TI 推出可提供業(yè)內(nèi)出色可靠性的全新固態(tài)繼電器，推進(jìn)隔離技術(shù)的發(fā)展

2022年5月10日，上海 – 憑借在為高壓系統(tǒng)開發(fā)新的隔離制造技術(shù)和集成電路 (IC) 方面二十余年的經(jīng)驗(yàn)，德州儀器 (TI)(納斯達(dá)克代碼：TXN)今天推出了新的固態(tài)繼電器產(chǎn)品系列，包括符合汽車標(biāo)準(zhǔn)的隔離驅(qū)動(dòng)器和開關(guān)，這些產(chǎn)品可提供業(yè)內(nèi)出色的可靠性，幫助提高電動(dòng)汽車 (EV) 的安全性。這些新的隔離式固態(tài)繼電器還支持超小尺寸的解決方案，同時(shí)降低動(dòng)力總成和 800V 電池管理系統(tǒng)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(guān)驅(qū)動(dòng)器以及 TPSI2140-Q1 1400V、50mA 隔離式開關(guān)均使用獨(dú)特的方法，通過單一隔離柵集成了電源和信號(hào)隔離，從而提高可靠性，同時(shí)顯著減小解決方案尺寸和降低成本(與現(xiàn)有的機(jī)電繼電器和固態(tài)光繼電器相比)。這些器件是全新固態(tài)繼電器產(chǎn)品系列中的第一款，該產(chǎn)品系列還將包括專為高壓工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的集成電路器件。要詳細(xì)了解固態(tài)繼電器的優(yōu)勢(shì)，請(qǐng)閱讀技術(shù)文章“如何使用固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)更高可靠性的隔離和更小尺寸的解決方案”。

“高壓系統(tǒng)正變得越來越普遍，尤其是隨著電動(dòng)汽車的普及。在 TI，我們非常專注于為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員尋找解決復(fù)雜隔離難題的新方法，例如在行業(yè)向 800V 電池過渡時(shí)確保車輛可靠和安全運(yùn)行，同時(shí)減小解決方案尺寸和降低成本，”德州儀器 (TI) 電源開關(guān)、接口和照明副總裁兼總經(jīng)理 Troy Coleman 說?！巴ㄟ^在隔離技術(shù)中集成了更多功能，我們的新型固態(tài)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(fù)雜性，同時(shí)保障下一代汽車和工業(yè)系統(tǒng)的安全性。”

通過集成隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)可靠性

新型固態(tài)繼電器可以在幾微秒內(nèi)通過單個(gè)隔離柵斷開和連接負(fù)載(而機(jī)電繼電器則需要數(shù)毫秒)，從而實(shí)現(xiàn)高壓汽車系統(tǒng)的更安全運(yùn)行。TPSI3050-Q1 提供高達(dá) 5kVRMS 的增強(qiáng)型隔離，其工作壽命也比機(jī)電繼電器高10倍，機(jī)電繼電器的性能也會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化。此外，TPSI2140-Q1 提供高達(dá) 3.75kVRMS 的基礎(chǔ)型隔離，使其能夠?qū)崿F(xiàn)比固態(tài)光繼電器高四倍以上的時(shí)間相關(guān)電介質(zhì)擊穿可靠性。

借助集成電源和信號(hào)隔離減小系統(tǒng)尺寸和降低系統(tǒng)成本

固態(tài)繼電器將電源和信號(hào)傳輸集成在單一芯片中，同時(shí)還從其設(shè)計(jì)中消除了至少三個(gè)元器件，從而顯著減小了解決方案尺寸，同時(shí)將 BOM 成本降低了多達(dá) 50%。與機(jī)械繼電器解決方案相比，TPSI3050-Q1 通過集成隔離電源、數(shù)字隔離器和柵極驅(qū)動(dòng)器的功能，可將解決方案尺寸縮小多達(dá) 90%。與傳統(tǒng)固態(tài)光繼電器解決方案相比，TPSI2140-Q1 通過集成信號(hào) FET 和電阻器并消除了對(duì)舌簧繼電器的需求，可將解決方案尺寸減小多達(dá) 50%。

提高 800V 電池管理系統(tǒng)的安全性

TPSI2140-Q1 專為高壓測(cè)量和絕緣監(jiān)測(cè)而設(shè)計(jì)，可與 BQ79631-Q1 等電池組監(jiān)測(cè)器配合使用，可比固態(tài)光繼電器更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè) 800V 電池管理系統(tǒng)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(tǒng)光繼電器多 300%，有助于實(shí)現(xiàn)更安全的人機(jī)交互。

供貨情況

TI.com 上已發(fā)售預(yù)量產(chǎn)版本的TPSI3050-Q1和TPSI2140-Q1，千片起售。工程師可通過 TPSI3050Q1EVM 和 TPSI2140Q1EVM 評(píng)估模塊評(píng)估這些產(chǎn)品，評(píng)估模塊在 TI.com 有售。

通過多樣化的隔離產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)

固態(tài)繼電器是 TI 不斷增長(zhǎng)的用于隔離信號(hào)和/或電源的產(chǎn)品系列的新成員。其他新產(chǎn)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(shù)實(shí)現(xiàn)高功率密度、低電磁干擾和高可靠性，從而延長(zhǎng)電動(dòng)汽車行駛里程;其他隔離產(chǎn)品還包括 AMC23C12，它是業(yè)界較早推出的增強(qiáng)型隔離比較器。AMC23C12 結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)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(shí)可在不到 400 納秒的時(shí)間內(nèi)提供超快速的隔離式雙向過流和過壓檢測(cè)。