC risonante a ponte intero e a ponte intero con ZVS (Zero Voltage Switching – commutazione a tensione nulla). La topologia LLC consente la commutazione a tensione nulla sul primario e, spesso, la commutazione a corrente nulla (ZCS – Zero Current Switching) sul secondario, un comportamento che assicura livelli di efficienza molto elevati quando si opera in prossimità della frequenza di risonanza. A condizione che la frequenza operativa sia limitata, i convertitori LLC possono rappresentare una soluzione molto efficiente, anche se il funzionamento in parallelo risulta complesso a causa delle difficoltà connesse alla condivisione della corrente e alla sincronizzazione. Le topologie a ponte intero a sfasamento (PFSB - Phase- Shifted Full-Bridge), anch’essemolto diffuse, beneficiano di un’architettura di controllo meno complessa rispetto agli approcci basati su LLC. La commutazione a tensione nulla permette di ottenere elevati livelli di efficienza per un’ampia gamma di tensioni di uscita ed è quindi ideale per supportare tensioni di batteria di 400 e 800 V. Sebbene esistano differenze notevoli, entrambe le topologie a ponte intero a sfasamento e LLC prevedono un numero simile di componenti e permettono di ottenere densità di potenza paragonabili. Tutte e due gli approcci sono adatti per la rettifica sincrona sul lato secondario che li rende idonei al funzionamento bidirezionale. Uno dei motivi che ha spinto a sviluppare un set di istruzioni relativamente semplice era la ricerca del motivo per cui la maggior parte dei compilatori non utilizza gran parte delle modalità di indirizzamento fornite dai processori comuni. La nuova architettura del set di istruzioni (ISA) è stata denominata RISC (Reduced Instruction Set Computer) per via della sua ridotta complessità. La quinta versione, RISC-V, si basa sull’approccioopensource epare costituire un importante momento di svolta per l’architettura RISC. Unodeimotivi principali di ciò è che la FondazioneRISC-V, che attualmente conta oltre 1.000 membri ed è alla guida dello sviluppo delle specifiche per l’ISA RISC-V, non applica costi di licenza per l’utilizzo del set di istruzioni. Anche l’uso commerciale dell’architettura RISC-V non richiede alcun accordo di licenza o pagamento. Ciò rende lo standard RISC-V molto vantaggioso rispetto alle tecnologie di processore x86 e ARM. Oltre ai costi significativamente inferiori, esso consente agli utenti di non dipendere da altre società. Chiunque può sviluppare i propri core e processori RISC-V senza dover renderne pubblici i dettagli. Un ulteriore vantaggio non trascurabile è il fatto che i processori possono anche essere caricati come soft core in logica programmabile. ELETTRONICA OGGI 500 - MARZO 2022 25