IT201900002297A1 - Circuito di protezione, sistema e procedimento corrispondenti - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Circuito di protezione, sistema e procedimento corrispondenti”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo tecnico

La descrizione è relativa ai circuiti di protezione. Una o più forme di attuazione possono applicarsi alla protezione di un cablaggio di fili (harness) automobilistico da eventi di sovraccarico e/o di cortocircuito.

Sfondo tecnologico

La protezione di un cablaggio di fili automobilistico da eventi di sovraccarico e/o di cortocircuito può essere facilitata da fusibili tradizionali inclusi nel cablaggio di distribuzione dell’alimentazione.

Un tale approccio appare sempre meno in grado di soddisfare i requisiti dei veicoli del giorno d’oggi e, più in particolare, dei veicoli di nuova generazione equipaggiati per la guida autonoma.

Una maggiore tolleranza ai guasti ed un alto livello di sicurezza sono caratteristiche auspicabile per architetture di distribuzione di alimentazione intrinsecamente complesse e ridondanti, come quelle associate a queste applicazioni. Allo stesso modo sono auspicabili dispositivi che comportano una elettronica dedicata e resettabile.

Scopo e sintesi

Uno scopo di una o più forme di attuazione è di contribuire a fornire soluzioni perfezionate lungo le linee discusse in precedenza.

Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere raggiunto per mezzo di un circuito di protezione avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni che seguono.

Una o più forme di attuazione possono essere relative a un sistema corrispondente come, per esempio, un sistema di protezione di cablaggi di fili integrato (“embedded”) per l’uso nel settore automotive.

Una o più forme di attuazione possono essere relative a un procedimento corrispondente.

Le rivendicazioni sono parte integrante della descrizione dell’invenzione come qui fornita.

Una o più forme di attuazione possono trovare uso in applicazioni di distribuzione di alimentazione automotive, per esempio, per fornire una protezione di un cablaggio di fili programmabile.

Una o più forme di attuazione possono fornire uno o più dei seguenti vantaggi:

- un controllo della temperatura dei fili del cablaggio, nei termini di una limitazione della IRMS (corrente efficace o rms), un controllo della temporizzazione della corrente a impulsi e/o una limitazione della corrente, per esempio;

- una capacità di adattamento a carichi differenti; - un funzionamento facilitato in modalità di latch; - l’abilità di funzionare in una modalità autonoma (“stand alone”) o in una modalità assistita (per es., mediante un’unità microcontrollore o MCU (“MicroController Unit”), per esempio), con pochi componenti standard coinvolti nell’integrazione;

- una capacità di diagnostica.

Una o più forme di attuazione possono fornire un controllo flessibile in base a due parametri soltanto, con la capacità di fornire un comportamento del tempo di reazione rispetto alla corrente atto ad essere adattato facilmente su misura con le caratteristiche di IT (corrente/tempo) dei collegamenti elettrici, come la curva della corrente rispetto al tempo indicata attualmente come curva IT.

Ciascun punto in una tale curva indica un tempo più lungo (massimo) per il quale una corrente corrispondente può scorrere in un certo filo a una data temperatura ambiente senza dare origine a effetti indesiderati. Tali curve possono essere riportate nei manuali (“data sheet”) dei fili e dipendono perlopiù dalla sezione del filo e dalla temperatura massima dell’isolamento.

Una o più forme di attuazione possono facilitare un adattamento flessibile a una curva IT, il che può facilitare, a sua volta, la definizione di comportamenti del tempo di reazione rispetto alla corrente compatibili con carichi esposti ad alti livelli di correnti transitorie e con un rischio ridotto di falso latch-off a causa della corrente di punta (“inrush”) del carico.

Una o più forme di attuazione possono fornire una sorta di fusibile “intelligente” (“smart”) con un costo ridotto di integrazione sul silicio e un tempo di reazione programmabile.

Una o più forme di attuazione possono comportare di valutare il budget di i<2>(t) (il quadrato della corrente istantanea) e di IRMS (il valore quadratico medio della corrente) associato a un certo filo e di agire per interrompere il flusso di corrente con un latch come risultato del fatto che un budget di i<2>(t) e/o IRMS raggiunge certi limiti.

In una o più forme di attuazione, (soltanto) due parametri facilitano l’adattamento di un comportamento del tempo di reazione rispetto alla corrente e un comportamento della IRMS a una certa caratteristica della più alta corrente (massima) rispetto al tempo, impostata per un certo filo.

Una o più forme di attuazione possono raggiungere questi risultati senza operazioni complesse (moltiplicazione, somma, sottrazione, integrazione). Questo facilita un’implementazione con pochi componenti semplici (riferimenti fissi, comparatori, logica standard e un contatore digitale a salire/scendere con una frequenza di clock fissa) di una soluzione affidabile atta a soddisfare gli obiettivi di sicurezza e di tolleranza ai guasti delle applicazioni automotive del giorno d’oggi e di prossima generazione.

Breve descrizione delle figure

Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio, con riferimento alle figure annesse, nelle quali:

- la Figura 1 è uno schema a blocchi di un circuito secondo forme di attuazione della presente descrizione, - le Figure 2A, 2B e le Figure 3A, 3B rappresentano esempi di possibili comportamenti di forme di attuazione della presente descrizione rispettivamente in presenza di una corrente che varia continuamente nel corso del tempo (Figure 2A e 2B) e in presenza di una corrente a impulsi (Figure 3A e 3B),

- le Figure 4, 5 e 6 sono esempi di diagrammi di criteri alla base di forme di attuazione della presente descrizione,

- le Figure 7A e 7B includono ciascuna tre diagrammi sovrapposti con una scala di tempo comune che rappresentano a titolo di esempio il possibile comportamento di un circuito secondo forme di attuazione della presente descrizione,

- la Figura 8 è un esempio di un diagramma di criteri che può essere applicato in forme di attuazione della presente descrizione, e

- la Figura 9 è uno schema a blocchi di un sistema che incorpora un circuito secondo forme di attuazione della presente descrizione.

Descrizione dettagliata di esempi di forme di attuazione

Nella descrizione che segue, sono illustrati uno o più dettagli specifici, allo scopo di fornire una comprensione approfondita di vari esempi di forme di attuazione di questa descrizione. Le forme di attuazione possono essere ottenute senza uno o più dei dettagli specifici o con altri procedimenti, componenti, materiali, ecc. In altri casi, operazioni, materiali o strutture note non sono illustrate o descritte in dettaglio in modo tale che certi aspetti delle forme di attuazione non saranno resi poco chiari.

Un riferimento a “una forma di attuazione” nel quadro della presente descrizione intende indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta con riferimento alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Per cui, le frasi come “in una forma di attuazione” che possono essere presenti in uno o più punti della presente descrizione non fanno necessariamente riferimento proprio alla stessa forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato qualsiasi in una o più forme di attuazione.

I riferimenti usati qui sono forniti semplicemente per convenienza e quindi non definiscono l’ambito di protezione o l’ambito delle forme di attuazione.

Come alternativa ai fusibili tradizionali che fondono, i sistemi elettrici come un cablaggio di fili automobilistico possono essere protetti da eventi di sovraccarico e/o di cortocircuito controllando il budget della temperatura nel tempo rispetto alla generazione di calore mediante l’effetto Joule.

