Sviluppo hardware e firmware di un sistema di acquisizione differenziale multicanale per segnali high-voltage in MOSFET di potenza in tecnologia SiC per inverter ambito automotive basato su board TMDSCNCD28388D

The thesis project, carried out at the Loccioni company, consists in developing an acquisition system based on the Texas Instruments (TI) TMDSCNCD28388D control-card to acquire the voltages present in the power MOSFETs in SiC technology with which the power modules are made of the latest generation inverters in automotive applications. The use of the TI TMDSCNCD28388D control-card also arises from the need to evaluate its performance in terms of acquisition as it is already used in Loccioni in most R&D projects for other objectives, in order to exploit this hardware resource without having to add other products. It is therefore necessary to design a firmware capable of carrying out the tasks required by the project but at the same time being implementable as part of a more complex project. The thesis work, in addition to the development of the firmware, also includes the development of the support hardware to power the microcontroller and adapt the voltage levels of the acquired signals. This consists in designing a printed circuit board (PCB) that supports the control-card, interfaces with it and performs the tasks just mentioned. Finally, the last phase of the project consists in setting up the system by acquiring the voltages in the ACEPACK DRIVE power module developed by STMicroelectronics tested in the Elektra ST test bench developed by Loccioni.

Il progetto di tesi, svolto presso l'impresa Loccioni, consiste nello sviluppare un sistema di acquisizione basato sulla control-card Texas Instruments (TI) TMDSCNCD28388D per acquisire le tensioni presenti nei MOSFET di potenza in tecnologia SiC con cui si realizzano i moduli di potenza degli inverter di ultima generazione in applicazioni automotive. L'utilizzo della control-card TI TMDSCNCD28388D, nasce anche dalla necessità di valutare le sue prestazioni in termini di acquisizione essendo essa già impiegata in Loccioni nella maggior parte dei progetti R&D per altri obiettivi, in modo da poter sfruttare tale risorsa hardware senza dover aggiungere altri prodotti. Occorre dunque progettare un firmware in grado di svolgere i task richiesti dal progetto ma allo stesso tempo di essere implementabile come parte di un progetto più complesso. Il lavoro di tesi, oltre allo sviluppo del firmware, prevede anche lo sviluppo dell’hardware di supporto per alimentare il microcontrollore e adattare i livelli di tensione dei segnali acquisiti. Ciò consiste nel progettare un circuito stampato (PCB) che supporta la control-card, si interfaccia con essa ed esegue i compiti appena citati. Infine, la fase ultima del progetto consiste nella messa a punto del sistema andando ad acquisire le tensioni nel modulo di potenza ACEPACK DRIVE sviluppato da STMicroelectronics testato nel banco test Elektra ST sviluppato da Loccioni.