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COMPONENTS SWITCHES sere estremamente gravose. Pertanto, sarà fondamentale garantire la resilienza dei componenti in presenza di con- dizioni difficili, come le temperature elevate. Inoltre, sarà importante disporre di meccanismi efficaci di protezione contro le sovracorrenti e le sovratemperature. In aggiunta, nei sistemi industriali, contraddistinti da un elevato livello di integrazione, vi saranno probabilmente severi vincoli di spazio, ragion per cui laminiaturizzazione dei relativi com- ponenti di potenza è di fondamentale importanza. La com- mutazione multicanale sarà chiaramente un vantaggio, in quanto garantirà un’occupazione di spazio inferiore su scheda. Tale opzione comporterà anche una riduzione dei costi della BoM, aspetto questo che rende la soluzione mol- to interessante per i produttori di apparecchi industriali. Reperimento e realizzazione di interruttori di alimentazione efficienti Allo scopo di controllaremeglio il pilotaggio dei carichi re- sistivi e induttivi in un contesto industriale, e per ovviare a tutte le diverse problematiche sopra descritte, Toshiba ha sviluppato due interruttori di alimentazione multicanale di nuova generazione. L’interruttore high side TPD2015FN è completato dall’interruttore low side TPD2017FN (Fig. 2). Questi dispositivi di potenza intelligenti sono realizzati sfruttando il processo BiCD proprietario di Toshiba, che combina le migliori caratteristiche delle tecnologie bipo- lari, CMOS e DMOS. Il dispositivo di com- mutazione high side TPD2015FN supporta il funzionamento con tensioni da 8 a 40 V, ed è stato ideato per l’azionamento diretto dei carichi (come motori e solenoidi). Esso include un totale di 8 uscite MO- SFET a canale N e integra anche una pompa di carica (che innalza la tensione di alimentazione per raggiungere il va- lore di tensione di gate). Il componente è caratterizzato da bassi valori di resistenza di on (appena 0.55Ω tipici per ca- nale con una VDD di 12V), che consentono di ottenere livelli di efficienza elevati e prestazioni termiche superiori (con una minore necessità di ricorrere a dissipatori di calore). L’interruttore low side a 8 canali TPD2017FN è caratteriz- zato da un intervallo di tensioni di alimentazione che va da 2,7V a 5,5V. Di conseguenza, è in grado di operare con le tensioni logiche TTL (3.3V/5V) utilizzate dalle unità micro- controllori (MCU) di sistema. Questa soluzione è più pra- tica per i progettisti che sviluppano sistemi industriali, poiché consente di semplificare la configurazione di com- mutazione. Gli schemi funzionali di questi due interrutto- ri sono riportati in figura 3. I nuovi interruttori di alimentazione sono entrambi forniti in un package compatto SSOP30 (con dimensioni di soli 9,7 mm × 7,6 mm × 1,2 mm). Di conseguenza, l’occupazione di spazio su scheda è minima ed è possibile ottenere un profilo molto ridotto. Per garantire un’affidabilità ope- rativa costante, entrambi gli interruttori dispongono di funzionalità integrate di protezione dalle sovracorrenti e dalle sovratemperature. È inoltre garantito il supporto di un intervallo di temperature operative compreso fra -40 °C e +110 °C, che ne consente l’utilizzo anche alle condizio- ni ambientali più difficili. In definitiva, la scelta di interruttori di potenza high e low side robusti e con prestazioni migliorate, come quelli descritti in questo articolo, offrirà vantaggi tangibili in una vasta gamma di applicazioni che riguardano le mo- derne attività di lavorazione e produzione industriale. La conseguenza di ciò sarà una spinta verso una più ampia adozione delle tecnologie di automazione di fabbrica. Fig. 2 – Gli interruttori di potenza TPD2017FN e TPD2015FN di Toshiba Fig. 3 – Diagrammi a blocchi funzionali rispettivamente dei dispositivi TPD2015FN (sinistra) e TPD2017FN (destra) di Toshiba ELETTRONICA OGGI 512 - SETTEMBRE 2023 56