Un tale approccio può comportare di usare una circuiteria elettronica con la capacità di stimare la temperatura di un filo e di decidere di interrompere (o almeno di ridurre) la corrente che scorre attraverso il filo quando il budget della temperatura nel tempo supera un certo valore limite.

La protezione di un cablaggio di fili può comportare sostanzialmente di limitare la temperatura dei fili al di sotto di livelli di “guardia”, compatibili con un livello desiderato di affidabilità. La temperatura di un filo può essere stimata in base a un modello elettro-termico semplificato. Si può definire in modo corrispondente una condizione di latching (interruzione della corrente), per esempio come risultato di un aumento della temperatura del filo ΔTWIRE(t) superiore a una certa soglia ΔTMAX.

Un modello elettro-termico semplificato per un filo può comportare di valutare la potenza termica generata mediante l’effetto Joule, PJOULE EFFECT(t) come

dove RWIRE è la resistenza elettrica del filo (che a sua volta è funzione della temperatura del filo TWIRE) e IWIRE è la corrente che scorre attraverso il filo.

Un tale modello termico può tenere in conto il fatto che il filo può anche dissipare potenza termica come risultato di un raffreddamento (per esempio, con l’aria circostante).

La potenza dissipata mediante raffreddamento PCOOLING(t) può essere espressa come

dove ΔTWIRE(t) è la differenza della temperatura del filo TWIRE rispetto all’ambiente circostante e RTHWIRE è la resistenza termica associata.

Una condizione di continuità applicata alla potenza termica generata dall’effetto Joule e alla potenza dissipata mediante raffreddamento conduce alla definizione di una cosiddetta potenza “adiabatica” con la forma

con il valore per ΔTWIRE(t) atto a essere calcolato co me

dove C indica la capacità termica del filo e TWIRE indica la temperatura del filo.

L’implementazione di un modello termico (peraltro semplificato) come discusso in precedenza comporterebbe l’implementazione di un circuito complesso che esegue varie operazioni, come quattro moltiplicazioni, due divisioni e un’integrazione nel tempo. Inoltre, almeno cinque valori di riferimento o parametri possono essere coinvolti in un tale modello che richiede una capacità di memoria. Ciò comporterebbe, a sua volta, una memoria non volatile (NVM, “Non-Volatile Memory”) nel caso di un’implementazione digitale o una circuiteria di impostazione di riferimento analogica complessa nel caso di un’implementazione analogica.

Inoltre, implementare una tale soluzione comporta quasi inevitabilmente di usare un microcontrollore per convertire in un formato digitale il valore della corrente del filo misurata e di calcolare la temperatura del collegamento elettrico in tempo reale usando una equazione che rappresenta il modello elettro-termico del filo. Integrare su silicio un tale dispositivo avrebbe come risultato un circuito digitale abbastanza complesso, come un microcontrollore embedded con una memoria non volatile o una macchina a stati con una memoria non volatile.

Per riassumere, un tale approccio risulterebbe costoso sia in termini di area di semiconduttore occupata, sia per il numero di maschere coinvolte nel processo di fabbricazione associato.

Inoltre, integrare tale circuito in uno switch di potenza “intelligente” comporterebbe di tenere conto di varie condizioni al contorno in termini di componenti elettronici disponibili, di occupazione di area di semiconduttore e di testabilità. La fattibilità di una tale soluzione sarebbe (fortemente) legata alla scelta della tecnologia usata per l’integrazione, con una ulteriore limitazione legata al fatto che certe tecnologie che non sono in grado di supportare memorie non volatili.

Nella Figura 1, un riferimento 10 indica nel suo complesso un circuito secondo una o più forme di attuazione. Nell’esempio di forma di attuazione rappresentato qui a titolo di esempio, il circuito 10 comprende quattro sezioni circuitali, cioè:

- una sezione circuitale di comparatore 12,

- una sezione circuitale di logica 14,

- una sezione 16 che effettua funzioni di contatore graduato in su/giù con diminuzione fissa, e

- una sezione di latch 18.

Sebbene rappresentate a titolo di esempio come sezioni separate per semplicità e facilità di descrizione, una o più delle sezioni da 12 a 18 qui discusse possono essere integrate in sezioni circuitali di livello più elevato o possono essere suddivise in sottosezioni circuitali secondo opzioni di implementazione desiderate. Inoltre, in una o più forme di attuazione, certi elementi rappresentati qui a titolo di esempio come parti delle sezioni circuitali da 12 a 18 possono essere implementate come elementi esterni. Similmente, in una o più forme di attuazione, il circuito 10 può comprendere elementi ulteriori oltre a quelli rappresentati qui a titolo di esempio.

Come rappresentato qui a titolo di esempio, la sezione circuitale di comparatore 12 può comprendere un ingresso 121 configurato per ricevere un segnale di ingresso IN1 indicativo della corrente che scorre attraverso un filo W (per esempio, un cablaggio di fili automobilistico). Il filo può avere associato un carico L (si veda la Figura 9) ed è previsto che sia protetto da eventi di sovraccarico e/o di cortocircuito.

Nello schema della Figura 1, il riferimento S indica un sensore amperometrico (di un qualsiasi tipo noto agli esperti nella tecnica) configurato per generare un segnale di rilevamento Ks*IWIRE(t) indicativo dell’intensità IWIRE(t) della corrente che scorre attraverso il filo W.

Come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1, il sensore S può essere accoppiato a un blocco circuitale di impostazione IS attivo tra il sensore S e l’ingresso 121, in modo tale che un valore normalizzato per la corrente attraverso il filo W, cioè IWIRE(t)/INOM, possa essere applicato all’ingresso 121.

In una o più forme di attuazione, il valore per INOM può così essere impostato (selettivamente, per esempio) a un valore nominale per la corrente IWIRE(t).

In tal modo, il circuito 10 può essere configurato per funzionare come una sorta di fusibile “universale”, atto a effettuare un latching (vale a dire, interrompere o almeno ridurre) la corrente attraverso il filo W, come risultato del fatto che è stato trovato che una corrente raggiunge una soglia di sicurezza definita in funzione di un (primo) parametro di impostazione rappresentato da INOM.

Si apprezzerà che sia il sensore S sia il blocco circuitale IS per impostare il valore nominale INOM per la corrente possono essere elementi distinti dalle forme di attuazione.

In una o più forme di attuazione, la sezione circuitale di comparatore 12 può includere un banco di comparatori C1, .. , Cn (indicati collettivamente come 122) configurati per confrontare il valore di corrente (normalizzato) IWIRE(t)/INOM con rispettive soglie o livelli di confronto K1, …, Kn che possono essere calcolate come discusso in seguito e memorizzate in rispettivi registri in un banco di registri, indicato collettivamente come 124.

Per esempio, le soglie K1, …, Kn possono essere impostate in modo da produrre una corrispondenza tra il numero delle soglie e il numero dei bit associati a un banco di registri D 164, come discusso in seguito.

In una o più forme di attuazione, il valore per K1 può essere impostato per convenzione all’unità (K1 = 1) con riferimento a una corrente normalizzata IWIRE(t)/INOM.

