TI entre sur le marché des relais solid state
Texas Instruments a lancé ses premiers relais solid state, destinés aux applications automobiles et industrielles.
« Il s’agit d’une nouvelle catégorie pour TI pour transporter l’alimentation et les signaux à travers la barrière d’isolement dans une seule puce », a déclaré Jeff Morroni de Kilby Labs à TI à Dallas à eeNews ( et ECI News). « Par rapport aux relais mécaniques ou optoélectroniques, les technologies solid state sont bien adaptées aux véhicules électriques pratiquement sans usure, plutôt que les transformateurs mécaniques ou discrets.
Les relais statiques (solid state) peuvent déconnecter et connecter des charges via une seule barrière d’isolation en quelques microsecondes, à comparer à quelques millisecondes pour les relais électromécaniques, pour un fonctionnement plus sûr des systèmes automobiles et industriels haute tension. Les composants intègrent le transfert de l’alimentation et du signal dans une seule puce tout en éliminant au moins trois composants de la conception, en réduisant la taille et les coûts de nomenclature (BOM) jusqu’à 50 %.
Le driver de commutateur isolé TPSI3050-Q1 dispose d’une alimentation de grille intégrée de 10 V avec un courant de source et de puits de crête de 1,5/3 A et une alimentation jusqu’à 50 mW pour les circuits auxiliaires externes avec une isolation de 5 kV. Cela prend en charge la commutation AC ou DC avec sept niveaux de transfert de puissance via une sélection par une résistance.
Il est conçu pour fonctionner avec une puce de surveillance telle que la BQ79631-Q1 pour détecter les défauts d’isolation dans les batteries 800 V. Il permet l’utilisation de résistances de 1 MΩ et résiste à plus de 300 % de courant d’avalanche que les photo-relais traditionnels pour permettre une interaction homme-système plus sûre.
« Pour le 3050, nous utilisons une couche de polymère comme séparateur qui nous donne 5kVrms, en fonction de la plage de température et des cycles de commutation », a déclaré Morroni. Cette isolation permet aux concepteurs d’onduleurs de traction de VE (voiture électrique) d’utiliser plusieurs alimentations de polarisation sur chaque branche de l’onduleur plutôt qu’une isolation de polarisation centralisée.
Un composant de remplacement « drop-in », le TSPSI3052-Q2, prend en charge les commandes de grille 15V.
L’autre composant, le TPSI2140-Q1, est un commutateur 1400V, 50mA avec isolation jusqu’à 3,75 kVRMS, soit quatre fois la fiabilité de rupture diélectrique dépendante de la durée des photo-relais à semiconducteurs.
« Le 2140 est davantage destiné à la fonction de vérification de l’isolement avec les commutateurs HT dans le boîtier et peut détecter si la barrière est toujours saine et nous utilisons le SiO2 pour l’isolement », a-t-il déclaré. « Cela peut également être utilisé comme comparateur isolé pour la détection de défauts dans les systèmes industriels. »
« Les systèmes haute tension sont de plus en plus répandus, en particulier avec l’adoption croissante des véhicules électriques. Chez TI, nous nous concentrons fortement sur la recherche de nouvelles façons pour les concepteurs de systèmes de résoudre les problèmes d’isolation complexes, tels que la garantie d’un fonctionnement fiable et sûr des véhicules à mesure que l’industrie évolue vers des batteries 800 V, tout en réduisant la taille et le coût de la solution », a déclaré Troy Coleman, vice-président et directeur général des commutateurs d’alimentation, de l’interface et de l’éclairage chez Texas Instruments. « En intégrant davantage de fonctionnalités dans notre technologie d’isolation, nos nouveaux relais à semiconducteurs permettent aux ingénieurs de réduire la taille, le coût et la complexité des alimentations haute tension tout en maintenant la sécurité des systèmes automobiles et industriels de nouvelle génération. »
Les TPSI3050-Q1 et TPSI2140-Q1 sont disponibles en pré-production, en quantités de 1 000 unités uniquement sur TI.com à 1,99 USD et 2,75 USD, respectivement. Les concepteurs peuvent évaluer ces produits avec les modules d’évaluation TPSI3050Q1EVM et TPSI2140Q1EVM , disponibles sur TI.com pour 49 USD chacun.
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