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Una protezione contro le fluttuazioni di tensione
ST ha recentemente aggiornato la sua famiglia di tiristori per applicazioni alte temperature.
di Fonte ST 11-02-21
La necessità di rivalutare le protezioni contro picchi di tensione inaspettati sta diventando un argomento sempre più pressante. Che si tratti di aumentare i margini e differenziare i loro prodotti, o rendere il design sempre più robusto, gli utenti si aspettano che il prodotto resista a condizioni sempre più dure, soprattutto nei mercati di fascia alta o di nicchia.

Una possibilità per rendere i prodotti più resistenti è migliorarne la protezione contro eventi di sovratensione. In effetti, poche cose danneggiano la credibilità di un marchio come l'incapacità di proteggere i propri prodotti da uno spike improvviso. Casi come televisori rovinati a causa di una rete inaffidabile o prodotti industriali disabilitati da un fulmine, sono ormai ritenuti inaccettabili.

La maggior parte delle attuali certificazioni copre l'eventualità di sovratensioni comprese tra i 2 e i 4 kV, a seconda dell'applicazione. Sebbene tali valori riflettano la maggior parte dei casi d'uso, molti ritengono che non siano più sufficienti, soprattutto per i progetti industriali o di fascia alta. Sempre più ingegneri puntano a sviluppare circuiti capaci di far fronte a casi limite estremi e proteggere i prodotti da sovratensioni di classificazione compresa tra 6 e 12 kV. Anche gli enti regolatori hanno iniziato a rivedere i propri standard per riflettere la nuova realtà.

Quando si parla di protezione contro le sovratensioni, i più pensano a un varistore a ossido metallico. Lo scopo principale di un MOV è quello di assorbire una massiccia sovratensione per prevenire danni al resto del sistema. Nella sua rappresentazione più semplice, un MOV utilizza numerosi diodi al carico in parallelo. In condizioni operative normali, il MOV è altamente resistente. Tuttavia, in caso di tensioni transitorie particolarmente alte, la resistenza dei diodi scende quasi a zero, deviando così il picco dai dispositivi primari. Si tratta quindi di un sistema efficiente per proteggere i componenti sensibili da sovratensioni improvvise.

Gli ingegneri che cercano di costruire prodotti più robusti spesso cercano di risolvere le carenze intrinseche di un MOV. I MOV, infatti, degradano nel tempo o dopo molteplici utilizzi, divenendo inutilizzabili. Di fronte alla necessità di limitare l'impatto ambientale dei prodotti, servono MOV sempre più duraturi.
Una soluzione è rappresentata dall'utilizzo di tiristori in serie, che fungono da barriera contro la corrente di dispersione del MOV. STMicroelectronics propone una gamma di tiristori come il TN5015H-6G.

Tra le caratteristiche fondamentali di questi prodotti, dal punto di vista della robustezza, è importante conoscere la corrente elettrica che il dispositivo può sopportare e l'impatto diretto sulla sovratensione che il sistema può gestire. Ad esempio, TN5015H-6G è in grado di gestire test di sovratensione a 6 kV.

Un altro valore importante è quello della velocità minima di variazione della tensione capace di attivare il dispositivo. Un dispositivo che si attivasse a valori troppo bassi potrebbe intervenire nel corso di normali operazioni. Dispositivi come il TN5015H-6G sono inoltre apprezzati per le loro dimensioni ridotte.

(lo)