Inoltre, la normalizzazione può essere effettuata con riferimento a K1*IWIRE(t)/INOM con K1≠1 e i K valori possono essere impostati in modo corrispondente come (1*K1, K2*K1, Kn*K1). Quest’implementazione può essere vantaggiosa quando il riferimento sono valori analogici (tensione), in modo tale che per Kn*K1 possa essere impostato un più alto valore (massimo), che è compatibile con il più alto valore analogico che può essere fissato nell’IC associato: per esempio Kn*K1 < 5, se il massimo valore di riferimento ammesso è 5.

La sezione circuitale di logica 14 può comprendere una rete combinatoria che comprende una pluralità di stadi, indicati collettivamente come 142, che rilevano le rispettive uscite dei comparatori C1, C2, … , Cn e identificano la posizione del valore di corrente (normalizzato) IWIRE(t)/INOM all’interno della matrice (monodimensionale) [K1, K2, … , Kn] delle soglie di riferimento 124, in modo tale che soltanto una delle uscite della sezione circuitale di logica 14 sia posta a un dato valore, come logic_out (I)=1 corrispondente a KI-1<IWIRE(t)/INOM<KI, con I che indica l’I-esima soglia di riferimento nella matrice [K1, K2, … , Kn], mentre tutte le altre uscite della logica sono poste a un altro valore, per esempio zero.

L’impostazione delle soglie può avvenire in base ai criteri discussi in seguito con riferimento alle Figure da 4 a 6.

Il blocco circuitale 16 funziona con una frequenza di clock fissa fornita da un blocco circuitale di clock 162 (rappresentato qui a titolo di esempio come incluso nella sezione circuitale 16) e comprende un banco di flip-flop D di ingresso (indicati collettivamente come 164), che sono pilotati da rispettive uscite del blocco circuitale di logica 142.

L’uscita del banco di flip-flop 164 può così comprendere una parola binaria di n-bit usata per pilotare un contatore (a diminuzione fissa) 166.

Come rappresentato qui a titolo di esempio, il contatore 166 esegue una funzione di sommatore cumulativo mediante un circuito sommatore 1660 e il ritardo di memoria (z<-1>) indicato con 1678. Questa è una configurazione tradizionale per tale circuiteria digitale dove il blocco 1678 (z<-1>) è una memoria per il risultato cumulativo corrente.

Come rappresentato qui a titolo di esempio, il contatore 166 è pilotato:

- per contare “a salire” dalla parola all’uscita del registro di flip-flop 164 (a un ingresso “+” nella parte in alto del blocco 1660 nella Figura 1),

- per diminuire il suo conteggio di una diminuzione fissa (come fornito da un blocco circuitale di diminuzione 1662) o per mantenere il valore di conteggio corrente (diminuzione di 0, come rappresentato a titolo di esempio da un blocco 1664) in funzione della posizione di uno switch 1666, che accoppia a un ingresso di conteggio negativo “-” del circuito sommatore 1660 l’uscita del circuito di diminuzione fissa 1662 o l’uscita del blocco circuitale di diminuzione zero 1664.

Il funzionamento dello switch 1666 è controllato da una porta logica AND 1668, che riceve a sua volta le uscite di un primo blocco di eguaglianza 1670 e di un blocco circuitale di “maggiore di” 1672.

Il primo blocco di eguaglianza 1670 è sensibile all’uscita dal registro di flip-flop 164 e un primo blocco di riferimento zero 1674.

Il blocco circuitale di “maggiore di” 1670 è sensibile a sua volta all’ingresso da un altro blocco di riferimento zero 1676 e all’uscita dal circuito sommatore 1660.

Come discusso precedentemente, il blocco di ritardo 1678 (z<-1>) è un blocco di memoria che memorizza l’uscita del sommatore 1660 e fornisce a ritroso questo valore all’ingresso del sommatore, implementando così un sommatore cumulativo con una circuiteria digitale (sostanzialmente come un integratore digitale).

Il funzionamento del blocco circuitale 16, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1, è sostanzialmente come segue:

- quando IWIRE(t)/INOM è superiore a 1, vale a dire, come risultato del fatto che IWIRE(t) ha raggiunto un valore di soglia INOM impostato mediante il parametro INOM, il flip-flop corrispondente all’I-esimo registro D nel banco 164, è temporizzato dal clock a uno in modo tale che il valore del 164 sia 2<I >e il conteggio del contatore 166 è variato in una prima direzione, per es. “a salire”, aumentando il conteggio di 2<I>, in modo tale che l’incremento nel conteggio sia indicativo di “quanto” IWIRE(t) è più alta di INOM,

- se D=0, vale a dire, come risultato del fatto che IWIRE(t) non raggiunge il valore di soglia rappresentato da INOM, allora:

- a) se il conteggio del contatore 166 è differente da (per es., più alto di) zero, il conteggio del contatore 166 è variato in una seconda direzione, per es. “a scendere”, con il contatore 166 che diminuisce a ciascun impulso di clock dal clock 162 di un valore costante (diminuzione fissa), vale a dire dal valore fissato impostato dal blocco circuitale 1662 finché il valore di conteggio del contatore 166 raggiunge zero,

- b) se il conteggio del contatore 166 è (già) a zero, si può ipotizzare che l’uscita dal contatore 166 sia Nessuna Operazione o NOP (No OPeration).

Gli esperti nella tecnica apprezzeranno che “a salire” e “a scendere”, come rappresentato qui a titolo di esempio per le direzioni di conteggio opposte per il contatore 166, non rappresentano di per sé una scelta obbligatoria in quanto una o più forme di attuazione possono adottare, con le dovute modifiche, una scelta complementare.

La sezione circuitale di latch 18, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1, comprende un circuito di latch 182, che può essere resettato mediante un ingresso 184 (IN3) e che è sensibile mediante un blocco circuitale di confronto 186 (un circuito di confronto di “superiore o uguale”, per esempio) all’uscita dal contatore 166 nel blocco circuitale 16 e a un valore limite (per esempio, un valore del contatore massimo o superiore Counter_MAX) come fornito da un blocco circuitale 188. Il blocco circuitale è accoppiato, a sua volta, a un ingresso 190 (indicato con IN2) configurato per ricevere un valore di impostazione (di tempo) TNOM da un blocco di impostazione TS.

Il valore per TNOM può così essere impostato (selettivamente, per esempio) a un valore nominale corrispondente a un tempo desiderato affinché la sezione circuitale di latch 18 effettui un latching quando è rilevato che una certa corrente costante (K2.INOM, a titolo di esempio non limitativo) scorre attraverso il filo W.

Il circuito 10 può così essere configurato per funzionare come una sorta di fusibile lento/rapido regolabile, il cui tempo di intervento può essere regolato selettivamente.

Si apprezzerà di nuovo che, com’è il caso per il blocco circuitale IS per impostare il valore nominale INOM per la corrente, il blocco di impostazione TS per TNOM, può essere un blocco distinto dalle forme di attuazione.

Come rappresentato qui a titolo di esempio, il blocco di impostazione IS fisserà il valore di Counter_MAX = TNOM * Frequenza di clock.

