Interruttore di alimentazione Floodgate (XT30, rilevamento della corrente)

Apri le porte a maggiori prestazioni, dati e facilità d'uso nei tuoi progetti con l'interruttore di potenza a barriera di rilevamento della corrente XT30! Si tratta di un robusto interruttore a bilanciere basato su MOSFET, progettato sulla base dell'esperienza maturata nella FIRST Tech Challenge (FTC) nel laboratorio di ricerca e sviluppo goBILDA®.

Un interruttore a bilanciere con (quasi) nessuna resistenza
Gli interruttori di potenza più comunemente utilizzati nelle applicazioni robotiche a bassa tensione fanno fluire la corrente attraverso due strisce di materiale conduttivo che entrano ed escono dal contatto tra loro in base alla posizione dell'"interruttore" con cui si interagisce.

Questi comuni "interruttori a bilanciere a contatto" sono infallibili e semplici, ma presentano uno svantaggio fondamentale: il contatto formato da queste strisce è imperfetto e crea una resistenza elettrica che causa un maggiore calo di tensione della batteria sotto carico, con conseguente esaurimento precoce delle batterie! Secondo i nostri test, ad esempio, un interruttore a bilanciere a contatto presenta una resistenza di 30 mΩ e, poiché una batteria nuova ha generalmente una resistenza interna di 100 mΩ, l'aggiunta di 30 mΩ tramite un interruttore è significativa.

Questo interruttore di alimentazione Floodgate, tuttavia, non si affida all'interruttore che si attiva per trasportare corrente! Piuttosto, comanda all'architettura di controllo interna di attivare un set di MOSFET molto potenti: transistor a effetto di campo in metallo-ossido-semiconduttore estremamente potenti che consentono il flusso di corrente solo quando comandati. Questi MOSFET, che sono alla base della magia di molti dispositivi elettrici di uso quotidiano, aggiungono molta meno resistenza rispetto agli interruttori a bilanciere a contatto. Rispetto al valore di resistenza interna di 30 mΩ di questi interruttori, il Floodgate basato su MOSFET ha solo 3 mΩ e questa resistenza non aumenta nel tempo.

Funzionalità di protezione e dati
La ridotta resistenza del Floodgate crea una potenza ultra-affidabile, dotata di una serie di intelligenze versatili e attente alla sicurezza:

Monitoraggio analogico intelligente della corrente
Il Floodgate ha un'uscita analogica da 0 a 3,3 V, che trasmette il valore della corrente che scorre attraverso l'interruttore. È possibile leggerlo con un microcontrollore o un sistema di controllo robotico per ottenere informazioni sull'assorbimento di potenza complessivo del robot e prendere decisioni più intelligenti su cosa dare priorità all'interno del budget di potenza della batteria.

Una fortezza di sicurezza elettrica
Quando abbiamo dotato il Floodgate delle più robuste funzionalità di sicurezza che potessimo immaginare, non ci siamo accontentati!

Abbiamo progettato in modo massiccio l'architettura di controllo elettrico e l'array MOSFET del Floodgate. Le sue numerose funzionalità intelligenti e un array a doppio MOSFET in grado di erogare oltre 400 A di corrente, raggiungono un fattore di sicurezza estremamente elevato, ben oltre quanto richiesto. È assolutamente all'avanguardia in termini di sicurezza, ed è per questo che il Floodgate si illumina di verde per indicare "tutti i sistemi sono nominali!"
Vanta un limite di corrente "intelligente" di 40 A. Se vengono rilevati 50 A di assorbimento di corrente sull'interruttore anche solo per 1 µs, l'interruttore disattiva l'uscita e le luci passano dal verde al rosso. Dopo 1 secondo, l'interruttore tenta di riattivare l'uscita. Questa funzione svolge una doppia funzione: come limitatore di corrente tradizionale e come protezione da cortocircuito: se il cablaggio presenta un cortocircuito, Floodgate continuerà a riprovare ad abilitare l'uscita finché il cortocircuito non viene risolto. Ogni volta che l'uscita viene abilitata per quel breve intervallo di tempo, la corrente risultante fluirà verso il cortocircuito, proteggendo robot, attuatori, cablaggio e batterie, nonostante il cortocircuito.
Il Floodgate integra anche un fusibile integrato da 60 A come metodo di protezione finale: se il limite di corrente dovesse in qualche modo guastarsi e l'interruttore trasporta continuamente più di 60 A, questo fusibile si romperà.

Specifiche