Texas Instruments ha presentato una nuova gamma di relè a stato solido, completi di driver e interruttori isolati qualificati per le applicazioni automotive, che offrono un'affidabilità leader nel settore e migliorano il livello di sicurezza dei veicoli elettrici (EV).
Introduzione
I sistemi ad alta tensione sono sempre più diffusi. La crescita del mercato dei veicoli elettrici ha posto le basi per nuove sfide progettuali. Texas Instruments, realtà di livello mondiale nel settore dei semiconduttori, che si rivolge a diversi mercati (elettronica, industriale, automotive, apparecchiature di comunicazione, etc.) punta sulla ricerca di nuove soluzioni tramite le quali i progettisti possono risolvere e superare le complesse problematiche e le criticità legate all'isolamento e garantire al contempo un funzionamento affidabile e sicuro del veicolo elettrico. I relè a stato solido sono gli ultimi arrivati nella vastissima gamma di prodotti di Texas Instruments per l'isolamento di segnali, potenza o entrambi. Con oltre due decenni di esperienza nello sviluppo di nuove tecnologie di produzione di isolamento e circuiti integrati (IC) per sistemi ad alta tensione, TI sviluppa la tecnologia di isolamento con i nuovi relè isolati a stato solido per un'affidabilità leader nel settore. Una nuova gamma di relè che contribuisce ad aumentare la sicurezza dei veicoli elettrici riducendo le dimensioni del sistema fino al 90% e i costi fino al 50%, nonché il costo in distinta base del gruppo powertrain e dei sistemi di gestione della batteria da 800 V, e che rappresenta la soluzione più piccola disponibile. Grazie all'integrazione di sempre maggiori funzionalità nella tecnologia di isolamento di TI, i 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.
Caratteristiche tecniche
Il driver interruttore isolato TPSI3050-Q1 con alimentazione del gate integrata a 10 V e l'interruttore isolato TPSI2140-Q1 da 1.400 V e 50 mA integrano entrambi l'isolamento della potenza e del segnale attraverso una singola barriera utilizzando un approccio esclusivo per migliorare l'affidabilità, riducendo anche 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. I nuovi relè a stato solido di Texas Instruments offrono maggiore affidabilità del sistema con integrazione della tecnologia di isolamento. I relè 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. 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.
Tra i vantaggi che questi relè offrono c'è anche la significativa 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 quindi 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 driver del gate. Il TPSI2140-Q1 riduce le dimensioni della soluzione fino al 50% rispetto alle tradizionali soluzioni con fotorelè a stato solido, grazie all'integrazione di un transistor a effetto di campo per il segnale e resistori, eliminando inoltre la necessità di un relè reed. Non ultima, l'aumentata 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 e 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 il 300% più elevata rispetto ai fotorelè tradizionali per offrire quindi una maggiore sicurezza nell'interazione uomo-sistema.
Informazioni e Documentazione Tecnica
Articolo Tecnico: Come realizzare un isolamento ad alta affidabilità e ridurre le dimensioni della soluzione con i relè a stato solido
