48-V-Pumpen und -Lüfter

Die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen und die immer strengeren Abgasvorschriften haben zur Entwicklung neuer Technologien in der Automobilindustrie geführt. Die Bereitstellung von 48-V-Batteriesystemen ist eine der markantesten Antworten auf den Energiebedarf durch die zunehmende Elektrifizierung. Durch den Einsatz von 48-V-Systemen kann mit deutlich weniger Strom dieselbe Leistung geliefert werden. Ein weiterer Vorteil ist das geringere Gewicht der Kabelbäume, was zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs beiträgt. Da es sich hier um einen neuen Spannungsbereich für Fahrzeuge handelt, ist die Auswahl an Hybridkomponenten für 48 V im Mikroformat derzeit noch gering. Dessen ungeachtet werden für die Elektrifizierung kostengünstige, leistungsfähige und genau auf die jeweiligen Anwendungen abgestimmte Lösungen benötigt.
Unabhängig vom Marktsegment bietet Infineon ein umfassendes System an Chipsatzlösungen für 48-V-Systeme – von Spannungsreglern, Transceivern und Sensoren bis hin zu Mikrocontrollern, intelligenten Leistungstreibern und MOSFETs mit sehr niedrigem Widerstandswert.

Bei den Produkten TLE9180D-21QK mit zwei integrierten Strommessverstärkern (CSAs) und TLE9180D-31QK mit drei CSAs handelt es sich um leistungsfähige Gate-Treiber-ICs für die Ansteuerung von 6 externen n-Kanal-MOSFETs für Hochstrom-Dreiphasen-Motorantriebe. Dank einer ausgereiften Technologie für hohe Spannungen eignen sich die ICs Anwendungen für den Einsatz in einzelnen und gemischten Batteriesystemen mit Batteriespannungen von 12 V, 24 V und 48 V.  Ein reibungsloser Betrieb bei jedem Nutzungsgrad von 0 bis 100 % in Kombination mit einer Hochleistungs-Gate-Treiberstufe für 2 A (typischer Wert), konfigurierbaren Schutzmodi mit detaillierter Diagnose und einer SPI-Schnittstelle bieten das hohe Leistungsniveau sowie die Sicherheitsmerkmale, die für 48-V-Anwendungen erforderlich sind. Durch einen hohen Integrationsgrad mit funktional voneinander getrennter Phasenspannungs-Rückkopplung und Operationsverstärkern, einem intelligenten Stromversorgungskonzept und einer Trennbarriere zum Schutz der Mikroprozessorsteuerung (MCU) lässt sich die Stückliste derart verringern, dass Einsparungen auf Systemebene erzielt werden können. Die Pins für Brücke, Motor und Stromversorgung sind für Spannungen von bis zu 90 V ausgelegt, wobei die Motor-Pins sogar negative Spannungsspitzen von bis zu -15 V ohne Schaden überstehen.

Mit der zweiten Generation von Mikrocontrollern der Produktfamilie AURIX™ in eingebetteter 40-nm-Flash-Technologie bietet Infineon ideale Lösungen für 48-V-Anwendungen. Im Vergleich zur Vorgängergeneration zeichnen sie sich durch mehr Leistung, größere Speicherkapazitäten, bessere Konnektivität und höhere Skalierbarkeit aus, sodass sie optimal für die neuen Trends und Herausforderungen in der Automobilbranche geeignet sind. Die Leistung kann sich sehen lassen: Die Serie T33xLP punktet mit 1 Kern, der bei 200 MHz/300 MHz läuft, bis zu 248 kByte eingebettetem RAM und einer Leistungsaufnahme von weniger als 1 W.