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Da Vishay, nuovi optocoupler per l’automotive

Vishay Intertechnology, specializzata in semiconduttori e componenti elettronici passivi, ha annunciato il lancio di una nuova gamma di optocoupler automotive. Questi dispositivi svolgono un ruolo fondamentale nel garantire il funzionamento sicuro e affidabile dei sistemi elettrici di un veicolo isolando i componenti ad alta tensione e fornendo immunità al rumore.

Con la crescente elettrificazione dei veicoli e la richiesta di prestazioni e affidabilità più elevate, i nuovi optocoupler Vishay offrono miglioramenti significativi in termini di velocità, tensione di isolamento e intervallo di temperatura, rendendoli la scelta ideale per le moderne applicazioni automobilistiche.

Gli optocoupler Vishay per l’automotive

Vediamo i vantaggi dei nuovi optocoupler i Vishay e il loro impatto sul futuro dell’elettronica automobilistica.

VOA300

Il primo è il VOA300. Questo optocoupler  facilita la misurazione precisa e affidabile di corrente e tensione all’interno di complessi sistemi di veicoli elettrici, come caricabatterie di bordo (OBC), inverter di trazione e convertitori c.c./c.c. L’ampia larghezza di banda di 1,4 MHz del VOA300 consente misurazioni  trasmissioni di dati veloci, consentendo il rilevamento rapido delle ondulazioni di tensione e corrente.

L’optocoupler  lineare VOA300 è dotato di un LED a infrarossi AIGaAs (IRLED) in una disposizione biforcata con un diodo di feedback isolato e un fotodiodo PIN di uscita. Questo design consente al fotodiodo di retroazione di catturare una parte del flusso del LED, generando un segnale di controllo per regolare la corrente di azionamento del LED.

Nel frattempo, il fotodiodo PIN di uscita produce un segnale di uscita direttamente proporzionale al flusso ottico servo creato dal LED. L’accoppiatore ingresso-uscita è dotato di fotodiodi PIN abbinati, garantendo stabilità di tempo e temperatura tracciando con precisione il flusso di uscita del LED.

Lo stato dell’arte, le misurazioni isolate di corrente e tensione utilizzano isolatori digitali, che richiedono un convertitore A/D per l’ingresso e un convertitore D/A per l’uscita. Il VOA300 consente la trasmissione del segnale analogico, semplificando così l’applicazione per il progettista.

Inoltre, l’accoppiamento ottico annulla i problemi di interferenza elettromagnetica. Il VOA300 elimina gli svantaggi di un eventuale utilizzo di Amplificatori d’isolamento fornendo ai progettisti la flessibilità di decidere l’accuratezza della soluzione attraverso la scelta  di amplificatori operazionali, resistori e altri componenti esterni. Un tipico circuito di applicazione per la misurazione di tensione isolata è mostrato nella Figura 1.

VOMDA1271

Il secondo optocoupler  presentato è un driver MOSFET fotovoltaico qualificato automotive: il VOMDA1271. Il dispositivo è costituito da un LED a infrarossi AlGaAs (IRLED) e da un gate array fotovoltaico. L’IRLED emette luce che viene assorbita dall’array di gate fotovoltaici, generando una tensione che viene utilizzata per accendere il MOSFET. Il VOMDA1271 è disponibile in un piccolo contenitore SOP-4, con evidenti vantaggi in termini d’ingombro. Una delle caratteristiche principali del VOMDA1271 è la sua tensione di uscita a circuito aperto di 8,5 V tipica. Inoltre, può essere utilizzato con un microcontrollore GPIO. Si possono collegare anche in cascata 2 VOMDA1271 per generare la tensione di gate più elevata necessaria per pilotare un MOSFET IGBT o SiC. Il driver fornisce una tensione di isolamento di 3750 Vrms e dispone di circuiti di spegnimento rapidi, che consentono al MOSFET di spegnersi in 0,07 ms. A differenza dei gate driver isolati, che sono anche costosi, il VOMDA1271 non ha bisogno di un alimentatore esterno.

Un’altra tendenza nei sistemi EV è quella di utilizzare circuiti precaricati per limitare le correnti di spunto. Se le correnti di spunto non sono controllate, esiste il rischio di gravi danni ai componenti sul lato bassa tensione. L’uso di tali circuiti di precarica garantisce la protezione del sistema e dell’uomo, aumentando così la durata dei componenti del sistema. Con il VOMDA1271, i progettisti possono realizzare un contattore di precarica isolato otticamente per sostituire i relè elettromeccanici, come mostrato in Figura 2. Questo contattore di precarica otticamente isolato non è altro che un relè a stato solido, affidabile e che offre notevoli vantaggi in termini di costi e spazio rispetto ai tradizionali relè elettromeccanici.

Redazione Fare Elettronica