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Ultime innovazioni della tecnologia Wide Band Gap, Intelligent Power Modules, oltre a strumenti e risorse per facilitare l’adozione dei nuovi prodotti in mostra a PCIM Europe.
Tecnologie e dispositivi Wide Band Gap (WBG) sono stati i protagonisti quest’anno allo stand di ON Semiconductor a PCIM Europe, la principale manifestazione europea dedicata all’elettronica di potenza, presso il centro fieristico di Norimberga. La tecnologia WBG offre vantaggi applicativi unici per l’industria elettronica in più settore di mercato, dai circuiti di alimentazione ai prodotti wireless.
ON Semiconductor è in prima linea nella realizzazione di prodotti innovativi WBG con la sua gamma di dispositivi SiC, GaN e Gate Driver, offerti in package innovativi e supportati da strumenti che aiutano a creare un ecosistema per accelerare e aggiungere certezza a tutto il ciclo di progettazione.
In questo video vengono illustrati caratteristiche e vantaggi della tecnologia Wide Band Gap:
PCIM Europe ha fornito l’audience ideale ad ON Semiconductor per presentare i più recenti prodotti in ambito WBG, che includono diodi SiC per impiego industriale e automotive. Prodotti con eccellenti prestazioni termiche, maggiore densità di potenza, ridotte emissioni e dimensioni contenute, tutte caratteristiche necessarie per soddisfare le esigenze delle più avanzate applicazioni automobilistiche.
I nuovi diodi SiC di qualità automobilistica AEC-Q101 offrono l’affidabilità e la robustezza necessarie alle moderne applicazioni automobilistiche, insieme ai numerosi vantaggi in termini di prestazioni.
La tecnologia SiC offre prestazioni di commutazione superiori e una maggiore affidabilità rispetto ai dispositivi in silicio. I diodi non hanno corrente di recupero inversa e le prestazioni di commutazione sono indipendenti dalla temperatura. Eccellenti prestazioni termiche, maggiore densità di potenza e EMI ridotto, nonché riduzione delle dimensioni e dei costi del sistema fanno della tecnologia SiC una scelta convincente per il crescente numero di applicazioni automobilistiche ad alte prestazioni.
I nuovi diodi SiC di ON Semiconductor sono disponibili nei tradizionali package SMD e a foro passante, tra cui TO-247, D2PAK e DPAK. I dispositivi Gen1 FFSHx0120 1200 Volt (V) e i dispositivi Gen2 FFSHx065 650 V offrono ripristino inverso zero, bassa tensione diretta, stabilità della corrente indipendente dalla temperatura, corrente di dispersione estremamente bassa, elevata capacità di sovratensione e coefficiente di temperatura positivo.
Al fine di soddisfare i requisiti di robustezza, i diodi sono stati progettati per resistere a correnti di picco elevate. Includono inoltre una struttura di terminazione unica e brevettata che migliora l’affidabilità e la stabilità. La gamma di temperature di funzionamento è compresa tra -55 ° C e + 175 ° C.
A Norimberga è stato inoltre presentato il driver MOSFET SiC NCP51705 e la relativa scheda di valutazione, da utilizzare in inverter industriali e driver per motori ad alte prestazioni.
Al fine di realizzare pienamente i vantaggi del WBG e accelerare il processo di sviluppo, una efficiente progettazione elettronica di potenza richiede un programma di simulazione intuitivo, accurato e predittivo con modellazione di tipo Integrated-Circuit Emphasis (SPICE).
ON Semiconductor ha presentato il suo avanzato modello SPICE, che tiene conto anche dei parametri di processo e delle caratteristiche del layout e che rappresenta un significativo passo in avanti rispetto alle attuali capacità di modellazione del settore. Utilizzando questo strumento, i progettisti di circuiti possono valutare le tecnologie all’inizio del processo di simulazione piuttosto che attraverso dispendiose iterazioni in termini di tempo. Un ulteriore vantaggio del robusto modello di simulazione di ON Semiconductor è che può essere utilizzato su più piattaforme di simulazione del settore.
Oltre ai prodotti in ambito WBG, ON Semiconductor ha presentato i suoi più recenti moduli di potenza che combinano alta efficienza con grande robustezza, elettrica e meccanica, per applicazioni industriali impegnative. Le demo presentate allo stand hanno evidenziato come, con questi moduli, sia possibile realizzare progetti compatti e ad alta efficienza che migliorano le prestazioni di durata delle batterie.
I gate driver IGBT ad alta corrente sono componenti chiave nelle applicazioni industriali ed automotive, quali inverter solari, azionamenti di motori, gruppi di continuità (UPS), caricabatterie xEV, riscaldatori PTC e inverter powertrain. In questo settore, ON Semiconductor ha presentato la nuova serie di gate driver NCD570x, dispositivi con un’elevata corrente di azionamento per una migliore efficienza di sistema che integrano nuove e molteplici funzionalità di protezione per una maggiore sicurezza. L’azienda ha presentato anche i nuovi gate driver IGBT ad alta tensione con isolamento digitale on-chip. Questi dispositivi saranno disponibili entro la fine dell’anno per completare una suite unica di soluzioni di gate drive IGBT.
