TI 推出可應用於電動車且擁有更好的可靠度與隔離技術的全新固態繼電器

德州儀器 (TI)宣布推出全新固態繼電器系列產品，擁有更好的可靠度與隔離技術，將可應用在電動車以減少動力傳動及 800V 電池管理系統的物料成本。



要控制電路通與不通最簡單的方式就是透過開關，然而電路的電壓較高時，就不方便直接讓使用者操作開關，因為可能在某個距離就感電而極具危險性。因此在控制較高電壓開關時，通常要用較小的訊號來操作開關以隔離使用者與高電壓。


很多應用場景都需要隔離


隔離的用意在於保護人與設備

一般這種操作開關方式有許多種機制，常見的方式或裝置大致就是繼電器、光耦合開關…等等，繼電器(Relay)是一般電路常見的裝置，又可分為機械式與固態，讓設計者可依照應用特性來選用。


TI 新的固態繼電器系列擁有極佳的隔離技術與可靠度

德州儀器 (TI) 宣布推出全新固態繼電器系列，包含車規隔離式驅動器與開關，以良好的可靠性提升電動車 (EV)安全性，最新的隔離式固態繼電器更可實現體積精巧的解決方案，同時減少動力傳動與 800V 電池管理系統的物料成本。


新一代電動車使用 800V 電池系統需要更好的隔離技術

隨著電動車使用率提高，高壓系統也越來越普及，德州儀器持續研發以協助系統設計者解決複雜的隔離設計挑戰，例如跟上業界使用 800V 電池的趨勢，確保車輛使用的可靠度與安全性，同時降低解決方案尺寸和成本。新的繼電器不僅具有創新的隔離技術，更整合多種功能，有助工程師降低高壓電源的體積、成本與複雜度，同時保障次世代車用與工業系統的安全性。


TI 新的固態繼電器產品包括 TPSI3050-Q1 與 TPSI3040-Q1

與市面上的傳統繼電器、固態光耦合繼電器相比，配備 10V 閘極電源的 TPSI3050-Q1 隔離開關驅動器，以及 1400V 50mA 的 TPSI2140-Q1 隔離開關採用特殊設計，不只提升可靠度，更以單一隔離層實現電源與訊號雙隔離功能，也大幅縮減解決方案尺寸與成本，此類固態繼電器系列更首度配備專為高壓工業應用設計的 IC。

全新的固態繼電器能透過單一隔離層，在微秒內導通或開路，不只比機電繼電器的毫秒速度更快，也有助提升車用高壓系統的作業安全。而且一般機電繼電器的性能會隨時間逐漸下滑，TPSI3050-Q1 除了具有高達 5KV(RMS) 的強化版隔離電壓，壽命更是機電繼電器的 10倍。此外，TPSI2140-Q1 的基本隔離電壓達 3.75KV(RMS)，與固態光耦合繼電器相比，擁有高達四倍多的時依性介電崩潰 (time-dependent dielectric breakdown)可靠度。

固態繼電器將電源與訊號傳輸功能整合至單一晶片，可省去至少三種設計元件，大幅縮小解決方案的體積，並降低高達 50% 的物料成本。相較於機械繼電器，TPSI3050-Q1 同時具備隔離式電源、數位隔離器與閘極驅動器的功能，有助減少高達 90% 的解決方案尺寸。TPSI2140-Q1 則整合單一 FET 與電阻，不需再使用磁簧繼電器，因此與傳統固態光繼電器解決方案相比，體積可減少最多 50%。

與固態光繼電器相比，TPSI2140-Q1 專為高壓測量與絕緣監測應用設計，可與電池監測器 BQ79631-Q1 搭配用於 800V 電池管理系統中，能更快偵測絕緣故障，準確度也更高。採用 TPSI2140-Q1 的設計可使用 < 1MΩ 電阻，且能承受的雪崩電流為傳統光繼電器的三倍多，有助確保系統操作安全。


UCC14240-Q1 隔離式 DC/DC 偏壓電源模組採用 TI 獨家整合式變壓器技術


強化型隔離比較器 AMC23C12

TI 推出的全新固態繼電器，為旗下訊號及電源隔離系列的新產品，其他最新產品包含 UCC14240-Q1 隔離式 DC/DC 偏壓電源模組，採用 TI 獨家整合式變壓器技術，可實現高功率密度、低電磁干擾 (EMI) 與高可靠度，有助提升電動車的 續航力。另有業界首創強化型隔離比較器 AMC23C12 ，整合標準比較器功能與穩健電氣隔離層，可降低 50% 的解決方案尺寸，並在 400ns 內提供超高速隔離雙向過電流與過電壓偵測功能。