PCIM: SiC automobilistico e

Microchip ha utilizzato transistor di potenza al carburo di silicio in un dimostratore di fusibili elettronici per batterie di veicoli elettrici.

"Il dimostratore è in grado di rilevare e interrompere le correnti di guasto in microsecondi, 100 – 500 volte più velocemente rispetto agli approcci meccanici tradizionali", afferma l'azienda. "La risposta rapida riduce sostanzialmente le correnti di cortocircuito di picco da decine di kiloampere a centinaia di amplificatori, il che può impedire che un evento di guasto si traduca in un guasto grave."

"Fornisce ai progettisti una soluzione basata su SiC per avviare rapidamente il loro sviluppo", ha aggiunto Microchip vp di SiC Clayton Pillion. "Il design a stato solido allevia i problemi di affidabilità a lungo termine dei dispositivi elettromeccanici perché non vi è alcun degrado dovuto a shock meccanici, archi o rimbalzo dei contatti."

La scheda dimostrativa, che viene descritta come un "progetto e-fuse ausiliario" e quindi non è destinata all'inverter di trazione principale, è disponibile in sei versioni che comprendono batterie da 400 o 800 V e circuiti da 10, 20 o 30 A.

Detto questo, "tt può essere adattato per fornire potenza all'inverter di trazione principale utilizzando più dispositivi SiC paralleli", ha dichiarato Microchip a Electronics Weekly.

Il rilevamento della corrente è graduale, con un circuito puramente hardware basato su comparatore che rileva guasti a corrente elevata (100 – 200 A, quindi cortocircuiti) in un microsecondo. Da lì fino a ~45A per un controllo più sofisticato delle correnti, un loop firmware più lento in un microcontrollore PIC reagisce in circa un millisecondo.

Di seguito, la stima della temperatura di giunzione viene utilizzata come metrica di limitazione della corrente per proteggere il fusibile elettronico dal surriscaldamento. La stima si basa su una misurazione della temperatura basata su termistore, sulla capacità termica del dissipatore di calore e sulla corrente di drenaggio, modellata con un filtro digitale a risposta impulsiva infinita (IIR) del primo ordine.

È incluso un bus LIN per il controllo e il monitoraggio.

"L'interfaccia LIN consente la configurazione delle caratteristiche di intervento per sovracorrente senza la necessità di modificare i componenti hardware e segnala anche lo stato diagnostico", ha affermato Microchip. "Con la funzione ripristinabile del dimostratore e-fuse, i progettisti possono inserire un fusibile elettronico nel veicolo senza vincoli di progettazione per la manutenzione."

La scheda necessita di una propria alimentazione da 9 – 16 V (<100 mA) e funziona in ambienti compresi tra -40 e +85°C.

Il supporto software e il debug vengono forniti tramite MPLAB X IDE (ambiente di sviluppo integrato) ed è disponibile uno strumento di sviluppo per analizzatore seriale LIN per PC.

È disponibile una pagina demo del prodotto e-fuse, ma la maggior parte delle informazioni associate sono solo "su richiesta". Questa guida per l'utente contiene alcune utili informazioni aggiuntive

Guarda Microchip allo stand 108 nel padiglione 7 al PCIM