Questo può essere implementato con una circuiteria standard (tabella di ricerca (“look-up”) o registro di SPI o A/D, e così via…) come adatto per le forme di attuazione.

Una sezione circuitale di latch 18, come rappresentato qui a titolo di esempio, effettuerà un latching del suo segnale di uscita Out (in un nodo indicato come 192 nella Figura 1) a un certo valore logico (“1” per esempio) come risultato del fatto che il valore del contatore 166 raggiunge un valore limite (il valore superiore Counter_MAX impostato mediante il blocco 188, per esempio) determinato in funzione del segnale di impostazione TNOM ricevuto all’ingresso 190.

In una o più forme di attuazione, il valore per il valore limite Counter_MAX (sarà considerato qui per semplicità un valore massimo o superiore) può essere impostato in base alla relazione:

Counter_MAX = TNOM*frequenza di clock.

dove frequenza di clock indica la frequenza del clock 162 che, sebbene rappresentata come compresa nel blocco circuitale 16, può essere configurata per fornire il clock per il funzionamento dell’intero circuito 10.

Come indicato, il contatore 166 può essere graduato a 2<I >in modo tale che possa essere trovato che una matrice di tempo corrisponda alla matrice per i “K” valori nella sezione circuitale di comparatore 12, in modo tale che:

TNOM*[∞,2<0>, 2<1>, 2<2 >… , 2<n-2>)], INOM(K1, K2, K3, .., Kn) dove si può ritenere che TNOM*2<(I-2) >corrisponda al tempo per effettuare un latching quando è rilevato che una corrente costante INOM*KI scorre attraverso il filo W.

La notazione precedente prende in considerazione lo spostamento negli indici di K, con K1 che diventa K2 e così via. Inoltre, si ritiene che il tempo nominale corrisponda al primo gradino. Dopo lo spostamento, il primo gradino è K2 e il valore 1 = K1 è associato a T = ∞.

Gli elementi in una tale matrice possono essere considerati come definire una curva del tempo di reazione rispetto alla corrente, che può essere approssimata da N gradini come discusso in seguito con riferimento alla Figura 4.

I diagrammi delle Figure 2A e 2B sono esempi del possibile comportamento di un circuito come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1 ipotizzando che la corrente che scorre attraverso il filo W aumenti in modo simile a una rampa (onda triangolare), come rappresentato a titolo di esempio nella porzione di sinistra della Figura 2A aumentando da zero al valore nominale INOM e oltre attraverso le varie soglie INOM*[K1, K2, ..] fino a un valore limite (livello di picco) al quale la sezione di latch 18 è attivata al fine di interrompere (o almeno di ridurre) la corrente IWIRE(t). Questo può avvenire mediante l’intervento di uno switch di potenza come discusso in seguito con riferimento alla Figura 9.

Il diagramma della Figura 2B è un esempio del comportamento nel tempo corrispondente del valore di conteggio C del contatore 166, con il valore di conteggio C che aumenta all’aumentare della IWIRE(t) finché è raggiunto il valore limite (superiore) Counter_MAX = TNOM*frequenza di clock, al che la sezione circuitale di latch 18 interviene come indicato da L nella Figura 2B.

Il funzionamento di un circuito come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1 nel caso di una corrente IWIRE(t) che varia con continuità rispetto al tempo (simile a dente di sega, per esempio) comporta cicli di funzionamento comprendenti:

- una fase di NOP (per IWIRE(t) inferiore a INOM),

- una fase di incremento graduato del contatore CI (fino a un intervento del latch come indicato in L), e

- una fase di decremento (diminuzione fissa) del contatore indicata come CD.

I diagrammi delle Figure 3A e 3B rappresentano un esempio di un comportamento corrispondente di un circuito come 10 nei casi di una corrente a impulsi IWIRE(t), con una tale corrente a impulsi che commuta tra un valore “zero” (così, più basso di INOM) e un valore superiore che si trova da qualche parte nella matrice stabilita dai valori K1, K2, ...

La Figura 3B evidenzia che le fasi di conteggio del contatore 166 in direzioni opposte (per es., “a salire” CI e “a scendere” CD) possono alternarsi e la sezione circuitale di latch 18 interviene in L come risultato del fatto che il valore di conteggio del contatore 166 raggiunge il valore limite Counter_MAX.

Il diagramma della Figura 4 è un esempio della possibilità di intervenire sulla matrice di “asse del tempo”/“asse della corrente”, cioè TNOM*[∞,2<0>, 2<1>, 2<2 >… , 2<n-2>], INOM(K1, K2, K3, .., Kn), al fine di generare un numero teoricamente infinito di curve corrente/tempo (IT) impostando i due parametri INOM (blocco circuitale IS e ingresso 121 nella Figura 1) e TNOM (blocco circuitale di ingresso TS e ingresso 190 nella Figura 1).

Agendo sui valori delle soglie KI (che si può ipotizzare che siano identici per semplicità, ma possono anche essere selezionati in modo da essere differenti per perseguire un adattamento anche più fine), si può far sì che tali curve di IT siano adattate con le caratteristiche di un certo filo W da proteggere (per es., un cablaggio di fili) ed tali caratteristiche sono normalmente riscontrate presentare una sorta di comportamento di tipo iperbolico (come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 5), che si presta ad un fitting tramite un comportamento 1/2<I >(I = 0, 1, 2, ...) della relazione che può collegare INOM e TNOM in un circuito come il circuito 10 della Figura 1.

I valori di corrente e di tempo nella curva possono definire un’ampiezza della corrente e una durata dell’impulso che possono condurre la temperatura del filo a raggiungere una temperatura (massima) limite specificata.

A tale riguardo, si apprezzerà che, sebbene in tutta questa descrizione si faccia per semplicità riferimento a un “filo”, il filo W può essere considerato come un esempio di un qualsiasi componente elettrico che è previsto sia attraversato da una certa corrente (IWIRE(t) essendo un esempio di una tale corrente) e che si intende proteggere.

Per esempio, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 5, la risposta IT di un circuito come il circuito 10 può essere adattata ad un comportamento desiderato impostando un valore per INOM con riferimento a un più alto rate di corrente DC (massimo).

A titolo di esempio, il diagramma della Figura 5 si riferisce a tre possibilità:

- 12 A (linea tratteggiata),

- 18 A (linea a tratto e punto), e

- 30 A (linea a tratto e punto doppio).

Questi valori possono corrispondere, per esempio, ad aree di sezione dei fili corrispondenti a 0,5 mm<2>, 1 mm<2 >e 2,5 mm<2>.

Naturalmente, i valori indicati sono puramente esemplificativi e non limitativi per le forme di attuazione.

Per esempio, queste curve di IT possono essere stimate a una temperatura del filo massima di 150 °C (e a una temperatura ambiente di 85 °C massima), in modo tale che si possa fare sì che il valore per INOM corrisponda a un valore efficace di corrente IRMS più alto (accettabile) con tutti i valori di IT del circuito 10 suscettibili di essere adattati automaticamente alla curva IT del filo con il tempo di intervento della sezione circuitale di latch 18 regolato in modo corrispondente (impostando TNOM) affinché con una graduale riduzione al diminuire del valore della corrente (da destra a sinistra nel diagramma della Figura 5) a valori sempre più alti rispetto al valore “asintotico” eventualmente in relazione a tempi lunghi, come 300 s.

