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un convertitore di commutazione con una topologia buck che sfrutta il controllo della corrente dell’induttore a isteresi per erogare una corrente di carica costante al condensatore (Fig. 1). Questa corrente costante consente la carica lineare della tensione del condensatore (V CAP ) fino allo stesso potenziale di tensione della batteria. La figura 2 e l’Equazione 1 carat- terizzano questo comportamento lineare. Il primo passo consiste nel determinare la corrente di cari- ca richiesta (I CHARGE ). I CHARGE è il quoziente fra la carica totale del DC-Link (Q DCLINK ) e il tempo di precarica richiesto (t CHARGE ) come riportato nell’Equazione 2. Q DC LINK è il prodotto fra C DC LINK e V BATT , comemostrato nell’E- quazione 3. Panoramica del calcolatore Poiché questo circuito buck a isteresi presenta un potenziale di terra flottante sul nodo di commutazione, l’alimentazio- ne del sistema di controllo richiede un’alimentazione a po- larizzazione isolata. Lo strumento di calcolo assicura che la potenza assorbita di questo circuito di controllo rimanga entro la capacità di erogazione dell’alimentazione a pola- rizzazione isolata; in caso contrario, la tensione diminuisce drasticamente. Il progetto di riferimento per precarica attiva con relè a stato solido ad alta tensione di Texas Instruments (TI) si propone come una soluzione di tipo attivo in grado di mi- gliorare l’efficienza di trasferimento dell’energia e ridurre il tempo di carica effettivo. TPSI3052-Q1 di TI è driver di com- mutazione isolato completamente integrato, utilizzata nel progetto di riferimento per ricarica attiva, in grado di gene- rare e fornire fino a 83 mW di potenza al secondario isolato. La corrente del driver del gate, le correnti di riposo del di- spositivo e i partitori resistivi sono i principali responsabili della potenza assorbita. L’Equazione 4 caratterizza la po- tenza del driver del gate (P GATE DRIVE ) sotto forma di prodotto della corrente del driver del gate (I GATE DRIVE ) e della tensione del driver del gate (V S GATE DRIVER ) che è pari a 15 V, nel caso del progetto di riferimento. L’Equazione 5 caratterizza la corrente del driver del gate come prodotto della carica totale del gate del transistor me- tallo-ossido-semiconduttore a effetto di campo (MOSFET) (Q G ) e della frequenza di commutazione (F SW ). ANALOG ACTIVE PRE-CHARGING Fig. 2 – Comportamento lineare di carica attiva che prevede l’utilizzo di una topologia buck con controllo della corrente dell’induttore a isteresi (Fonte: Texas Instruments) Fig. 3 – Curva del tool di calcolo che mostra F SW rispetto a V CAP e F SW LIMIT (Fonte: Texas Instruments) ELETTRONICA OGGI 521 - OTTOBRE 2024 35