Texas Instruments, distribuito da Rochester Electronics, ha presentato una nuova gamma di relè a stato solido, completi di driver e interruttori isolati qualificati per il settore automotive, in grado di offrire un’affidabilità leader nel settore e contribuire ad aumentare la sicurezza dei veicoli elettrici (EV).
I nuovi relè isolati a stato solido costituiscono inoltre la soluzione più piccola disponibile riducendo anche il costo in distinta base (BOM, Bill of Materials) del gruppo powertrain e dei sistemi di gestione della batteria da 800 V.
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 inoltre sensibilmente 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.
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 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.
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 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.
Prodotti per l’isolamento diversi a livello di progetto
I relè a stato solido sono gli ultimi arrivati nella crescente gamma di prodotti di TI per l’isolamento di segnali, potenza o entrambi.
Altri nuovi prodotti includono il modulo di alimentazione a polarizzazione CC/CC isolato 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 quindi contemporaneamente le dimensioni della soluzione del 50% e offrendo un rilevamento bidirezionale, isolato e ultrarapido per sovracorrente e sovratensione in meno di 400 ns.
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«I sistemi ad alta tensione si stanno diffondendo sempre più, soprattutto in seguito alla crescente diffusione dei veicoli elettrici. TI punta notevolmente sulla ricerca di nuove soluzioni grazie alle quali i progettisti di sistemi potranno risolvere problematiche complesse legate all’isolamento, come il 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».
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