Nell’ambito dell’elettronica di potenza, l’emergere delle tecnologie Wide Band Gap (WBG) ha segnato l’inizio di un’era tecnologica rivoluzionaria.
Al giorno d’oggi, i sensori di corrente assumono un’importanza critica nell’assicurare la protezione, il controllo e l’affidabilità di queste nuove tecnologie.
Tuttavia, l’incorporazione di tali sensori nei convertitori di potenza WBG introduce una complessità notevole, implicando la necessità di affrontare una varietà di fattori e sfide.
Questo articolo si propone di esplorare la natura di questi sensori di corrente e di discutere le principali difficoltà legate alla loro integrazione nelle tecnologie WBG.
Sensori di corrente: cosa sono?
I sensori di corrente rappresentano componenti chiave nel settore dell’elettronica di potenza, essendo progettati per la misurazione del flusso di corrente attraverso un circuito. La loro funzione principale è quella di sorvegliare, regolare e salvaguardare varie apparecchiature elettriche ed elettroniche, identificando tempestivamente qualsiasi irregolarità o sovraccarico per prevenire danni.
Esiste un’ampia varietà di sensori di corrente disponibili, che vanno dai classici trasformatori di corrente a sensori più moderni che sfruttano l’effetto Hall, fino a quelli basati sulle avanzate tecnologie Wide Band Gap (WBG). Questi componenti sono fondamentali in una vasta gamma di applicazioni, inclusi la distribuzione dell’energia elettrica, l’industria e il settore automobilistico, dove giocano un ruolo vitale nell’assicurare l’efficienza, l’affidabilità e la sicurezza dei sistemi elettrici.
Sеnsori di corrеntе pеr soluzioni WBG: le sfide dell’integrazione
Come precedentemente sottolineato, benché i sensori di corrente siano elementi cruciali nell’ambito dell’elettronica, il loro inserimento nei convertitori di potenza a banda larga (WBG) presenta delle complessità non indifferenti.
La principale sfida risiede nell’elaborare un sistema di rilevamento corrente integrato che sia efficace sotto varie condizioni operative e che garantisca precisione e affidabilità.
Data l’ampia gamma di applicazioni WBG esistenti, diventa essenziale disporre di sensori in grado di gestire sia correnti alternate che continue.
Un ulteriore ostacolo nella progettazione di sensori di corrente è rappresentato dalla lotta contro le interferenze elettromagnetiche, che possono alterare l’accuratezza e la fiducia nelle misurazioni.
Queste interferenze possono originare da svariate fonti esterne quali motori elettrici, interruttori di potenza, dispositivi wireless e apparecchiature elettroniche di consumo. Il problema sorge perché tali interferenze, una volta infiltratesi nel circuito del sensore di corrente, possono indurre errori di misura e mettere a rischio la precisione dei dati raccolti.
Di conseguenza, diventa imperativo implementare strategie di design adeguate e tecniche specifiche per attenuare le interferenze al fine di assicurare misurazioni accurate anche in contesti fortemente soggetti a disturbi elettromagnetici.
La sfida della miniaturizzazione dei sensori di corrente nei dispositivi WBG è altrettanto rilevante, a causa delle restrizioni di spazio e dimensione in tali dispositivi.
La ricerca di sensori più compatti, senza sacrificare le prestazioni, richiede una progettazione meticolosa per assicurare che i sensori conservino la necessaria accuratezza e sensibilità, anche in condizioni di spazio limitato e di variabilità operativa.
Tuttavia, la miniaturizzazione porta con sé vantaggi significativi, come un incremento dell’efficienza energetica e una migliore integrazione nei dispositivi elettronici, permettendo di ottimizzare lo spazio nei dispositivi WBG, favorire una maggiore densità di potenza e una gestione termica avanzata.
Questo contribuisce a elevare le prestazioni dei convertitori di potenza e delle applicazioni in cui sono utilizzati.
In ultimo, è fondamentale che i sensori possano reagire prontamente alle variazioni di corrente, specialmente nei dispositivi WBG che funzionano a frequenze elevate.
