凭借在为高压系统开发新的隔离制造技术和集成电路

2022年5月10日，上海 – 凭借在为高压系统开发新的隔离制造技术和集成电路 (IC) 方面二十余年的经验，德州仪器 (TI)(纳斯达克代码：TXN)今天推出了新的固态继电器产品系列，包括符合汽车标准的隔离驱动器和开关，这些产品可提供业内出色的可靠性，帮助提高电动汽车 (EV) 的安全性。这些新的隔离式固态继电器还支持超小尺寸的解决方案，同时降低动力总成和 800V 电池管理系统的物料清单 (BOM) 成本。具有集成 10V 栅极电源的 TPSI3050-Q1 隔离式开关驱动器以及 TPSI2140-Q1 1400V、50mA 隔离式开关均使用独特的方法，通过单一隔离栅集成了电源和信号隔离，从而提高可靠性，同时显著减小解决方案尺寸和降低成本(与现有的机电继电器和固态光继电器相比)。这些器件是全新固态继电器产品系列中的第一款，该产品系列还将包括专为高压工业应用设计的集成电路器件。要详细了解固态继电器的优势，请阅读技术文章“如何使用固态继电器实现更高可靠性的隔离和更小尺寸的解决方案”。
“高压系统正变得越来越普遍，尤其是随着电动汽车的普及。在 TI，我们非常专注于为系统设计人员寻找解决复杂隔离难题的新方法，例如在行业向 800V 电池过渡时确保车辆可靠和安全运行，同时减小解决方案尺寸和降低成本，”德州仪器 (TI) 电源开关、接口和照明副总裁兼总经理 Troy Coleman 说。“通过在隔离技术中集成了更多功能，我们的新型固态继电器使工程师能够减小高压电源的尺寸并降低其成本和复杂性，同时保障下一代汽车和工业系统的安全性。”
通过集成隔离技术实现更高的系统可靠性
新型固态继电器可以在几微秒内通过单个隔离栅断开和连接负载(而机电继电器则需要数毫秒)，从而实现高压汽车系统的更安全运行。TPSI3050-Q1 提供高达 5kVRMS 的增强型隔离，其工作寿命也比机电继电器高10倍，机电继电器的性能也会随着时间的推移而退化。此外，TPSI2140-Q1 提供高达 3.75kVRMS 的基础型隔离，使其能够实现比固态光继电器高四倍以上的时间相关电介质击穿可靠性。
借助集成电源和信号隔离减小系统尺寸和降低系统成本
固态继电器将电源和信号传输集成在单一芯片中，同时还从其设计中消除了至少三个元器件，从而显著减小了解决方案尺寸，同时将 BOM 成本降低了多达 50%。与机械继电器解决方案相比，TPSI3050-Q1 通过集成隔离电源、数字隔离器和栅极驱动器的功能，可将解决方案尺寸缩小多达 90%。与传统固态光继电器解决方案相比，TPSI2140-Q1 通过集成信号 FET 和电阻器并消除了对舌簧继电器的需求，可将解决方案尺寸减小多达 50%。
提高 800V 电池管理系统的安全性
TPSI2140-Q1 专为高压测量和绝缘监测而设计，可与 BQ79631-Q1 等电池组监测器配合使用，可比固态光继电器更快、更准确地检测 800V 电池管理系统中的绝缘故障。TPSI2140-Q1 支持使用小于 1MΩ 的电阻器，并且承受的雪崩电流比传统光继电器多 300%，有助于实现更安全的人机交互。
通过多样化的隔离产品实现不同的设计,固态继电器是 TI 不断增长的用于隔离信号和/或电源的产品系列的新成员。其他新产品包括 UCC14240-Q1 隔离式直流/直流偏置电源模块，该模块利用 TI 专有的集成变压器技术实现高功率密度、低电磁干扰和高可靠性，从而延长电动汽车行驶里程;其他隔离产品还包括 AMC23C12，它是业界较早推出的增强型隔离比较器。AMC23C12 结合了标准比较器的功能与电隔离屏障，可将解决方案尺寸缩小 50%，同时可在不到 400 纳秒的时间内提供超快速的隔离式双向过流和过压检测。