TI はソリッドステートリレーに参入します...

テキサス・インスツルメンツは、自動車および産業用途を目的とした初のソリッドステートリレーを発売しました。

「これは、単一チップで絶縁バリアを越えて電力と信号を伝送するという、TI にとっての新しいカテゴリです」と、ダラスにある TI の Kilby Labs の Jeff Morroni 氏は eeNews に語った。 「機械式や光電子式のリレーと比較すると、この技術は機械式やディスクリートのトランスではなく、実質的に磨耗がなく電気自動車に適しています。

ソリッドステートリレーは、電気機械式リレーのミリ秒と比較して、単一の絶縁バリアを介してマイクロ秒で負荷の切断と接続を行うことができるため、高電圧の自動車および産業用システムをより安全に動作させることができます。 このデバイスは、電力と信号の転送を単一のチップに統合すると同時に、設計から少なくとも 3 つのコンポーネントを排除し、サイズを縮小し、部品表 (BOM) コストを 50% も削減します。

TPSI3050-Q1 絶縁型スイッチ ドライバは、1.5/3A ピーク ソースおよびシンク電流を備えた 10V ゲート電源を統合し、5kV 絶縁の外部補助回路用に最大 50mW の電源を供給します。 これは、抵抗の選択による 7 レベルの電力伝送による AC または DC スイッチングをサポートします。

BQ79631-Q1 などのモニター チップと連携して、800V バッテリー パックの絶縁不良を検出するように設計されています。 これにより、1MΩの抵抗器の使用が可能になり、従来のフォトリレーよりも300%以上多くのアバランシェ電流に耐えることができるため、人間とシステムのより安全な相互作用が可能になります。

「3050 では、温度範囲とスイッチング サイクルに応じて、5kVrms を実現するセパレータとしてポリマー層を使用しています」と Morroni 氏は述べています。 この絶縁により、EV トラクション インバータの設計者は、集中バイアス絶縁ではなく、インバータの各脚で複数のバイアス電源を使用できるようになります。

ドロップイン代替品である TPSSI3052-Q2 は、15V ゲート ドライブをサポートします。

もう 1 つのデバイスである TPSI2140-Q1 は、最大 3.75 kVRMS の絶縁性能を備えた 1400 V、50 mA スイッチで、これはソリッドステート フォトリレーの時間依存性絶縁破壊信頼性の 4 倍です。

同氏は、「2140は、パッケージ内のHVスイッチによる絶縁チェック機能により、バリアがまだ健全であるかどうかを検出でき、絶縁にはSiO2を使用している」と述べた。 「これは産業システムの障害検出用の絶縁コンパレータとしても使用できます。」

「高電圧システムは、特にEVの導入増加に伴い、さらに普及してきています。TIでは、業界の移行に伴う信頼性と安全な車両動作の確保など、システム設計者が複雑な絶縁の課題を解決するための新しい方法を見つけることに重点を置いています。ソリューションのサイズとコストも削減しながら、800 V のバッテリに対応できます」と、テキサス・インスツルメンツの電源スイッチ、インターフェース、照明担当副社長兼ゼネラルマネージャーのトロイ・コールマン氏は述べています。 「当社の絶縁技術内により多くの機能を統合することにより、当社の新しいソリッドステートリレーにより、エンジニアは次世代の自動車および産業用システムの安全性を維持しながら、高電圧電源のサイズ、コスト、複雑さを削減できるようになります。」

TPSI3050-Q1 および TPSI2140-Q1 は、TI.com で 1,000 個限定の量産開始段階で、それぞれ 1.99 米ドルと 2.75 米ドルで入手できます。 設計者は、TI.com でそれぞれ 49 米ドルで入手できる TPSI3050Q1EVM および TPSI2140Q1EVM 評価モジュールを使用してこれらの製品を評価できます。