Naturalmente, il valore di 300s indicato come il tempo corrispondente al primo gradino è a titolo puramente esemplificativo. Tale valore può cambiare in maniera coordinata con il valore costante usato per l’operazione di (conteggio in giù con) diminuzione fissa del contatore 166. Per esempio, 300 s possono essere un valore che si adatta ad un certo cavo quando la diminuzione fissa è impostata, per esempio, a 16. Se il valore di diminuzione fissa è cambiato, l’adattamento sarà ancora possibile fissando un valore di tempo differente.

La Figura 6 è un esempio dello stesso concetto rappresentato sotto forma di un grafico, dove il tempo (scala delle ordinate) è rappresentato in funzione della corrente (scala delle ascisse). La linea continua C85 rappresenta il comportamento di un filo W a una temperatura ambiente di 85 °C e la linea tratteggiata è un esempio del comportamento del circuito 10 che agisce come un fusibile “intelligente” e la linea a tratto e punto è un esempio dell’applicazione di un impulso di carico LP.

Il diagramma della Figura 6 si riferisce, a titolo di esempio, a tempo “asintotico” di 300 s per INOM = 12 A (dimensione del filo 0,5 mm<2 >con una corrente DC massima di 12 A) ipotizzando una corrente iniziale uguale a zero. In altre parole, 300 s possono corrispondere al primo gradino: INOM*K2 mentre, quando IWIRE < 12 A � T = infinito; la temporizzazione asintotica cambierà così con il cambiare del valore della diminuzione fissa.

I diagrammi delle Figure 7A e 7B sono esempi ulteriori del comportamento di un circuito 10, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1:

- in un caso in cui la corrente IWIRE(t) non è tale da far sì che il valore di conteggio del contatore 166 raggiunga un valore limite superiore Counter_MAX (Figura 7A), e

- in un caso in cui la corrente IWIRE(t), per contro, fa sì che il valore di conteggio del contatore 166 raggiunga un tale valore limite, facendo in tal modo sì che la sezione circuitale di latch 18 intervenga a interrompere la corrente (Figura 7B).

In entrambe le Figure 7A e 7B, il diagramma superiore è un esempio di un possibile comportamento nel tempo della corrente IWIRE(t), che nella Figura 7A si ritiene che rimanga a un valore “sicuro” di, per es., 11,9 A, minore di un limite di 12 A, mentre nella Figura 7B si ipotizza che raggiunga un valore di 12,7 A, superiore al limite di 12 A.

In modo corrispondente, il valore di conteggio C del contatore 166 rimane praticamente a 0 (e così non raggiunge il valore limite Counter_MAX nella Figura 7A), mentre nella Figura 7B il valore di conteggio aumenta e raggiunge il valore limite Counter_MAX per diminuire alla fine dopo l’intervento del latch.

Nella Figura 7A, è mostrato che la temperatura del filo (°C) T rimane a un valore compreso tra 135 °C e 160 °C che è ritenuto accettabile, mentre nella Figura 7B è mostrata una temperatura del filo che sale a un livello più alto, più vicino a 160 °C e cala successivamente come risultato del fatto che la corrente è interrotta dall’intervento della sezione circuitale di latch.

Ancora una volta, i valori numerici riportati in precedenza sono puramente esemplificativi e non limitativi.

Progettare un circuito 10 come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1 può comportare di calcolare i valori per le soglie da K2 a Kn nella sezione circuitale di comparatore 12 con il criterio di fare sì che il valore efficace per la corrente IWIRE(t) rimanga sotto un valore di corrente INOM specificato, come impostato mediante il parametro INOM.

Nel caso di una corrente a impulsi (si vedano, per esempio, le Figure 3A e 3B), l’azione di conteggio del contatore 166 può essere sottoposta a un incremento cumulativo (si veda specialmente la Figura 3B) come risultato del fatto che il contatore 166 inizia eventualmente a contare da un valore non zero quando gli impulsi hanno i loro fronti di salita. Un tale effetto cumulativo può far sì eventualmente che il valore del contatore raggiunga il valore Counter_MAX per produrre un intervento indesiderato del latch.

In una o più forme di attuazione, si può identificare un valore massimo per il duty cycle di una corrente a impulsi che rappresenta una condizione limite prima che intervenga un accumulo del contatore, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 3B. In tal modo, esiste la possibilità di facilitare un funzionamento scalato, a scendere, con diminuzione fissa, del contatore 166, in modo tale che il contatore 166 inizi a contare (per es., a salire) da zero a ciascun fronte di salita della corrente a impulsi e ritorni a zero (per es., a causa di un conteggio a scendere con diminuzione fissa) appena prima di un impulso successivo.

Il diagramma della Figura 8 si riferisce all’esempio di un caso di impulsi di corrente che comprendono impulsi a onda quadra con un periodo T dato dalla somma di un tempo di “on” T1I e di un tempo di “off” T2I. Il diagramma della Figura 8 è un esempio della possibilità di definire una relazione che collega il valore del contatore a gradini I*T1I (con Contatore a Gradini I = 2<(I-2)>), il parametro INOM e l’ampiezza INOM*KI della corrente a impulsi, in modo tale che il prodotto Contatore a Gradini I*T1I*frequenza di clock sopra il tempo di on T1I (fase di incremento CI) sia compensato dal prodotto Diminuzione fissa*T2I*frequenza di clock sopra il tempo di off T2I (fase di diminuzione CD) con Diminuzione fissa impostata dal blocco 188 nella Figura 1.

L’applicazione di tale criterio conduce a impostare KI (ipotizzando una distribuzione uniforme all’interno della matrice delle soglie nella sezione circuitale di comparatore 12) in modo tale che

KI=1/(MAX duty cycle)<1/2>=[(2<(I-2)>+ Diminuzione fissa)/Diminuzione fissa]<1/2>

con i valori per KI indipendenti da TNOM.

La Figura 9 è un esempio del possibile uso di un circuito 10, come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1, nel quadro di un sistema 1000 che facilita la protezione di un cablaggio di fili W che alimenta un carico L.

Come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 9, un tale sistema può comprendere uno switch di potenza “intelligente” ed una sorgente di alimentazione (come un Bus di Potenza Automotive o APB (“Automotive Power Bus”)) accoppiata al polo positivo B+ di una batteria B a una tensione VBAT.

In una o più forme di attuazione, un sistema 1000 come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 9 può comprendere uno switch di potenza PS come, per esempio, un transistore MOSFET di potenza avente il percorso di corrente attraverso di esso (source-drain nel caso di un transistore a effetto di campo come un transistore MOSFET) che accoppia l’alimentazione VBAT con il cablaggio di fili W e il terminale di controllo dei transistori di potenza PS (il gate, nel caso di un transistore a effetto di campo come un transistore MOSFET) pilotato mediante una circuiteria (logica) 180, che è sensibile a un segnale di pilotaggio del carico L come ricevuto a un nodo di pilotaggio indicato come Input, così come al segnale di uscita Out nel nodo 192 della sezione di latch del circuito 10.

