TI 推出可提供業內出色可靠性的全新固態繼電器,推進隔離技術的發展

時間:2022-05-10來源:電子產品世界

憑借在為高壓系統開發新的隔離制造技術和集成電路 (IC) 方面二十余年的經驗,德州儀器 (TI)近日推出了新的固態繼電器產品系列,包括符合汽車標準的隔離驅動器和開關,這些產品可提供業內出色的可靠性,幫助提高電動汽車 (EV) 的安全性。這些新的隔離式固態繼電器還支持超小尺寸的解決方案,同時降低動力總成和 800V 電池管理系統的物料清單 (BOM) 成本。

具有集成 10V 柵極電源的 TPSI3050-Q1 隔離式開關驅動器以及 TPSI2140-Q1 1400V、50mA 隔離式開關均使用獨特的方法,通過單一隔離柵集成了電源和信號隔離,從而提高可靠性,同時顯著減小解決方案尺寸和降低成本(與現有的機電繼電器和固態光繼電器相比)。這些器件是全新固態繼電器產品系列中的第一款,該產品系列還將包括專為高壓工業應用設計的集成電路器件。

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“高壓系統正變得越來越普遍,尤其是隨著電動汽車的普及。在 TI,我們非常專注于為系統設計人員尋找解決復雜隔離難題的新方法,例如在行業向 800V 電池過渡時確保車輛可靠和安全運行,同時減小解決方案尺寸和降低成本,”德州儀器 (TI) 電源開關、接口和照明副總裁兼總經理 Troy Coleman 說?!巴ㄟ^在隔離技術中集成了更多功能,我們的新型固態繼電器使工程師能夠減小高壓電源的尺寸并降低其成本和復雜性,同時保障下一代汽車和工業系統的安全性?!?/p>

通過集成隔離技術實現更高的系統可靠性

新型固態繼電器可以在幾微秒內通過單個隔離柵斷開和連接負載(而機電繼電器則需要數毫秒),從而實現高壓汽車系統的更安全運行。TPSI3050-Q1 提供高達 5kVRMS 的增強型隔離,其工作壽命也比機電繼電器高10倍,機電繼電器的性能也會隨著時間的推移而退化。此外,TPSI2140-Q1 提供高達 3.75kVRMS 的基礎型隔離,使其能夠實現比固態光繼電器高四倍以上的時間相關電介質擊穿可靠性。

借助集成電源和信號隔離減小系統尺寸和降低系統成本

固態繼電器將電源和信號傳輸集成在單一芯片中,同時還從其設計中消除了至少三個元器件,從而顯著減小了解決方案尺寸,同時將 BOM 成本降低了多達 50%。與機械繼電器解決方案相比,TPSI3050-Q1 通過集成隔離電源、數字隔離器和柵極驅動器的功能,可將解決方案尺寸縮小多達 90%。與傳統固態光繼電器解決方案相比,TPSI2140-Q1 通過集成信號 FET 和電阻器并消除了對舌簧繼電器的需求,可將解決方案尺寸減小多達 50%。

提高 800V 電池管理系統的安全性

TPSI2140-Q1 專為高壓測量和絕緣監測而設計,可與 BQ79631-Q1 等電池組監測器配合使用,可比固態光繼電器更快、更準確地檢測 800V 電池管理系統中的絕緣故障。TPSI2140-Q1 支持使用小于 1MΩ 的電阻器,并且承受的雪崩電流比傳統光繼電器多 300%,有助于實現更安全的人機交互。

供貨情況

TI.com 上已發售預量產版本的TPSI3050-Q1和TPSI2140-Q1,千片起售。工程師可通過 TPSI3050Q1EVM 和 TPSI2140Q1EVM 評估模塊評估這些產品,評估模塊在 TI.com 有售。

通過多樣化的隔離產品實現不同的設計

固態繼電器是 TI 不斷增長的用于隔離信號和/或電源的產品系列的新成員。其他新產品包括 UCC14240-Q1 隔離式直流/直流偏置電源模塊,該模塊利用 TI 專有的集成變壓器技術實現高功率密度、低電磁干擾和高可靠性,從而延長電動汽車行駛里程;其他隔離產品還包括 AMC23C12,它是業界較早推出的增強型隔離比較器。AMC23C12 結合了標準比較器的功能與電隔離屏障,可將解決方案尺寸縮小 50%,同時可在不到 400 納秒的時間內提供超快速的隔離式雙向過流和過壓檢測。

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