TI presenta una nuova gamma di prodotti che contribuisce ad aumentare la sicurezza dei veicoli elettrici riducendo nel contempo le dimensioni della soluzione fino al 90% e i costi fino al 50%. Oltre ai relè, sono disponibili un modulo DC/DC e il primo comparatore con isolamento rinforzato.
Texas Instruments ha presentato oggi una nuova gamma di relè a stato solido, completi di driver e interruttori isolati, qualificata per il settore automotive, in grado di offrire un’affidabilità leader nel settore e contribuire ad aumentare la sicurezza dei veicoli elettrici (EV). Questi dispositivi rappresentano l’evoluzione di oltre due decenni di esperienza nello sviluppo di nuove tecnologie di isolamento per sistemi ad alta tensione e costituiscono la soluzione più piccola disponibile, contribuendo anche a ridurre il costo del BOM del gruppo powertrain e dei sistemi di gestione della batteria da 800 V. Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
Lo switch driver isolato TPSI3050-Q1 che integra un sistema di alimentazione a 10V per il gate driver di uscita e lo switch isolato TPSI2140-Q1 da 1.400 V e 50 mA dispongono entrambi di una singola barriera tra segnale e potenza che utilizza un approccio esclusivo per migliorare l’affidabilità, riducendo nel contempo le dimensioni e i costi della soluzione rispetto ai relè elettromeccanici e ai fotorelè a stato solido esistenti. I dispositivi sono i primi di una nuova gamma di relè a stato solido che comprenderà anche circuiti integrati progettati per applicazioni industriali ad alta tensione. Ulteriori informazioni sui vantaggi dei relè a stato solido sono disponibili nell’articolo tecnico “Come realizzare un isolamento ad alta affidabilità e ridurre le dimensioni della soluzione con i relè a stato solido”.
“I sistemi ad alta tensione si stanno diffondendo sempre più, soprattutto in seguito alla crescente diffusione dei veicoli elettrici. TI punta sulla ricerca di nuove soluzioni grazie alle quali i progettisti di sistemi potranno risolvere problematiche complesse legate all’isolamento, al fine di garantire un funzionamento affidabile e sicuro del veicolo, in un momento in cui il settore sta passando alle batterie da 800 V, riducendo al tempo stesso le dimensioni e i costi della soluzione”, ha affermato Troy Coleman, vicepresidente e direttore generale del settore Power Switches, Interface & Lighting di Texas Instruments. “Grazie all’integrazione di sempre maggiori funzionalità nella nostra tecnologia di isolamento, i nostri nuovi relè a stato solido permettono ai tecnici di ridurre le dimensioni, i costi e la complessità degli alimentatori ad alta tensione, a tutela della sicurezza nei sistemi automotive e industriali di nuova generazione”.
Maggiore affidabilità del sistema con integrazione della tecnologia di isolamento
I nuovi relè a stato solido sono in grado di collegare e scollegare i carichi attraverso una singola barriera di isolamento nel giro di pochi microsecondi, rispetto ai millisecondi necessari ai relè elettromeccanici, e consentono quindi una maggiore sicurezza di funzionamento per i sistemi automotive ad alta tensione. Il TPSI3050-Q1 offre un isolamento rinforzato fino a 5 kVRMS e presenta inoltre una durata operativa 10 volte superiore rispetto ai relè elettromeccanici che possono degradarsi con il passare del tempo. Inoltre, il TPSI2140-Q1 offre un isolamento di base fino a 3,75 kVRMS, che gli permette di fornire un’affidabilità alla perforazione del dielettrico in base al tempo quattro volte superiore rispetto ai fotorelè a stato solido.
Riduzione delle dimensioni e dei costi del sistema con isolamento integrato di potenza e segnale
I relè a stato solido integrano il trasferimento di potenza e segnale in un unico chip, eliminando almeno tre componenti dai relativi progetti e riducendo sensibilmente le dimensioni della soluzione e i costi in distinta base, fino al 50%. Il TPSI3050-Q1 permette di ridurre le dimensioni della soluzione fino al 90% rispetto alle soluzioni a relè meccanici grazie all’integrazione delle funzioni di un alimentatore isolato, un isolatore digitale e un gate driver. Il TPSI2140-Q1 riduce le dimensioni della soluzione fino al 50% rispetto alle tradizionali soluzioni con fotorelè a stato solido, grazie all’integrazione dei resistori e di un transistor ad effetto di campo per il segnale, eliminando anche la necessità di un reed relè.
Maggiore sicurezza nei sistemi di gestione della batteria di veicoli elettrici da 800 V
Progettato per misurazioni dell’alta tensione e per il monitoraggio dell’isolamento, il TPSI2140Q1 funziona con un monitor per pacco batteria come il BQ79631-Q1 al fine di rilevare più rapidamente i guasti di isolamento nei sistemi di gestione della batteria a 800 V, il tutto con una precisione maggiore rispetto ai fotorelè a stato solido. Il TPSI2140-Q1 permette di utilizzare resistori <1 MΩ ed è in grado di resistere ad una corrente a valanga del 300% più elevata rispetto ai fotorelè tradizionali, garantendo una maggiore sicurezza nell’interazione uomo-sistema.
Package, disponibilità e prezzi
Il TPSI3050-Q1 e il TPSI2140-Q1 sono disponibili in quantità di pre-produzione da 1.000 unità solo su TI.com rispettivamente al prezzo unitario di 1,99 e di 2,75 dollari. Per testare questi prodotti, sono disponibili i moduli di valutazione TPSI3050Q1EVM e TPSI2140Q1EVM, disponibili su TI.com al prezzo unitario di 49 dollari.
Oltre i relè
I relè a stato solido sono gli ultimi arrivati nella crescente gamma di prodotti di TI per l’isolamento di segnali e potenza. Insieme a loro, Texas Instruments lancia il modulo di alimentazione isolato DC/DC UCC14240-Q1, che sfrutta la tecnologia a trasformatore di TI, proprietaria e integrata, per offrire elevata densità di potenza, bassa interferenza elettromagnetica ed elevata affidabilità, al fine di migliorare l’autonomia di guida dei veicoli elettrici, e l’AMC23C12, il primo comparatore isolato rinforzato nel settore.
L’AMC23C12 unisce le funzioni dei comparatori standard con una barriera ad isolamento galvanico, riducendo le dimensioni della soluzione del 50% ed offrendo un rilevamento bidirezionale, isolato e ultrarapido per sovracorrente e sovratensione in meno di 400 ns.
Ulteriori informazioni sulla tecnologia di isolamenti di TI sono disponibile al seguente link.
