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ANALOG AUTOMOTIVE ruttori high-side a semiconduttori, mentre le linee di controllo vengono sostituite con interfacce di comunica- zione come i transceiver CAN (Controller Area Network) e LIN (Local Interconnect Network). Sono molte le motivazioni alla base dell’utilizzo di una cassetta di distribuzione dell’alimentazione basata su semiconduttori. Tra le principali si possono annoverare le seguenti: diagnostica migliorata, protezione dai gua- sti, possibilità di utilizzare fusibili ripristinatili, riduzio- ne sia del fattore di forma sia del peso del cablaggio. Mentre gli OEM sono impegnati nell’implementazione delle architetture a zone, i progettisti di sistemi stanno ripensando la distribuzione dell’alimentazione tenendo conto di due ulteriori aspetti: la decentralizzazione della distribuzione dell’alimentazione e la sostituzione dei fu- sibili tradizionali con fusibili a semiconduttori. Decentralizzazionedelladistribuzionedell’alimentazione L’architettura a zone utilizza i gateway di zona per di- stribuire i dati a sensori, attuatori ed ECU intelligen- ti all’interno della zona e per consolidare i dati per la comunicazione ai moduli di elaborazione centralizzati. Questi gateway di dati per la zona, inoltre, possono di- stribuire l’alimentazione ai moduli della zona stessa. Ad esempio, se si deve posare un singolo cablaggio di ali- mentazione dalla batteria alla zona in questione, il mo- dulo zonale provvede quindi a distribuire l’alimentazio- ne ai moduli nella zona stessa. La Figura 2 illustra questo concetto, in cui i moduli zo- nali distribuiscono l’alimentazione al modulo nella zona in questione. In pratica, il modulo zonale comprende i relativi fusibili e relè necessari per la distribuzione dell’alimentazione. Il vantaggio di questo metodo di distribuzione dell’ali- mentazione è la riduzione della lunghezza del cablaggio di alimentazione che istradato dalla batteria a ciascuna zona rispetto alla lunghezza dei cablaggi necessari per la distribuzione centralizzata dell’alimentazione. Que- sta riduzione comporta una diminuzione di costi e peso. Nella distribuzione decentralizzata dell’alimentazione, una delle problematiche da affrontare è lo sviluppo di cassette di distribuzione dell’alimentazione in grado di funzionare in qualsiasi zona, indipendentemente dai carichi di una zona specifica: ciò non solo contribuisce a ridurre i costi di progettazione, ma comporta anche la semplificazione della gestione dell’inventario. L’utilizzo di cassette di distribuzione dell’alimentazione intelli- genti e dotate di microcontroller (MCU), interruttori hi- gh-side e transceiver consente di configurare l’hardwa- re mediante il software in modo da adeguarlo ai carichi in quella zona. Sostituzione di fusibili tradizionali con fusibili a semiconduttori Un fusibile standard tradizionale interrompe il flusso di corrente fondendosi in presenza di correnti elevate. Le curve TCC mostrate in Figura 4 contraddistinguono que- sto comportamento di fusione. Sono molti i fattori che incidono sulle caratteristiche di un fusibile, come la resistenza di contatto, la tempera- tura dell’aria e i transitori di corrente. Per via di questi fattori, i progettisti di sistemi applicano un derating al punto nominale di fusione di un fusibile I2t (ampere qua- drato al secondo) in base alla corrente di esercizio no- minale, all’intervallo di temperature di esercizio, alle correnti di spunto e alle forme dei transitori di corrente. Ad esempio, applicando un derating (in pratica una ri- duzione controllata) al valore della corrente nominale di fusibile del 25% è possibile evitare che il fusibile scatti in modo fastidioso. La scelta di correnti di derating basate su fusibili compor- ta una variazione delle correnti nel cablaggio a seconda delle condizioni di temperatura sul fusibile. I progettisti dei cablaggi potrebbero avere la necessità di seleziona- re cablaggi con diametro non ottimale in modo tale da consentire il passaggio di correnti più elevate che sono ammesse dal fusibile in certe condizioni di temperatura. Una delle possibilità per ottimizzare ulteriormente i fili dei cablaggi consiste nell’utilizzare interruttori high-si- de a semiconduttore con caratteristiche I2t. Un tipico interruttore high-side è dotato di protezione da sovra- corrente; in pratica, quando la corrente supera una certa soglia, l’interruttore high-side blocca la corrente oppure si apre, proteggendo quindi il cablaggio a valle e il cari- co. Aggiungendo una caratteristica I2t all’interruttore hi- gh-side, l’interruttore si apre in tempi variabili a seconda della corrente (o, più specificatamente, in base al quadrato Fig. 4 - Curve TCC dei microfusibili di Littlefuse ELETTRONICA OGGI 527 - GIUGNO/LUGLIO 2025 31