Contrôleur de fusibles automobiles VNF1248 pour réseau 48 V
STMicroelectronics a élargi sa famille STi²Fuse avec le contrôleur d’e-fusibles automobile VNF1248F, un composant destiné à protéger les faisceaux de câbles et à gérer la distribution d’énergie dans les réseaux de bord 12 V, 24 V et 48 V. Le contrôleur e-fuseur automobile VNF1248F associe une protection électronique rapide à une configuration flexible pour prendre en charge les architectures zonales et le remplacement des relais dans les véhicules modernes.
Pour les lecteurs d’ECInews, ceci est potentiellement pertinent car les réseaux de bord 48 V et les groupes motopropulseurs électrifiés poussent les concepteurs vers une protection à semi-conducteurs qui peut être réglée, surveillée et intégrée dans des concepts de sécurité fonctionnelle plutôt que de s’appuyer sur des fusibles à fil fixe.
Protection électronique rapide pour les architectures 48 V
Selon ST, le VNF1248F réagit en moins de 100 µs, plus rapidement qu’un fusible à fil classique, ce qui peut contribuer à limiter la propagation des défauts sur le faisceau en cas de court-circuit ou de surcharge. Le dispositif ajoute un mode de charge capacitif (CCM) destiné à gérer les charges capacitives importantes avec un courant d’appel élevé, un défi courant dans les zones 48 V avec des convertisseurs DC/DC, des onduleurs et d’autres charges à haute énergie.
Pour les modes parqués ou à faible consommation, le contrôleur offre un mode Standby-ON amélioré avec une capacité de courant allant jusqu’à 600 mA tout en maintenant sa propre consommation à moins de 75 µA, ce qui permet de prendre en charge des charges toujours actives sans avoir d’impact significatif sur l’état de charge de la batterie. Une broche d’alimentation logique externe optionnelle peut, selon ST, réduire la consommation d’énergie d’environ 0,4 W dans les systèmes 48 V, tandis qu’une fonction d’arrêt en cas de sous-tension de la batterie conforme à la norme LV124 vise à maintenir le comportement du système prévisible en cas de baisse de l’alimentation.
ST positionne ce dispositif pour la distribution de l’énergie dans les architectures électriques de véhicules à zones, le remplacement des fusibles et des relais, la commutation principale de l’ECU et l’alimentation des circuits « toujours actifs ». Le contrôleur est fourni dans un boîtier QFN-32 de 5 mm x 5 mm et est en cours de production ; le prix indicatif commence à 2,63 dollars pour des quantités de 1 000 pièces.
Sécurité fonctionnelle, configurabilité et outils
Le VNF1248F est conçu pour prendre en charge les concepts de sécurité fonctionnelle de la norme ISO 26262 en intégrant des mécanismes de détection et de réaction aux pannes, y compris des modes de sécurité intégrée et de retour à la normale. Des diagnostics dédiés, des autotests intégrés et une broche matérielle pour le contrôle direct de la grille MOSFET externe en cas de défaillance du microcontrôleur sont destinés à aider les concepteurs à atteindre des objectifs ASIL plus élevés dans des domaines tels que le contrôle de la carrosserie, du châssis ou du groupe motopropulseur.
La configuration s’effectue via une interface SPI avec un microcontrôleur hôte, ce qui permet de définir par logiciel, plutôt qu’avec des composants externes, des paramètres tels que le comportement de verrouillage en cas de court-circuit dur, l’émulation du fusible en fonction du courant et du temps et l’arrêt de la désaturation du MOSFET. La mémoire non volatile de la puce stocke une configuration par défaut immuable, de sorte que l’e-fuse peut revenir à un comportement défini dans des états de sécurité ou de verrouillage sans dépendre d’une initialisation logicielle.
Pour faciliter l’évaluation, ST propose la carte EV-VNF1248F, pré-assemblée pour une connexion directe à la charge, à l’alimentation et au microcontrôleur, ainsi que le logiciel STSW-EV-VNF1248F. Ce dernier fournit une interface utilisateur graphique et un micrologiciel fonctionnant sur une carte EV-SPC582B pour configurer et contrôler la carte VNF1248F, ce qui peut raccourcir la mise en service pour les équipes qui évaluent les stratégies de fusibles à semi-conducteurs dans les plates-formes automobiles 48 V et multi-tensions.
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