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Texas Instruments treibt die Isolationstechnologie mit neuen Solid-State-Relais voran, die Zuverlässigkeit bieten

10.05.2022 | 07:00

Texas Instruments (TI) hat ein neues Portfolio von Halbleiterrelais vorgestellt, darunter für die Automobilindustrie qualifizierte isolierte Treiber und Schalter, die durch ihre Zuverlässigkeit dazu beitragen, Elektrofahrzeuge (EVs) sicherer zu machen. Die neuen isolierten Halbleiterrelais bieten außerdem die kleinste Lösungsgröße und reduzieren gleichzeitig die Stücklistenkosten für Antriebsstrang- und 800-V-Batteriemanagementsysteme. Der isolierte Schaltertreiber TPSI3050-Q1 mit integrierter 10-V-Gate-Versorgung und der isolierte Schalter TPSI2140-Q1 mit 1.400 V und 50 mA integrieren eine Leistungs- und Signalisolierung über eine einzige Barriere und verwenden dabei einen einzigartigen Ansatz, der die Zuverlässigkeit verbessert und gleichzeitig die Größe der Lösung und die Kosten im Vergleich zu bestehenden elektromechanischen Relais und Halbleiter-Photorelais erheblich reduziert. Die Bausteine sind die ersten eines neuen Portfolios von Solid-State-Relais, das auch ICs für industrielle Hochspannungsanwendungen umfassen wird. Die neuen Solid-State-Relais können Lasten über eine einzige Isolationsbarriere in Mikrosekunden – im Vergleich zu Millisekunden bei elektromechanischen Relais – trennen und verbinden, um einen sichereren Betrieb von Hochspannungssystemen im Automobilbereich zu ermöglichen. Das TPSI3050-Q1 bietet eine verstärkte Isolierung bis zu 5 kVRMS und hat eine 10-mal längere Lebensdauer als elektromechanische Relais, die mit der Zeit nachlassen können. Darüber hinaus bietet das TPSI2140-Q1 eine Basisisolierung von bis zu 3,75 kVRMS und erreicht damit eine mehr als viermal höhere zeitabhängige dielektrische Durchschlagszuverlässigkeit als Solid-State-Relais. Die Solid-State-Relais integrieren die Leistungs- und Signalübertragung in einem einzigen Chip und eliminieren dabei mindestens drei Komponenten aus ihren Designs, was die Größe der Lösung erheblich reduziert und die BOM-Kosten um bis zu 50% senkt. Das TPSI3050-Q1 reduziert die Größe der Lösung um bis zu 90% im Vergleich zu mechanischen Relaislösungen, indem es die Funktionen einer isolierten Stromversorgung, eines digitalen Isolators und eines Gate-Treibers integriert. Das TPSI2140-Q1 reduziert die Größe der Lösung um bis zu 50% im Vergleich zu herkömmlichen Solid-State-Fotorelais-Lösungen, indem es einen Signal-Feldeffekttransistor und Widerstände integriert und ein Reed-Relais überflüssig macht.


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