Texas Instruments ha presentato un driver per motore DC brushless (BLDC) Grado 0, altamente integrato, per sistemi di azionamento dei motori ad alta potenza a 48 V, come gli inverter di trazione e i motorini di avviamento/generatore di veicoli elettrici mild hybrid (MHEV).
Il DRV3255-Q1 può aiutare i progettisti a ridurre le dimensioni dei sistemi motore anche del 30%, offrendo la più alta corrente di azionamento del gate per maggiore protezione e maggiore potenza di uscita. Essendo in grado di soddisfare i più severi requisiti di sicurezza, il nuovo driver per motore è stato progettato secondo il processo di sviluppo della sicurezza funzionale di TI certificato da TÜV SÜD e contribuisce a raggiungere il livello di integrità della sicurezza automobilistica ASIL D.
Per contribuire a ridurre le emissioni di gas serra a livello globale, le case automobilistiche stanno aumentando la produzione di MHEV che utilizzano sistemi di azionamento dei motori a 48 V per ridurre le emissioni del motore a combustione interna di un veicolo. Il DRV3255-Q1 di TI, conforme alla sicurezza funzionale, consente ai costruttori di progettare un sistema di azionamento per motore che rende possibile realizzare sistemi MHEV fino ad ASIL D; inoltre, consente di erogare fino a 30 kW di potenza del motore, andando a migliorare il tempo di risposta di un sistema di azionamento per motori a 48 V per veicoli pesanti.
"Un sistema a 48 V è un cambiamento epocale che i produttori di apparecchiature originali (OEM) possono implementare per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni, aggiungendo inoltre la potenza necessaria per le funzionalità di sistemi avanzati di assistenza alla guida e gestendo carichi che richiedono molta energia, come l'impianto di riscaldamento, ventilazione e climatizzazione", ha affermato Asif Anwar, direttore per il servizio powertrain, carrozzeria, telaio e sicurezza presso Strategy Analytics. "L'unione tra caratteristiche prestazionali con sicurezza funzionale e Grado 0 si traduce in vantaggi operativi a livello di sistema nel mondo reale che aiuteranno gli OEM a raggiungere questi obiettivi".
Per ulteriori informazioni sul DRV3255-Q1 è possibile scaricare il white paper «Come costruire un sistema di azionamento per motore MHEV da 48 V e 30 kW piccolo e con sicurezza funzionale».
Riduzione dell'ingombro su scheda fino al 30%
Il DRV3255-Q1 - ricorda Texas Instruments - è il primo driver per motore BLDC trifase da 48 V del settore a integrare la logica di cortocircuito attiva high-side e low-side, che elimina i transistor esterni e la logica di controllo. Grazie all'integrazione della logica di cortocircuito attiva ed alla risposta dinamica ai guasti, il nuovo driver per motore consente ai progettisti non soltanto di semplificare i loro progetti, ma anche di erogare fino a 30 kW di potenza del motore, andando a ridurre l'ingombro su scheda e il costo in distinta base per i sistemi di azionamento per motore a 48 V.
La caratteristica della logica di cortocircuito attiva offre ai progettisti di sistema la flessibilità per posizionare le connessioni dei transistor metallo-ossido-semiconduttore a effetto di campo (MOSFET) in base alle esigenze del sistema e aiuta a prevenire guasti catastrofici del sistema causati dalle sovratensioni. La risposta dinamica ai guasti porta automaticamente il driver per motore in modalità di cortocircuito attivo in condizioni di sovratensione e protegge quindi il motore del veicolo e i componenti elettrici dalle sollecitazioni di sovratensione, ottimizzando le prestazioni del sistema.
Miglioramento dei tempi di risposta con protezione dei sistemi di azionamento per motore a 48 V in condizioni gravose
Il DRV3255-Q1 fornisce livelli di potenza in uscita elevati in modo da migliorare i tempi di risposta del sistema di azionamento per motore a 48 V e consente quindi ai conducenti, anche di veicoli pesanti come SUV e camion, di accelerare più rapidamente dopo un arresto. Per i motori che richiedono correnti fino a 600 A, il DRV3255-Q1 offre alta corrente di azionamento del gate, in grado di pilotare direttamente MOSFET di carica del gate fino a 1.000 nC.
Inoltre, questo driver per motore AEC-Q100 (Automotive Electronics Council) Grado 0 protegge i sistemi powertrain a 48 V da transienti di commutazione fino a 95 V e da condizioni di distacco del carico (load-dump) in un ampio campo di temperature (da -40 °C a 150 °C), eliminando quindi la necessità di circuiti di protezione.
Semplificazione della conformità ISO 26262 fino ad ASIL D
Realizzato pensando alla sicurezza funzionale, il DRV3255-Q1 è stato progettato utilizzando il processo di sviluppo hardware di sicurezza funzionale certificato di TI e include meccanismi di sicurezza e documentazione integrati, come Failure Mode, Effects and Diagnostic Analysis (FMEDA) e un manuale di sicurezza funzionale. Oltre ai meccanismi di sicurezza per le modalità di guasto interne del dispositivo, i pin di ingresso/uscita digitali resistono a valori nominali massimi assoluti fino a 75 V per proteggere il DRV3255-Q1 da una sovratensione di alimentazione esterna a 12 V.