Nella Figura 9 le parti o gli elementi simili a parti o elementi già discussi con riferimento alle figure precedenti sono indicati con riferimenti simili: una descrizione dettagliata di queste parti o elementi non sarà ripetuta per brevità.

La rappresentazione della Figura 9 è un esempio secondo il quale l’elettrodo di controllo (il gate, per esempio) del transistore di potenza PS può essere controllato dalla circuiteria 180 mediante uno stadio di controllo 1002 accoppiato a un blocco circuitale di livellamento di VDS 1004 che è sensibile, a sua volta, alla tensione di batteria VBAT, con la conseguente possibilità di disconnettere il cablaggio di fili W in presenza di una condizione di sovratensione sopra la tensione VBAT.

La rappresentazione della Figura 9 evidenzia anche la possibilità che la circuiteria 180 sia sensibile all’uscita di un blocco di protezione del silicio 1006 che è sensibile a sua volta, mediante un blocco di rilevazione della corrente 1008, alla corrente attraverso il transistore di potenza PS (e così attraverso il cablaggio di fili W).

La stessa corrente può essere rilevata dal sensore S che è previsto che sia accoppiato all’ingresso 121 (IN1), come rappresentato a titolo di esempio nella Figura 1.

La rappresentazione nella Figura 9 (che si riferisce anche alla possibile presenza di una pompa di carica 1010 di qualsiasi tipo noto agli esperti nella tecnica) rappresenta a titolo di esempio che, oltre a essere inviato alla circuiteria 180 per ridurre/interrompere eventualmente la corrente attraverso il filo W, il segnale di uscita Out dalla sezione di latch 18 del circuito 10 può essere inviato a un pin di uscita Fuse_DIAG, che può essere usato a scopi di diagnostica, per es., essendo impostato alto quando il “fusibile” 10 è in uno stato di latch.

Nella Figura 9, F_CTRL indica un pin disponibile per il controllo del fusibile, che può essere connesso al nodo di ingresso IN3 (nodo 184 nella Figura 1) come un pin di reset per il latch.

Nella Figura 9 è rappresentato un pin indicato con FTS che connette una resistenza RFTS a massa GND allo scopo di impostare il valore di TNOM, in modo tale che il blocco di TS possa contribuire a calcolare il valore del valore di Counter_MAX discusso precedentemente in funzione di RFTS.

Nella Figura 9, è rappresentato anche un pin indicato con FCS che può essere usato per impostare il valore di INOM (si veda il blocco IS nella Figura 1).

Per esempio, in una o più forme di attuazione, il blocco S può essere implementato come un generatore di corrente che genera una corrente Ks*IWIRE(t) proporzionale alla corrente IWIRE(t) nel filo W: questo può avvenire, per esempio, mediante una caratteristica di sensfet associata al transistore PS. Si può usare una resistenza RFCS tra il pin FCS e la massa per impostare il valore per INOM in modo tale che, per esempio, la tensione al nodo di ingresso 121 nella Figura 1 (vale a dire, IN1) sia uguale a 1 quando IWIRE è uguale a INOM.

La rappresentazione della Figura 9 si riferisce anche alla possibile presenza di ulteriori pin indicati con CS (una funzione standard fornita tradizionalmente nei dispositivi di potenza “intelligenti”) e GND (la massa dell’IC del sistema 1000). Questa rappresentazione è puramente per completezza, in quanto nessuno di tali pin è rilevante per la presente descrizione.

La Figura 9 è un esempio di una possibile applicazione, non limitativa, di certe forme di attuazione a un circuito di controllo integrato in un IC di potenza “intelligente” per il resto tradizionale. Un riferimento a questa possibile applicazione è puramente esemplificativo di una tra una varietà di possibili applicazioni che possono trarre vantaggio dalla capacità di controllare il budget della temperatura nel tempo di un conduttore che ha una corrente che scorre attraverso di esso.

Un circuito 10, come rappresentato qui a titolo di esempio, può così essere compreso (integrato, per esempio) in un sistema che ha una configurazione differente da quella rappresentata a titolo di esempio nella Figura 9.

Per esempio, un circuito 10 come rappresentato qui a titolo di esempio può essere integrato in un dispositivo di pilotaggio (“driver”) di gate che non comprende uno switch di potenza.

Inoltre, in una o più forme di attuazione, i parametri operativi possono essere impostati in un modo differente dal modo presentato qui a titolo di esempio. Per esempio, INOM e/o TNOM possono essere impostati mediante un bus di comunicazione seriale e/o, come alternativa all’implementazione analogica rappresentata a titolo di esempio nella Figura 9, i blocchi IS, TS possono essere implementati come una circuiteria digitale.

Similmente, un rilevamento della corrente Iwire(t) può essere mediante un dispositivo amperometrico shunt.

Una conversione analogica/digitale (A/D) della corrente Iwire(t) può facilitare una gestione della corrente in una maniera (completamente) digitale.

In varie applicazioni possibili, un circuito 10 come rappresentato qui a titolo di esempio può fornire un semplice circuito atto a valutare la IRMS (il valore quadratico medio della corrente) che scorre in un cavo.

Un circuito 10, come rappresentato qui a titolo di esempio, può essere usato per interagire con un dispositivo di pilotaggio per interrompere una corrente (quando IRMS > INOM, per esempio), per limitare la corrente che scorre in un filo per mezzo di una modulazione PWM o solo per impartire un avvertimento che può essere comunicato da una diagnostica.

Come indicato, un circuito 10 come rappresentato qui a titolo di esempio è atto a misurare il valore di IRMS nella misura in cui i parametri (le soglie) da K2 a Kn possono essere selezionati come valori normalizzati di una corrente come definito per valori normalizzati della temporizzazione (da 1 a 2<n-2>).

I valori da K2 a Kn possono essere valori fissi in modo tale che, se moltiplicati per INOM, possano definire una curva di IT che va bene con le caratteristiche di IT dei fili, dove le caratteristiche di IT dei fili sono definite per una temperatura massima dei fili con una data temperatura ambiente, il che è facilitato dal fatto che da K2 a Kn possono essere calcolati per un valore costante di IRMS.

Una o più forme di attuazione, come rappresentate qui a titolo di esempio, facilitano il calcolo/valutazione della IRMS implementando il calcolo dell’integrale di i<2>(t)

<nel tempo (vale a dire, > <come un semplice >

contatore dove il valore incrementale dt è discreto ed è reso variabile in funzione della corrente.

Una o più forme di attuazione traggono vantaggio dall’uso di valori incrementali di potenza di 2 (2<I>), poiché ciò facilita un’implementazione semplice del contatore. Determinare (calcolare) le soglie di corrente come INOM*(K1,…, Kn) facilita l’ottenimento di un risultato del conteggio che è rappresentativo di IRMS.

È stato trovato che una o più forme di attuazione funzionano correttamente anche quando la corrente i(t) è variabile con transitori veloci nella misura in cui può essere selezionata una frequenza di clock del sistema che è (molto) più alta (10 volte più alta, per esempio) della larghezza di banda della frequenza di i(t). In tal modo, il valore incrementale (2<I>) è aggiornato molte volte durante un transitorio. Ciò facilita l’ottenimento di un alto grado di precisione in funzione della risoluzione dei riferimenti INOM*( K1,… Kn).

