La tecnologia dei moduli trasformatori integrati di TI aiuta a massimizzare l’autonomia di guida nei veicoli ibridi ed elettrici

Texas Instruments (TI) ha presentato il modulo di alimentazione a polarizzazione in CC/CC isolato da 1,5 W più piccolo e preciso del settore. L’UCC14240-Q1 utilizza una tecnologia di trasformazione integrata e proprietaria per consentire ai progettisti di dimezzare le dimensioni delle soluzioni di alimentazione per l’utilizzo in ambienti ad alta tensione come nei veicoli elettrici (EV), ibridi, nei sistemi di azionamento motore e negli inverter collegati alla rete.

Con la sempre più veloce crescita del mercato dei veicoli elettrici, i progettisti automotive sono alla ricerca di nuovi modi per migliorare l’efficienza e l’affidabilità, riducendo al tempo stesso il peso della parte più pesante di un veicolo elettrico: il gruppo powertrain. Per contribuire a soddisfare l’esigenza di sistemi più piccoli e affidabili allo scopo di aumentare l’autonomia di guida, gli ingegneri stanno passando ad un’architettura di alimentazione distribuita, ossia uno schema in cui ogni driver del gate isolato dispone di un’alimentazione a polarizzazione dedicata. Questa architettura migliora le reazioni del sistema ai guasti a punto singolo. Ad esempio, in caso di guasto di un’alimentazione a polarizzazione, le altre alimentazioni a polarizzazione rimangono operative, così come i driver del gate ad esse accoppiati, contribuendo a mantenere un veicolo sulla strada in sicurezza.

Soluzioni di alimentazione completamente integrate come l’UCC14240-Q1 aiutano gli ingegneri a sfruttare l’architettura distribuita. Ulteriori informazioni sono disponibili nell’articolo tecnico «Gestione dei sistemi per veicoli elettrici di nuova generazione con un’architettura distribuita in un’alimentazione a polarizzazione».

Aumento dell’autonomia di guida con densità di potenza ed efficienza del sistema leader del settore

L’UCC14240-Q1 offre vantaggi in termini di dimensioni ed efficienza che consentono una maggiore densità di potenza ed efficienza del sistema, permettendo ai veicoli di avere una maggiore autonomia tra una ricarica e l’altra. Grazie all’altezza di 3,55 mm e all’ingombro ridotto dell’UCC14240-Q1, i progettisti possono ridurre il volume della soluzione di alimentazione fino al 50%, concentrando più potenza in dimensioni ridotte della metà. La riduzione dell’altezza offre inoltre agli ingegneri la massima flessibilità in termini di posizionamento del modulo su entrambi i lati del circuito stampato.

Questo modulo di potenza a doppia uscita offre un’efficienza del 60% – il doppio rispetto alle tradizionali forniture – raddoppiando la densità di potenza e contribuendo ad aumentare l’autonomia di guida del veicolo. Fornendo oltre 1,5 W a temperature ambiente di 105 °C, l’UCC14240-Q1 consente agli ingegneri di pilotare transistor bipolari a gate isolato (IGBT), interruttori al carburo di silicio (SiC) e al nitruro di gallio (GaN) ad alte frequenze.

CMTI elevato ed EMI estremamente basse per velocizzare il time-to-market

Sfruttando la tecnologia a trasformatore integrato di TI con una capacità da primario a secondario di 3,5 pF, l’UCC14240-Q1 è in grado di ridurre le interferenze elettromagnetiche causate dalla commutazione ad alta velocità e di ottenere comodamente prestazioni di immunità ai transienti di modo comune (CMTI) di oltre 150 V/ns.

Dotato di soft-switching, modulazione a spettro espanso, schermatura e bassi elementi parassiti, l’UCC14240-Q1 permette di realizzare progetti che soddisfano più facilmente le norme di compatibilità elettromagnetica CISPR 25 e CISPR 32 del Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques, velocizzando quindi il time-to-market.

Protezione delle prestazioni dei veicoli grazie alla massima precisione del settore per temperatura e isolamento

Il controllo a circuito chiuso integrato dell’UCC14240-Q1 consente una precisione di ±1,0% fra ‑40 °C e 150 °C. La tolleranza ristretta del dispositivo consente di utilizzare interruttori di alimentazione più piccoli, migliorando quindi anche la protezione da sovracorrente. Il monitoraggio dei guasti, la protezione da sovracorrente, la protezione da sovratensione e la protezione da sovratemperatura sono tutti completamente integrati. L’UCC14240-Q1 offre un isolamento a 3 kVrms certificato da terze parti e la migliore immunità alle vibrazioni nel settore, grazie al suo peso estremamente ridotto e all’altezza di 3,55 mm.

Package, disponibilità e prezzi

L’UCC14240-Q1 è disponibile in quantità pre-produzione da TI in un package SSOP (shrink small-outline package) a 36 pin di 12,8 mm x 10,3 mm x 3,55 mm. Il prezzo parte da US $ 4,20 per quantità da 1.000 pezzi. I tecnici possono valutare questo prodotto con il modulo di valutazione UCC14240Q1EVM-052, disponibile su TI.com a US $ 59.

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