Leistungs-ICs debütieren so hoch

Jul 22, 2023

Bei Anwendungen, bei denen hohe Leistungslasten gesteuert werden müssen, wird häufig darüber diskutiert, ob ein High-Side- oder ein Low-Side-Schalter verwendet werden soll. Obwohl beide ihre Vorzüge haben, hängt die Wahl zwischen beiden oft von den Besonderheiten der Anwendung und den Prioritäten des Designers ab.

Unabhängig von der Wahl gehören Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung zu den wichtigsten Spezifikationen. Aus diesem Grund haben Unternehmen damit begonnen, „intelligentere“ Schaltlösungen zu entwickeln, die Sicherheits- und Steuerungsfunktionen in den Stromkreis integrieren.

Diese Woche kamen viele solcher intelligenten Schalter auf den Markt, die von Unternehmen wie Rohm, Toshiba und STMicroelectronics (ST) stammen. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die neuen Angebote der einzelnen Unternehmen, um einen Überblick über den Stand der Branche und die auf dem Markt verfügbaren Switching-Lösungen zu erhalten.

Anfang dieser Woche hat Rohm Semiconductor seine neue Generation intelligenter Low-Side-Schalter für Automobil- und Industrieanwendungen vorgestellt. Die neuen Produkte, die Serien BV1LExxxEFJ-C und BM2LExxxFJ-C, sind intelligente Low-Side-Geräte, die Ströme für jede Art von ohmscher, kapazitiver oder induktiver Last schalten können.

Die Produkte gelten als „intelligent“, da sie mit integriertem Übertemperatur-, Überstrom- und Überspannungsschutz, integrierten Diagnosefunktionen und Mikrocontroller-Feedback ausgestattet sind.

Laut Rohm sind diese Geräte auch die ersten in der Branche, die Wärmeunterdrückung mit niedrigem Einschaltwiderstand kombinieren, indem sie die Anzahl der stromführenden Kanäle mithilfe der proprietären TDACC-Technologie optimal steuern.

Einige wichtige Spezifikationen für diese Geräte sind Einschaltwiderstände von 40 mΩ bis 250 mΩ und Ausgangsströme von bis zu 17,5 A.

Ebenfalls Anfang dieser Woche kündigte Toshiba ein Paar intelligenter Leistungsschalter für industrielle Anwendungen an. Bei den neuen Produkten handelt es sich um den 8-Kanal-High-Side-Schalter TPD2015FN und den 8-Kanal-Low-Side-Schalter TPD2017FN.

Beide Produkte nutzen den proprietären analogen Konsolidierungsprozess von Toshiba, der es ihnen ermöglicht, einen Ausgangsstufen-Einschaltwiderstand von 400 mΩ zu erreichen, eine Zahl, die eine Verbesserung um 50 % gegenüber früheren Angeboten darstellt. Beide Geräte bieten eine Verlustleistung von 1,8 W, eine interne Strombegrenzung und Schutz in Form von thermischen und Überstrom-Abschaltfunktionen.

Laut Toshiba wurden diese Schalter für industrielle Schaltanwendungen einschließlich induktiver Lasten wie Motoren, Magnetspulen und Lampen entwickelt. Um den Anforderungen hochbeanspruchter Industrieanwendungen gerecht zu werden, verfügt jedes Gerät über eine maximale Betriebstemperatur von 110 °C, was 25 °C höher ist als bei aktuellen Angeboten. Darüber hinaus werden die Geräte in einem SSOP30-Gehäuse geliefert, das deutlich kleiner ist als Switches der vorherigen Generation von Toshiba.

Schließlich beteiligte sich ST diese Woche auch mit einer eigenen Veröffentlichung von High-Side-Treibern für Automobilanwendungen an der Party. Die neue Produktreihe besteht aus fünf Einkanal-Treibern, VN9004AJ, VN9006AJ, VN9008AJ, VN9012AJ, VN9016AJ, vier Zweikanal-Treibern, VND9008AJ, VND9012AJ, VND9016AJ und VND9025AJ, und zwei Vierkanal-Treibern, VNQ9025AJ und VNQ90 80AJ.

Trotz einer großen Anzahl von Veröffentlichungen verfügt jeder dieser Treiber über Funktionen wie den PowerSSO-16-Paketstil und On-Chip-Schutzfunktionen wie Laststrombegrenzung, Load-Dump-Schutz bis zu 35 V und Begrenzung schneller thermischer Transienten.

ST gibt an, diese Schalter mit der proprietären VIPower M0-9-Technologie entwickelt zu haben. Die vertikale Architektur der VIPower-Chips kombiniert Vertical Double Diffused MOS Power-Geräte mit ihren eigenen integrierten Temperatur- und Stromsensoren und ermöglicht so die Steuerung und den Schutz von Automobilgeräten. Damit ist ST davon überzeugt, dass die neuen Treiber den Bedarf an Leistung und Zuverlässigkeit in Automobilanwendungen decken können.