Un circuito (per esempio, 10) come rappresentato qui a titolo di esempio può comprendere:

- un nodo di ingresso (per esempio, 121) configurato per ricevere un segnale di rilevamento (per esempio, IN1) indicativo di un’intensità di corrente (per esempio, IWIRE(t)) di una corrente che scorre in un conduttore (per esempio, W),

- un nodo di uscita (per esempio, 192) configurato per emettere un segnale di uscita (per esempio, Out),

- una circuiteria di elaborazione di segnale (per esempio, 12, 14) accoppiata al nodo di ingresso per ricevere da esso il segnale di rilevamento, la circuiteria di elaborazione di segnale configurata per confrontare (per esempio, 122, 124) detta intensità di corrente con un valore di riferimento (per esempio, INOM) per l’intensità di corrente nel conduttore e per produrre (per esempio, 142) un segnale di confronto (per esempio, D1, ..., Dn) che indica se detta intensità di corrente supera il valore di riferimento,

- una circuiteria di contatore (per esempio, 166) accoppiata alla circuiteria di elaborazione di segnale, la circuiteria di contatore pilotata dal segnale di confronto e configurata per contare in una prima direzione di conteggio (per esempio, verso l’alto) come risultato del fatto che il segnale di confronto indica che detta intensità di corrente supera il valore di riferimento,

- una circuiteria di latch (per esempio, 18) accoppiata (per esempio, in 186) alla circuiteria di contatore, la circuiteria di latch sensibile al valore di conteggio della circuiteria di contatore e configurata, come risultato del fatto che il valore di conteggio della circuiteria di contatore raggiunge un valore limite (per esempio, Counter_MAX), per emettere detto segnale di uscita in detto nodo di uscita.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, il nodo di uscita può essere configurato per emettere:

- un segnale di uscita di controllo della corrente (per esempio, verso la circuiteria di logica 180) per ridurre (per esempio, per interrompere) la corrente che scorre nel conduttore e/o

- un segnale di uscita di avvertimento (per esempio, Fuse_DIAG) indicativo del fatto che un valore di intensità di corrente (per esempio istantanea, IWIRE(t), o efficace, IRMS) della corrente che scorre in detto conduttore ha raggiunto un valore limite.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, la circuiteria di contatore può essere configurata per contare in una seconda direzione di conteggio (per esempio, verso il basso), opposta alla prima direzione di conteggio, come risultato del fatto che il segnale di confronto indica che detta intensità di corrente non raggiunge il valore di riferimento.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio:

- la prima e la seconda direzione di conteggio della circuiteria di contatore possono comprendere di aumentare e di diminuire, rispettivamente, il valore di conteggio della circuiteria di contatore, e/o

- la circuiteria di contatore può essere configurata per omettere di contare nella seconda direzione di conteggio, opposta alla prima direzione di conteggio, in presenza di un valore di conteggio zero della circuiteria di contatore.

Un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio può comprendere una prima circuiteria di impostazione di parametri (per esempio, IS) accoppiata al primo nodo di ingresso, la prima circuiteria di impostazione di parametri configurata per impostare il valore di riferimento per l’intensità di corrente nel conduttore.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, la prima circuiteria di impostazione di parametri può comprendere un blocco di normalizzazione configurato per fornire al primo nodo di ingresso un detto segnale di rilevamento normalizzato a detto valore di riferimento per l’intensità di corrente nel conduttore.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio:

- la circuiteria di elaborazione di segnale può comprendere un banco di comparatori (per esempio, 122) accoppiato al primo nodo di ingresso e configurato per confrontare detta intensità di corrente con una pluralità di soglie, in cui detto segnale di confronto può comprendere una parola binaria multi-bit, in cui la circuiteria di contatore può essere configurata per variare il suo conteggio nella prima direzione di conteggio in funzione di detta parola binaria multi-bit.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, il circuito contatore può essere configurato per variare il suo conteggio nella seconda direzione di conteggio in gradini di variazione fissi (per esempio, come impostato da 1662).

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, la circuiteria di latch può comprendere una seconda circuiteria di impostazione di parametri (per esempio, TS, 188) configurata per impostare il valore limite (per esempio, Counter_MAX) affinché la circuiteria di latch emetta detto segnale di controllo della corrente.

In un circuito come rappresentato qui a titolo di esempio, la seconda circuiteria di impostazione di parametri può essere configurata per ricevere (per esempio, 190) un segnale di impostazione di tempo (per esempio, IN2, TNOM) che è funzione di un tempo di latch affinché la circuiteria di latch emetta detto segnale di controllo della corrente per una certa intensità di corrente costante in detto conduttore e per impostare il valore limite affinché la circuiteria di latch emetta detto segnale di controllo della corrente in funzione di detto segnale di impostazione di tempo.

In un circuito come rappresentato a titolo di esempio, le soglie in detta pluralità di soglie (per esempio, K1, …, Kn) in detto banco di comparatori hanno valori in cui detto segnale di impostazione di tempo moltiplicato per 2<(I-2) >è uguale a un tempo di latch affinché la circuiteria di latch emetta detto segnale di controllo della corrente per un’intensità di corrente costante in detto conduttore uguale al prodotto di detto valore di riferimento e dell’I-esima soglia in detta pluralità di soglie in detto banco di comparatori.

Un sistema (per esempio, 1000) come rappresentato qui a titolo di esempio per fornire potenza elettrica a un carico (per esempio, L) mediante un conduttore può comprendere:

- uno switch elettronico (per esempio, PS) avente un terminale di controllo così come un percorso di corrente attraverso di esso, lo switch elettronico configurato per essere disposto con il percorso di corrente attraverso di esso tra una sorgente di alimentazione elettrica (per esempio, APB) e detto conduttore per controllare il flusso di corrente tra la sorgente di alimentazione elettrica e detto conduttore,

- un circuito (per esempio, 10) come rappresentato qui a titolo di esempio avente detto nodo di ingresso configurato per ricevere un segnale di rilevamento indicativo di un’intensità di corrente di una corrente che scorre in detto conduttore e detto nodo di uscita accoppiato (per esempio, mediante il circuito di logica 180) al terminale di controllo dello switch elettronico e configurato per applicare adesso detto segnale di controllo della corrente per ridurre (per esempio, per interrompere) la corrente che scorre nel conduttore.

Un procedimento per fare funzionare un circuito o un sistema come rappresentato qui a titolo di esempio può comprendere:

- selezionare un limite superiore per un’intensità di corrente DC in detto conduttore, e

- adottare detto limite superiore per l’intensità di corrente DC in detto conduttore come detto valore di riferimento per l’intensità di corrente nel conduttore.

Fermi restando i principi di fondo, i dettagli e le forme di attuazione possono variare, anche in modo apprezzabile, rispetto a quanto è stato descritto qui, puramente a titolo di esempio, senza uscire dall’ambito di protezione.

