I circuiti integrati di potenza debuttano ai massimi livelli

Jul 22, 2023

Nelle applicazioni in cui è necessario controllare carichi ad alta potenza, un dibattito comune è se utilizzare un interruttore high-side o low-side. Sebbene entrambi abbiano i loro meriti, la scelta tra i due spesso dipende dalle specificità dell'applicazione e dalle priorità del progettista.

Indipendentemente dalla scelta, sicurezza, affidabilità e prestazioni sono tra le specifiche più importanti. Per questo motivo, le aziende hanno iniziato a creare soluzioni di commutazione più “intelligenti”, che integrano funzionalità di sicurezza e controllo nel circuito.

Questa settimana abbiamo visto molti di questi interruttori intelligenti raggiungere il mercato, provenienti da aziende del calibro di Rohm, Toshiba e STMicroelectronics (ST). In questo articolo daremo un'occhiata alle nuove offerte di ciascuna azienda per vedere lo stato del settore e quali soluzioni di commutazione sono disponibili sul mercato.

All'inizio di questa settimana, Rohm Semiconductor ha rilasciato la sua nuova generazione di interruttori low-side intelligenti per applicazioni automobilistiche e industriali. I nuovi prodotti, le serie BV1LExxxEFJ-C e BM2LExxxFJ-C, sono dispositivi low-side intelligenti in grado di commutare correnti per qualsiasi tipo di carichi resistivi, capacitivi o induttivi.

I prodotti sono considerati "intelligenti" perché sono progettati con protezioni integrate da sovratemperatura, sovracorrente e sovratensione, funzionalità diagnostiche integrate e feedback del microcontrollore.

Secondo Rohm, questi dispositivi sono anche i primi del settore a combinare la soppressione del calore con una bassa resistenza ON controllando in modo ottimale il numero di canali che trasportano corrente utilizzando la tecnologia proprietaria TDACC.

Alcune specifiche importanti per questi dispositivi sono resistenze di conduzione che vanno da 40 mΩ a 250 mΩ e correnti di uscita fino a 17,5 A.

Sempre all'inizio di questa settimana, Toshiba ha annunciato una coppia di interruttori di alimentazione intelligenti per applicazioni industriali. I nuovi prodotti sono lo switch high-side a 8 canali TPD2015FN e lo switch low-side a 8 canali TPD2017FN.

Entrambi questi prodotti sfruttano il processo di consolidamento analogico proprietario di Toshiba che consente loro di raggiungere una resistenza sullo stadio di uscita di 400 mΩ, un numero che segna un miglioramento del 50% rispetto alle offerte precedenti. Entrambi i dispositivi offrono una specifica di dissipazione di potenza di 1,8 W, limitazione di corrente interna e protezione sotto forma di funzionalità di spegnimento termico e da sovracorrente.

Secondo Toshiba, questi interruttori sono stati progettati per casi d'uso di commutazione industriale, inclusi carichi induttivi come motori, solenoidi e lampade. Per soddisfare le esigenze delle applicazioni industriali ad alto stress, ogni dispositivo presenta una temperatura operativa massima di 110°C, ovvero 25°C superiore rispetto alle offerte attuali. Inoltre, i dispositivi sono disponibili in un pacchetto SSOP30 che è significativamente più piccolo rispetto agli switch Toshiba della generazione precedente.

Infine, questa settimana anche la ST si è unita alla festa con il proprio lancio di driver high-side per applicazioni automobilistiche. La nuova gamma è composta da cinque driver a canale singolo, VN9004AJ, VN9006AJ, VN9008AJ, VN9012AJ, VN9016AJ, quattro driver a doppio canale, VND9008AJ, VND9012AJ, VND9016AJ e VND9025AJ, e due driver a quattro canali, VNQ9025AJ e VNQ90. 80AJ.

Nonostante un gran numero di versioni, ciascuno di questi driver condivide funzionalità come lo stile del pacchetto PowerSSO-16 e funzionalità di protezione su chip come la limitazione della corrente di carico, la protezione da dump del carico fino a 35 V e la limitazione dei transitori termici rapidi.

La ST afferma di aver progettato questi interruttori utilizzando la tecnologia proprietaria VIPower M0-9. L'architettura verticale dei chip VIPower combina dispositivi MOS Power a doppia diffusione verticale con i propri sensori di temperatura e corrente integrati, consentendo il controllo e la protezione dei dispositivi automobilistici. In questo modo, la ST ritiene che i nuovi driver possano rispondere alle esigenze di prestazioni e affidabilità nelle applicazioni automobilistiche.