Anche il portafoglio di prodotti dell’azienda in ambito automotive continua ad espandersi per supportare la diversificazione delle applicazioni nell’intero spettro di bassa, media e alta potenza. Dai dispositivi per applicazioni multimediali in-car, ai sistemi smart per l’aria condizionata, alle soluzioni ad alta potenza per motori a combustione interna (ICE), ibridi o elettrici, ON Semiconductor sviluppa continuamente nuovi prodotti per supportare e accelerare le intuizioni tecnologiche in questo settore. Un esempio è il nuovo ASPM27 three-phase AEC-qualified Intelligent Power Module (IPM) modulo di alimentazione intelligente (IPM) trifase certificato AEC ASPM27 che integra driver, IGBT e diodi, in grado di fornire una soluzione più compatta e più affidabile con prestazioni termiche avanzate per l’utilizzo in applicazioni come i compressori per impianti di condizionamento, i regolatori elettrici della pompa dell’olio e i supercondensatori ad alta tensione.
Di particolare interesse è stata anche la presentazione di una nuova gamma di regolatori LDO a bassissimo rumore con il miglior rapporto di reiezione dell’alimentazione (PSRR, Power Supply Rejection Ratio) del settore, particolarmente indicati per circuiti analogici sensibili al rumore. La nuova serie NCP16x, insieme alle varianti automobilistiche NCV81x certificate AEC-Q100, offre migliori prestazioni in applicazioni quali moduli sensore di immagini ADAS per autoveicoli, dispositivi portatili e applicazioni wireless, tra cui WiGig 802.11ad, Bluetooth e WLAN.
La serie NCP16x comprende quattro dispositivi con un’ampia gamma di tensioni di ingresso da 1,9 a 5,5 volt (V); la corrente di uscita di 250 milliampere (mA), 450 mA e 700 mA nello stesso package consente una facile scalabilità dei progetti. L’elevatissimo PSRR (98 decibel) blocca il rumore di alimentazione indesiderato, mentre il bassissimo rumore RMS di uscita di appena 6,5 microvolt elimina la necessità di un’ulteriore capacità di uscita.
ON Semiconductor ha realizzato un video introduttivo relativo ai nuovi regolatori LDO che comprende anche una particolare applicazione del dispositivo NVC8163 in ambito Automotive Imaging.
I nuovi regolatori LDO presentano una tensione di caduta di appena 80 millivolt (mV), contribuendo a prolungare la vita operativa dei prodotti finali alimentati a batteria; a ciò contribuisce anche la corrente di riposo a vuoto che è di appena 12 microampere. Sono disponibili tensioni di uscita fisse da 1,2 V a 5,3 V con una precisione del ± 2% sull’intero campo di applicazione. Il funzionamento ottimale si ottiene con una capacità di appena 1 μF sull’ingresso e sull’uscita, con una significativa riduzione dei costi e delle dimensioni del sistema.
Per ottenere prestazioni PSRR elevatissime viene utilizzata una nuova architettura brevettata che amplia la posizione di leadership di ON Semiconductor in questo settore.
Ecco un altro video che consente di comprendere l’importanza dei dispositivi LDO a bassissimo PSRR:
Fornire un valore elevato di PSRR su un’ampia gamma di frequenze (da 10 kHz a 100 kHz) è importante per le prestazioni dell’apparecchiatura finale. Nelle applicazioni con sensore di immagine per telecamere ADAS, ad esempio, l’NCV8163 fornisce una migliore qualità dell’immagine filtrando il rumore dell’alimentatore che altrimenti corromperebbe la tensione applicata al pixel. Nelle applicazioni wireless come WiGig 802.11ad, la combinazione di elevatissimo PSRR e rumore ultra-basso, come offerto dall’NCP167, garantisce l’efficienza in termini di potenza del sistema, grazie – appunto – all’alimentazione pulita.
I dispositivi NCP16x sono disponibili in TSOP-5, XDFN-4 e WLCSP-4. Le varianti automobilistiche NCV816x sono disponibili in TSOP-5 e XDFN-4. Tutti sono indicati per progetti ad alta densità.
Per comprendere l’importanza dei dispositivi LDO a bassissimo PSSR sono disponibili altre risorse; in particolare consigliamo la lettura di questi due articoli: What is LDO Noise? e Ideal vs. Real LDO.
Altre dimostrazioni a PCIM hanno riguardato le soluzioni di erogazione della potenza in dispositivi USB Type-C, l’illuminazione a LED, il kit di prototipazione rapida del motor driver LV8548MC e gli Smart Passive Sensors (SPS) per applicazioni di manutenzione predittiva industriale.
