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Toshiba Electronics Europe ha annuncito la disponibilità di un circuito integrato optoisolato per il prepilotaggio del gate di IGBT con funzioni di protezione migliorate per la realizzazione di inverter destinati a veicoli elettrici e ibridi. La distribuzione dei campioni del circuito integrato TB9150FNG è iniziata in aprile, mentre l’avvio della produzione in grande serie è programmata per il 2018.
Il controllo tramite inverter è utilizzato per azionare i motori dei veicoli elettrici e ibridi in modo efficiente. Poiché le funzioni di controllo e di azionamento hanno tensioni operative differenti, devono restare separate l’una dall’altra utilizzando un dispositivo come un fotoaccoppiatore. Il dispositivo TB9150FNG di Toshiba è un circuito di preazionamento per gate IGBT compatto, versatile e ad alte prestazioni, in grado di gestire questo problema e fornire le necessarie funzioni di protezione.
Il dispositivo TB9150FNG integra un fotoaccoppiatore che garantisce un elevato isolamento tra il circuito controllo (al primario) e il circuito di azionamento (al secondario). Comprende anche un sensore termico per IGBT estremamente preciso, un controller con trasformatore flyback e una funzione di rivelazione dei cortocircuiti (misura della corrente e monitoraggio DESAT) che insieme contribuiscono al ridurre le dimensioni complessive del sistema.
Principali caratteristiche:
- Isolamento ottico
La separazione elettrica e la tensione massima di isolamento pari a 2500 Veff (in alternata per un minuto) sono realizzate con un fotoaccoppiatore incorporato per la comunicazione tra i lati primario e secondario. L’isolamento perfetto che si ottiene garantisce un’elevata tolleranza al rumore esogeno, come quello provocato dalla suscettibilità elettromagnetica.
- Misura estremamente precisa della temperatura
Il nuovo chip contiene un generatore di corrente costante per il diodo termosensore presente nell’IGBT e nel convertitore A/D. Misura la tensione interna del diodo termosensore con elevata precisione, permettendo un calcolo molto preciso della temperatura. Le prestazioni possono essere ottimizzate monitorando la temperatura operativa dell’IGBT, contribuendo sia al ridimensionamento dell’IGBT che al risparmio di carburante nei veicoli elettrici e ibridi.
- Circuito di controllo con trasformatore flyback incorporato per l’alimentatore
Un circuito di controllo con trasformatore flyback al lato primario fornisce potenza al lato secondario, mantenendone la separazione. Presenta inoltre una funzione di avviamento dolce (soft-start) che garantisce un’accensione del circuito senza generare sovraccarichi di corrente.
- Vari circuiti incorporati di rivelazione anomalie e protezione del sistema
L’alimentazione, l’uscita, la corrente e la tensione dell’IGBT sono tutte monitorate. Informazioni su eventuali anomalie riscontrate vengono trasmesse al controller principale tramite un’interfaccia SPI. Un circuito dedicato offre la protezione da qualsiasi anomalia che potrebbe distruggere il chip e l’IGBT.
- Conforme agli standard AEC-Q100
Disponibile in un contenitore SSOP48, il circuito integrato TB9150FNG ha dimensioni di soli 10,4 mm x 12,5 mm x 2,0 mm. L’intervallo di temperature di funzionamento va da -40°C a 125°C.
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