„Der Demonstrator kann Fehlerströme in Mikrosekunden erkennen und unterbrechen, 100- bis 500-mal schneller als herkömmliche mechanische Ansätze“, so das Unternehmen. „Die schnelle Reaktion reduziert Spitzenkurzschlüsse erheblich.Schaltung Ströme von mehreren zehn Kiloampere bis zu Hunderten von Ampere, wodurch verhindert werden kann, dass ein Fehlerereignis zu einem harten Ausfall führt.“
Es „bietet Designern eine SiC-basierte Lösung, um ihre Entwicklung voranzutreiben“, fügte Microchip vp von SiC Clayton Pillion hinzu. „Das Solid-State-Design lindert Bedenken hinsichtlich der langfristigen Zuverlässigkeit elektromechanischer Geräte, da es keine Verschlechterung durch mechanische Erschütterungen, Lichtbögen oder Kontaktprellen gibt.“
Das Demoboard, das als „Hilfs-E-Sicherung“ bezeichnet wird und daher nicht auf den Hauptwechselrichter ausgerichtet ist, ist in sechs Versionen erhältlich, die 400- oder 800-V-Batterien und 10-, 20- oder 30-A-Stromkreise umfassen.
Die Stromerkennung erfolgt stufenweise, wobei eine komparatorbasierte reine Hardwareschaltung Hochstromfehler (100 – 200 A, also Kurzschlüsse) in einer Mikrosekunde erkennt. Von dort bis hinunter zu ~45 A für eine ausgefeiltere Steuerung der Ströme reagiert eine langsamere Firmware-Schleife in einem PIC-Mikrocontroller in etwa einer Millisekunde.
Darunter wird die Abschätzung der Sperrschichttemperatur als Strombegrenzungsmaß verwendet, um die E-Sicherung vor Überhitzung zu schützen. Die Schätzung basiert auf einer Thermistor-basierten Temperaturmessung, der Wärmekapazität des Kühlkörpers und dem Drain-Strom – modelliert mit einem digitalen Filter erster Ordnung mit unendlicher Impulsantwort (IIR).
Zur Steuerung und Überwachung ist ein LIN-Bus enthalten.
„Die LIN-Schnittstelle ermöglicht die Konfiguration der Überstrom-Auslöseeigenschaften, ohne dass Hardwarekomponenten modifiziert werden müssen, und meldet auch den Diagnosestatus“, sagte Microchip. „Mit der rücksetzbaren Funktion des E-Sicherung-Demonstrators können Designer eine E-Sicherung in das Fahrzeug einbauen, ohne Einschränkungen hinsichtlich der Wartungsfreundlichkeit.“
Das Board benötigt eine eigene 9–16-V-Versorgung (<100 mA) und arbeitet in Umgebungen zwischen -40 und +85 °C.
Software-Support und Debugging erfolgen über die MPLAB X IDE (integrierte Entwicklungsumgebung), und es gibt ein Entwicklungstool für serielle LIN-Analysatoren für PCs.
Es gibt eine E-Fuse-Demo-Produktseite, aber viele der damit verbundenen Informationen sind nur „auf Anfrage“. Dieses Benutzerhandbuch enthält einige gute Zusatzinformationen
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