TI passa ai relè a stato solido...

Texas Instruments ha lanciato i suoi primi relè a stato solido, destinati ad applicazioni automobilistiche e industriali.

"Questa è una nuova categoria per TI per trasportare potenza e segnali attraverso la barriera di isolamento in un singolo chip", ha detto a eeNews Jeff Morroni del Kilby Labs della TI a Dallas. "Rispetto ai relè meccanici o optoelettronici, le tecnologie sono adatte ai veicoli elettrici praticamente senza usura, piuttosto che al trasformatore meccanico o discreto.

I relè a stato solido possono disconnettere e collegare i carichi attraverso un'unica barriera di isolamento in microsecondi, rispetto ai millisecondi dei relè elettromeccanici, per un funzionamento più sicuro dei sistemi automobilistici e industriali ad alta tensione. I dispositivi integrano il trasferimento di potenza e segnale in un singolo chip eliminando al tempo stesso almeno tre componenti dalla progettazione, riducendo le dimensioni e tagliando i costi della distinta base fino al 50%.

Il driver dell'interruttore isolato TPSI3050-Q1 dispone di un'alimentazione gate integrata da 10 V con sorgente di picco e corrente di sink di 1,5/3 A e alimentazione fino a 50 mW per circuiti ausiliari esterni con isolamento da 5 kV. Supporta la commutazione CA o CC con sette livelli di trasferimento di potenza tramite la selezione del resistore.

È progettato per funzionare con un chip di monitoraggio come BQ79631-Q1 per rilevare guasti di isolamento nei pacchi batteria da 800 V. Consente l'uso di resistori da 1 MΩ e resiste a oltre il 300% in più di corrente da valanga rispetto ai fotorelè tradizionali per consentire un'interazione uomo-sistema più sicura.

"Per il 3050 utilizziamo uno strato polimerico come separatore che ci fornisce 5 kVrms, a seconda dell'intervallo di temperatura e dei cicli di commutazione", ha affermato Morroni. Questo isolamento consente ai progettisti di inverter di trazione per veicoli elettrici di utilizzare più alimentazioni di polarizzazione su ciascuna gamba dell'inverter anziché un isolamento di polarizzazione centralizzato.

Un sostituto alternativo, il TSPSI3052-Q2, supporta gate drive da 15 V.

L'altro dispositivo, TPSI2140-Q1, è un interruttore da 1400 V, 50 mA con isolamento fino a 3,75 kVRMS, quattro volte l'affidabilità di rottura dielettrica dipendente dal tempo dei fotorelè a stato solido.

"Il 2140 è più adatto alla funzione di controllo dell'isolamento con gli interruttori HV nel pacchetto ed è in grado di rilevare se la barriera è ancora sana e utilizziamo SiO2 per l'isolamento", ha affermato. "Questo può essere utilizzato anche come comparatore isolato per il rilevamento dei guasti nei sistemi industriali."

"I sistemi ad alta tensione stanno diventando sempre più diffusi, soprattutto con la crescente adozione dei veicoli elettrici. In TI, siamo fortemente concentrati sulla ricerca di nuovi modi con cui i progettisti di sistemi possano risolvere complesse sfide di isolamento, come garantire un funzionamento affidabile e sicuro dei veicoli durante la transizione del settore alle batterie da 800 V, riducendo al tempo stesso le dimensioni e i costi della soluzione", ha affermato Troy Coleman, vicepresidente e direttore generale di Power Switches, Interface and Lighting presso Texas Instruments. "Integrando più funzionalità all'interno della nostra tecnologia di isolamento, i nostri nuovi relè a stato solido consentono agli ingegneri di ridurre le dimensioni, i costi e la complessità degli alimentatori ad alta tensione mantenendo al contempo la sicurezza dei sistemi automobilistici e industriali di prossima generazione."

TPSI3050-Q1 e TPSI2140-Q1 sono disponibili in pre-produzione, in quantità di 1.000 unità, solo su TI.com a US$ 1,99 e US$ 2,75, rispettivamente. I progettisti possono valutare questi prodotti con i moduli di valutazione TPSI3050Q1EVM e TPSI2140Q1EVM, disponibili su TI.com al prezzo di 49 dollari ciascuno.