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Texas Instruments TPSI2140-Q1 Isolierter Automotive-Schalter

Der isolierte TPSI2140-Q1 Automotive-Schalter von Texas Instruments ist ein isoliertes Halbleiterrelais (SSR), das für Hochspannungs-Automotive- und Industrieapplikationen ausgelegt ist. Der TPSI2140-Q1 nutzt die hochzuverlässige, kapazitive Isolierungstechnologie von TI in Kombination mit internen Back-to-Back-MOSFETs, um eine vollständig integrierte Lösung zu erstellen, die keine sekundärseitige Stromversorgung erfordert. Die gesamte Primärseite des Bauteils benötigt nur 7,5-mA-Eingangsstrom, wodurch der Benutzer sowohl die VDD- als auch die EN-Pins von einem einzigen GPIO-Mikrocontroller ansteuern kann und die Notwendigkeit für einen externen Low-Side-Schalter, der in Fotorelais-Lösungen verwendet wird, entfällt. Darüber hinaus kann der Benutzer den VDD-Pin mit einer Systemversorgung zwischen 5 V und 20 V verbinden und den EN-Pin von einem GPIO ansteuern. Der EN-Pin ist ausfallsicher und verhindert, dass die VDD-Versorgung zurückgeschaltet wird.

Die Sekundärseite besteht aus Back-to-Back-MOSFETs mit einer Sperrspannung von ±1,4 kV von S1 bis S2. Die Avalanche-Robustheit und das wärmeempfindliche Gehäusedesign des TPSI2140-Q1 MOSFET ermöglichen dem Schalter, einer HiPot-Überprüfung (High Potential) auf Systemebene und einem DC-Ladegerät-Stoßstrom bis zu 2 mA standzuhalten, ohne dass externe Bauelemente erforderlich sind. Die TPSI2140T-Q1-Version des Bauteils ist mit der thermischen Avalanche-Schutzfunktion (TAP) von TI ausgestattet, wodurch Avalanche-Ströme bis zu 5 mA unterstützt werden können.

Merkmale

  • Automotive-Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C, AEC-Q100 Klasse 1
  • Integrierte MOSFETs mit 2-mA-Avalanche-Einstufung, bis zu 5 mA mit der TPSI2140T-Q1-Version
    • 1.400 V Sperrspannung
    • RON = 130 Ω (TJ = +25 °C)
    • tON,tOFF < 350 µs
  • Robuste kapazitive Isolationsbarriere
    • Projizierte Lebensdauer von 26 Jahren bei 1.000VRMS/ 1.414VDC-Betriebsspannung
    • Nennisolierung,VISO, bis zu 3.750VRMS/ 53.00VDC
    • Spitzenstoßstrom,VIOSM, bis zu 6.000 V
    • CMTI: ±100 V/ns (typisch)
  • Thermischer Avalanche-Schutz (TAP) in der TPSI2140T-Q1-Version
  • Niedriger primärseitiger Versorgungsstrom
    • Strom im eingeschalteten Zustand: 7,5 mA
    • Strom im ausgeschalteten Zustand: 6 µA
  • SOIC-Gehäuse (DWQ-11) mit großen Pins für eine verbesserte thermische Leistungsfähigkeit
    • > 8mm Kriech- und Luftstrecke
      > 6mm Kriechstrecke und Abstand über Schalteranschlüsse
  • Sicherheitsbezogene Zulassungen
    • DIN VDE V 0884-11:2017-01
    • UL 1577 Komponentenerkennungsprogramm

Applikationen

  • Halbleiterrelais (SSRs)
  • Hybrid-, Elektro- und Antriebsstrangsysteme
  • Batteriemanagementsysteme (BMS)
  • Solarenergie
  • On-Board-Ladegeräte
  • Ladegeräte für Elektrofahrzeuge (EV)

Technische Daten

  • 3.750VRMS Isolationseinstufung
  • Interner FET
  • 1 x Kanal
  • Versorgungsspannungsbereich: 4,5 V bis 20 V
  • Lastspannung: 1400 V
  • Imax: 0,05 A
  • Avalanche-Strom: 2 mA
  • Einschaltzeit (Aktivierung): 70.000 ns
  • Ausschaltzeit (Deaktivierung): 100.000 ns
  • Abschalt-Ableitstrom: 1 µA
  • 11-Pin-SOIC-Gehäuse von 10,3 mm x 7,5 mm

Dazugehöriges Evaluierungsmodul

Texas Instruments Evaluierungsmodul TPSI2140Q1EVM

Eine Platine mit zwei Kupferschichten, mehreren Testpunkten & Steckbrücken, um TPSI2140-Q1 vollständig zu testen.

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Applikations-Schaltplan

Schaltplan - Texas Instruments TPSI2140-Q1 Isolierter Automotive-Schalter

Blockdiagramm

Blockdiagramm - Texas Instruments TPSI2140-Q1 Isolierter Automotive-Schalter
Veröffentlichungsdatum: 2022-05-11 | Aktualisiert: 2023-08-15