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ELETTRONICA OGGI 504 - SETTEMBRE 2022 30 ANALOG DIGITAL SIGNAL CONTROLLER necessità di prevedere diversi terminali (rail) di alimenta- zione inpiù sottosistemi elettronici e la conversione c.c./c.c. ad alta tensione associata, in particolare nei veicoli elettri- ci, richiede funzionalità di controllo digitale più sofisticate. Altre applicazioni come la ricarica wireless di dispositivi mobili a bordo dei veicoli introducono una serie di requisiti di progettazione completamente nuovi per i trasmettitori di potenza wireless multi bobina compatibili con i ricevi- tori di potenza standard integrati in un numero crescen- te di dispositivi consumer. I progetti di illuminazione dei veicoli devono tener conto di caratteristiche tecniche come la regolazione della luminosità (dimming), la temperatura, l’invecchiamento dei componenti e altre ancora per poter mettere a disposizione fari più luminosi, una colorazione luminosa piacevole all’interno dell’abitacolo ed effetti di regolazione dell’intensità luminosa sul cruscotto. Infine, i motori di precisione a controllo digitale sono onnipresenti anche nei veicoli convenzionali e, naturalmente, rappre- sentano la base funzionale per l’e-mobility. La famiglia di DSC dsPIC33 di Microchip Technology è progettata specificamente per affrontare questi diver- si requisiti e prevede componenti con capacità funzionali specializzate. Il più recente componente di questa famiglia, dsPIC33C , estende le prestazioni e le capacità disponibili nei DSC dsPIC33E e dsPIC33F per gli sviluppatori che devo- no realizzare applicazioni più sofisticate. Basati su un core di processore di segnali digitali (DSP), questi DSC compendiano la semplicità di un MCU con le prestazioni di un DSP per soddisfare requisiti in continua evoluzione per quanto concerne prestazioni elevate, bassa latenza, risposta in tempo reale, pur mantenendo ingom- bri ridotti e costi della BoM contenuti. Utilizzando l’ampio ecosistema di schede di sviluppo dsPIC33 di Microchip, i progetti di riferimento e gli strumenti di sviluppo softwa- re, gli sviluppatori possono utilizzare diversi membri del- la famiglia dsPIC33 per conferire doti di scalabilità ai loro progetti e realizzare quellamiriade di applicazioni che rap- presentano il nucleo centrale dei sistemi automotive e di e-mobility. Una base hardware più efficace per i progetti automotive e di e-mobility La famiglia dsPIC33C di Microchip è progettata specifi- camente per ridurre la latenza e velocizzare l’esecuzio- ne degli anelli di controllo digitale basati su software che rappresentano il nucleo centrale di molti sottosistemi au- tomotive. Per fornire tale funzionalità, questi dispositivi integrano un engine DSP, registri ad alta velocità e periferi- che strettamente accoppiate tra cui molteplici convertito- ri analogico/digitale (ADC), convertitori digitale/analogico (DAC), comparatori analogici e amplificatori operazionali. Caratteristiche quali la moltiplicazione-accumulazione (MAC) 16 x 16 a ciclo singolo eseguita dall’engine DSP (con accumulatore a 40 bit), loop a sovraccarico nullo e shfter programmabili (barrel shifter, che permettono di operare scorrimenti multipli) assicurano l’esecuzione ad alta velo- cità degli anelli di controllo digitali. Le funzionalità delle periferiche come i modulatori PWM (Pulse Width Modu- lator) con risoluzione di 150 ps, i timer CCP (acquisizione/ comparazione/PWM), il generatore di trigger periferico e la cella logica configurabile e programmabile dall’utente consentono il funzionamento indipendente delle interfac- ce dell’anello di controllo di precisione. Il gran numero di funzionalità di questi chip, integrate in package compatti (anche di soli 5 x 5 mm) consente ai pro- gettisti di minimizzare gli ingombri e i costi della BoM, in linea con le esigenze provenienti dal mondo automotive che richiede dispositivi sempre più piccoli da integrare in sistemi dal look sottile e accattivante. Per semplificare ul- teriormente i progetti automotive, questi dispositivi sup- portano più interfacce di comunicazione, tra cui CAN (Con- troller Area Network), LIN (Local Interconnect Network) e DMX (Digital Multiplex) utilizzate nei sistemi automotive avanzati. Inoltre, questi dispositivi sono forniti con diverse capacità di memoria in entrambe le configurazioni, single core e dual core, garantendo in tal modo la scalabilità ne- cessaria per le applicazioni avanzate di e-mobility e auto- motive. Destinati ad ambienti automotive “difficili”, questi compo- nenti sono qualificati AEC-Q100 Grade 0 e capaci di soddi- sfare i requisiti necessari per il funzionamento in condi- zioni estreme nell’ intervallo di temperatura esteso da -40 a +150 °C. Un aspetto ancora più importante da sottolinea- re per i progetti automotive mission-critical è il fatto che i componenti selezionati della famiglia dsPIC33 sono già predisposti per la sicurezza funzionale, al fine di sempli- ficare la conformità con le specifiche previste dagli stan- dard di sicurezza tra cui ISO 26262 (ASIL A o ASIL B), IEC 61508 (SIL 2) e IEC 60730 (Classe B). Questi componenti del- Fig. 1 – Il progetto di riferimento del convertitore risonante c.c./ c.c. LLCdiMicrochipTechnology si basa suun singolo dsPIC33DSC per gestire per via digitale l’anello di controllo che rappresenta il nucleo centrale di un progetto di conversione di potenza (Fonte: Microchip Technology)