Un photorelais haute tension taillé pour les systèmes de batteries de véhicules électriques
Le photorelais compact de la série TLX9161T de Toshiba offre des caractéristiques qui répondent aux exigences des applications de contrôle des batteries et des piles à combustible, ainsi que des systèmes de gestion des batteries des véhicules électriques.
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Toshiba Electronics Europe propose le photorelais destiné au secteur automobile de la série TLX9161T. Logé dans un boîtier SO12L-T, ce circuit intégré atteint en sortie une tension de claquage minimale (VOFF) de 1 500 V (min.) avec un temps de réaction (TON/TOFF) de 1 ms (max.). Ces caractéristiques visent à répondre aux exigences de haute tension des applications de contrôle des batteries et des piles à combustible, ainsi que des systèmes de gestion des batteries (battery management systems, BMS), qui surveillent la tension et détectent le blocage des relais mécaniques et les défauts de fuite à la terre. Ces photorelais peuvent remplacer les relais mécaniques traditionnels.
Le circuit TLX9161T se compose d'une diode électroluminescente (LED) émettant dans l’infrarouge (IR) couplée optiquement à un phototransistor MOSFET, afin d’assurer l'isolation électrique entre le côté primaire (contrôle) et le côté secondaire (commutateur). La tension d'isolation de 5 000 Vrms permet un contrôle sécurisé des commutateurs pour différents potentiels. Le courant de déclenchement (IFT) est de 3 mA (max.), minimisant ainsi la consommation énergétique du système. De plus, le courant à l'état bloqué (IOFF) de ce circuit est de 100 nA (max.) à température ambiante, consommant très peu d'énergie lorsqu'il est inactif. Le courant direct (IF) de la LED IR et le courant à l'état passant (ION) du détecteur sont tous deux calibrés à 30 mA en température ambiante.
En diminuant la taille de la puce MOSFET intégrée, Toshiba a ainsi pu loger le nouveau photorelais de la série TLX9161T dans un boîtier SO12L-T, qui est environ 25 % plus petit que le boîtier SO16L-T du modèle TLX9160T de précédente génération. Ce qui permet de minimiser la taille de l'unité de batterie et de réduire les coûts. Malgré les moindres dimensions de son boîtier le circuit TLX9161T conserve le même pas et la même disposition des broches que le boîtier SO16L-T. Ce qui lui permet d'être disposé sur des circuits imprimés standard. Les dimensions typiques du boîtier SO12L-T sont de 7,76 mm × 10,0 mm × 2,45 mm.
La sécurité et la conformité sont primordiales pour les applications automobiles. Le circuit TLX9161T est conçu dans une résine dont l'index CTI (Comparative Tracking Index) est supérieur à 600. Ce qui le classe dans le groupe de matériaux I selon la norme internationale IEC60664-1. Cette norme spécifie les principes, les exigences et les méthodes de test pour la coordination de l'isolation des systèmes jusqu'à 1 000 VAC ou 1 500 VDC. Le circuit intégré normalement ouvert (1-Form-A) présente des lignes de fuite et de dégagement de 8 mm (minimum), confirmant une isolation efficace même à des températures de fonctionnement comprises entre -40 et +125 °C. Il est ainsi conforme à la norme AEC-Q101 Grade 1.
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