A demonstração de e-fusível automotivo SiC desconecta até 30A 900V

Atualização: 12 de agosto de 2023

“O demonstrador pode detectar e interromper correntes de falha em microssegundos, 100 a 500 vezes mais rápido do que as abordagens mecânicas tradicionais”, de acordo com a empresa. “A resposta rápida reduz substancialmente o pico de curto-o circuito correntes de dezenas de kilo-ampères a centenas de ampères, o que pode impedir que um evento de falha resulte em uma falha grave.

Ele “fornece aos projetistas uma solução baseada em SiC para impulsionar seu desenvolvimento”, acrescentou Microchip vice-presidente da SiC Clayton Pillion. “O design de estado sólido alivia as preocupações de confiabilidade de longo prazo sobre dispositivos eletromecânicos porque não há degradação de choque mecânico, arco ou ressalto de contato.”

A placa de demonstração, que é descrita como um 'design de fusível eletrônico auxiliar' e, portanto, não é destinada ao inversor de tração principal, vem em seis versões abrangendo baterias de 400 ou 800V e circuitos de 10, 20 ou 30A.

A detecção de corrente é encenada, com um circuito puramente de hardware baseado em comparador detectando falhas de alta corrente (100 – 200A, portanto, curto-circuito) em um microssegundo. Daí para ~45A para um controle mais sofisticado de correntes, um loop de firmware mais lento em um microcontrolador PIC reage em cerca de um milissegundo.

Abaixo, a estimativa da temperatura da junção é usada como uma métrica de limitação de corrente para proteger o fusível eletrônico contra superaquecimento. A estimativa é baseada em uma medição de temperatura baseada em termistor, a capacidade térmica do dissipador de calor e a corrente de dreno – modelada com um filtro digital de resposta de impulso infinita (IIR) de primeira ordem.

Um barramento LIN está incluído para controle e monitoramento.

“A interface LIN permite a configuração das características de disparo por sobrecorrente sem a necessidade de modificar os componentes de hardware e também relata o status do diagnóstico”, disse a Microchip. “Com o recurso reinicializável do demonstrador de fusível eletrônico, os projetistas podem embalar um fusível eletrônico no veículo sem restrições de projeto para manutenção.”

A placa precisa de sua própria alimentação de 9 – 16V (<100mA) e opera em ambientes entre -40 e +85°C.

O suporte de software e a depuração vêm por meio do MPLAB X IDE (ambiente de desenvolvimento integrado) e há uma ferramenta de desenvolvimento de analisador serial LIN para PCs.

Há uma página de produto de demonstração do e-fuse, mas muitas das informações associadas são apenas 'mediante solicitação'. Este guia do usuário tem algumas boas informações extras

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