L’ambito di protezione è definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Circuito (10), comprendente: - un nodo di ingresso (121) configurato per ricevere un segnale di rilevamento (IN1) indicativo di un’intensità di corrente (IWIRE(t)) di una corrente che scorre in un conduttore (W), - un nodo di uscita (192) configurato per emettere un segnale di uscita (Out), - una circuiteria di elaborazione di segnale (12, 14) accoppiata al nodo di ingresso (121) per ricevere da esso il segnale di rilevamento (IN1), la circuiteria di elaborazione di segnale configurata per confrontare (122, 124) detta intensità di corrente (IWIRE(t)) con un valore di riferimento (INOM) per l’intensità di corrente nel conduttore (W) e per produrre (142) un segnale di confronto (D1, ..., Dn) che indica se detta intensità di corrente (IWIRE(t)) supera il valore di riferimento (INOM), - una circuiteria di contatore (166) accoppiata alla circuiteria di elaborazione di segnale (12, 14), la circuiteria di contatore (166) pilotata dal segnale di confronto (D1, ..., Dn) e configurata per contare in una prima direzione di conteggio come risultato del fatto che il segnale di confronto (D1, ..., Dn) indica che detta intensità di corrente (IWIRE(t)) supera il valore di riferimento (INOM), - una circuiteria di latch (18) accoppiata (186) alla circuiteria di contatore (166), la circuiteria di latch (18) sensibile al valore di conteggio della circuiteria di contatore (166) e configurata per emettere detto segnale di uscita (Out) in corrispondenza di detto nodo di uscita (192) come risultato del fatto che il valore di conteggio della circuiteria di contatore (166) raggiunge un valore limite (Counter_MAX).
2. 2. Circuito (10) secondo la rivendicazione 1, comprendente il nodo di uscita (192) configurato per emettere: - un segnale di uscita di controllo della corrente (180) per ridurre la corrente che scorre nel conduttore (W) e/o - un segnale di uscita di avvertimento (Fuse_DIAG) indicativo del fatto che un valore di intensità di corrente (IWIRE(t), IRMS) della corrente che scorre in detto conduttore (W) ha raggiunto un valore limite.
3. 3. Circuito (10) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la circuiteria di contatore (166) è configurata per contare in una seconda direzione di conteggio, opposta alla prima direzione di conteggio, come risultato del fatto che il segnale di confronto (D1, ..., Dn) indica che detta intensità di corrente (IWIRE(t)) non raggiunge il valore di riferimento (INOM).
4. 4. Circuito (10) secondo la rivendicazione 3, in cui: - la prima e la seconda direzione di conteggio della circuiteria di contatore (166) comprendono aumentare e diminuire, rispettivamente, il valore di conteggio della circuiteria di contatore (166), e/o - la circuiteria di contatore (166) è configurata per omettere di contare nella seconda direzione di conteggio, opposta alla prima direzione di conteggio, in presenza di un valore di conteggio zero della circuiteria di contatore (166).
5. 5. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una prima circuiteria di impostazione di parametri (IS) accoppiata al primo nodo di ingresso (121), la prima circuiteria di impostazione di parametri (IS) configurata per impostare il valore di riferimento (INOM) per l’intensità di corrente nel conduttore (W).
6. 6. Circuito (10) secondo la rivendicazione 5, in cui la prima circuiteria di impostazione di parametri (IS) comprende un blocco di normalizzazione configurato per fornire al primo nodo di ingresso (121) un detto segnale di rilevamento (IN) normalizzato a detto valore di riferimento (INOM) per l’intensità di corrente nel conduttore (W).
7. 7. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui: - la circuiteria di elaborazione di segnale (12, 14) comprende un banco di comparatori (122) accoppiato al primo nodo di ingresso (121) e configurato per confrontare detta intensità di corrente (IWIRE(t)) con una pluralità di soglie (K1, …, Kn), in cui detto segnale di confronto (D1, ..., Dn) comprende una parola binaria multi-bit, in cui la circuiteria di contatore (166) è configurata per variare il suo conteggio nella prima direzione di conteggio in funzione di detta parola binaria multi-bit.
8. 8. Circuito (10) secondo la rivendicazione 3, considerata in combinazione con la rivendicazione 7, in cui la circuiteria di contatore (166) è configurata per variare il suo conteggio nella seconda direzione di conteggio in gradini di variazione fissi (1662).
9. 9. Circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la circuiteria di latch (18) comprende una seconda circuiteria di impostazione di parametri (TS, 188) configurata per impostare il valore limite (Counter_MAX) affinché la circuiteria di latch (18) emetta detto segnale di uscita (Out).
10. 10. Circuito (10) secondo la rivendicazione 9, in cui la seconda circuiteria di impostazione di parametri (TS, 188) è configurata per ricevere (190) un segnale di impostazione di tempo (IN2, TNOM) che è funzione di un tempo di latch, affinché la circuiteria di latch (18) emetta detto segnale di controllo della corrente (Out) per una certa intensità di corrente (IWIRE(t)) costante in detto conduttore (W) e per impostare il valore limite (Counter_MAX) affinché la circuiteria di latch (18) emetta detto segnale di controllo della corrente (Out) in funzione di detto segnale di impostazione di tempo (TNOM).
11. 11. Circuito (10) secondo la rivendicazione 7 e la rivendicazione 10, in cui le soglie in detta pluralità di soglie (K1, …, Kn) in detto banco di comparatori (122) hanno valori in cui detto segnale di impostazione di tempo (TNOM) moltiplicato per 2<(I-2) >è uguale a un tempo di latch affinché la circuiteria di latch (18) emetta detto segnale di controllo della corrente (Out) per un’intensità di corrente costante in detto conduttore (W) uguale al prodotto di detto valore di riferimento (INOM) e dell’I-esima soglia (KI) in detta pluralità di soglie (K1, …, Kn) in detto banco di comparatori (122).
12. 12. Sistema (1000) per fornire potenza elettrica a un carico (L) mediante un conduttore (W), il sistema comprendendo: - uno switch elettronico (PS) avente un terminale di controllo così come un percorso di corrente attraverso di esso, lo switch elettronico (PS) configurato per essere disposto con il percorso di corrente attraverso di esso tra una sorgente di alimentazione elettrica (APB) e detto conduttore (W) per controllare il flusso di corrente tra la sorgente di alimentazione elettrica (APB) e detto conduttore (W), - un circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, il circuito (10) avendo detto nodo di ingresso (121) configurato per ricevere un segnale di rilevamento (IN) indicativo di un’intensità di corrente (IWIRE(t)) di una corrente che scorre in detto conduttore (W), e detto nodo di uscita (192) accoppiato (180) al terminale di controllo dello switch elettronico (PS) e configurato per applicare a esso detto segnale di uscita (Out) per ridurre la corrente che scorre nel conduttore (W).
13. 13. Procedimento per fare funzionare un circuito (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11 o un sistema (1000) secondo la rivendicazione 12, il procedimento comprendendo: - selezionare un limite superiore per un’intensità di corrente DC in detto conduttore (W), e - adottare detto limite superiore per l’intensità di corrente DC in detto conduttore (W) come detto valore di riferimento (INOM) per l’intensità di corrente nel conduttore (W).