Solutions d'alimentation haute tension pour l'automobile, les rendements les plus faibles et les meilleurs

23rd January 2019
Posted By : Victoria Chercasova
Solutions d'alimentation haute tension pour l'automobile, les rendements les plus faibles et les meilleurs

Maxim Integrated Products, Inc  a annoncé aujourd'hui les CI de gestion d’énergie les plus petits et offrant les meilleurs rendements du marché, pour aider les concepteurs automobiles à relever les défis, en matière d’encombrement et de puissance, que posent les applications automobiles de nouvelle génération. 

Alors que les tableaux de bord numérique, les systèmes radio et les sous-systèmes électroniques nécessitent des puissances de calcul de plus en plus élevées, ces nouveaux convertisseurs et contrôleurs buck (dévolteur) multi-phases permettent aux concepteurs de profiter d’une faible consommation, d’un rendement élevé et d’un niveau de parasites électromagnétiques (IEM) réduit.

Alors que les systèmes automobiles deviennent plus complexes et font appel à davantage de composants électroniques, des microprocesseurs de plus en plus puissants sont nécessaires pour contrôler et superviser leurs fonctionnalités. L’adoption généralisée des tableaux de bord plus puissants, de concentrateurs USB, de systèmes ADAS (Advanced Driver Assistance System) et de systèmes d'info-divertissement et de navigation, devrait entraîner une croissance annuelle de 10% des ventes de CI de gestion d'énergie d'ici 2026, selon le cabinet d'analystes IHS Markit. Cette croissance pose aux concepteurs plusieurs défis pour maîtriser la consommation d'énergie, le rendement, le niveau de parasites électromagnétiques et la taille des solutions, afin d’obtenir les performances requises dans des environnements d'exploitation automobile difficiles, et où la place est comptée.

Pour permettre aux concepteurs d’atteindre ces objectifs, la gamme de CI de classe automobile de Maxim offre de nombreuses options pour gérer la puissance DC, alors que les équipementiers automobiles sont en train de passer de processeurs consommant 20 watts, à des plateformes d’intelligence artificielle qui consomment jusqu'à 500 watts. Avec leur boîtier de 3,5 x 3,75 mm, les convertisseurs buck Maxim offrent la plus petite taille du marché.  Leur boîtier FCQFN (Flip-Chip Quad Flat No Leads, ou puce retournée à contacts périphériques latéraux) réduit les oscillations de commutation haute-fréquence et élimine les fils de liaison, ce qui réduit la résistance à l’état passant des commutateurs MOSFET et accroît le rendement. Maxim propose les seuls circuits à brochage compatible du marché, à courant de quatre, six et huit ampères, pour une régulation plus modulable de la puissance. Tous ces CI sont dotés d'une modulation de spectre étalé, d'une fréquence de commutation élevée, d'une modulation de largeur d'impulsions forcée ou d’une fréquence de découpage variant avec la charge, pour des performances hors-pair.

Les nouveaux CI de gestion d'énergie Maxim pour applications automobiles haute-tension comprennent :

Les convertisseurs buck synchrones MAX20004, MAX20006 et MAX20008, à courant de 4A, 6A et 8A, haute tension (tolérant à 40V) à MOSFET intégrés côté haut et côté bas, qui présentent la plus faible résistance de commutation du marché, avec 38 et 18 mΩ respectivement, pour un rendement élevé. Les principaux avantages de ces dispositifs à brochage compatible sont notamment un courant de repos de 25 µA, des tensions d'entrée de 3,5V à 36V, et un rendement crête de 93%. Tous se présentent en boîtier QFN compact de 3,5 x 3,75 mm, à 17 broches à flancs mouillables, qui réduit le niveau de bruit de commutation haute fréquence et améliore l'efficacité.

Le contrôleur buck synchrone 220 kHz à 2.2 MHz, MAX20098, pour applications moyenne à haute puissance, fonctionnant avec des tensions d'entrée de 3,5V à 36V (tolérant à 42V). Pour un meilleur rendement, ce dispositif présente un courant de repos de 3,5 µA en mode désactivé, avec une tension de sortie de 3,3V et un courant d’arrêt typique de 1 µA. Le boîtier QFN de 3 x 3 mm à flancs mouillables réduit la taille de la solution, et le CI nécessite peu de composants externes, ce qui permet d’utiliser un simple circuit imprimé double couche.

Le double contrôleur buck synchrone 220 kHz à 2,2 MHz, MAX20034, pour applications haute tension fonctionnant avec des tensions d'entrée de 3,5V à 36V (tolérant à 42V), avec un régulateur à sortie fixe 5V ou 3,3V, et l'autre avec une sortie réglable entre 1V et 10V. Les principaux avantages en termes de rendement sont notamment un courant de repos de 17 µA en mode désactivé et un courant d'arrêt typique de 6,5 µA. Le dispositif se présente en boîtier QFN 5 x 5 mm à flancs mouillables, et fournit une fréquence de commutation jusqu'à 2,2 MHz, qui autorise l’emploi de composants externes plus petits et permet d’obtenir une solution plus compacte.

Commentaires

« Les ventes de semiconducteurs de puissance dans l'automobile devraient atteindre plus de 13,7 milliards de dollars d'ici 2023, » déclare Kevin Anderson, Analyste Senior, CI de puissance chez IHS Markit. « L'un des domaines à plus forte croissance est le cockpit numérique dans lequel les ingénieurs introduisent de nouvelles fonctions, davantage de fonctionnalité et des systèmes plus puissants, tout en respectant un encombrement maximum et un certain budget énergétique. »

« Les véhicules d'aujourd'hui sont de puissants ordinateurs sur roues, avec des tableaux de bord numériques, des systèmes radio et des sous-systèmes connexes qui nécessitent des puissances de calcul de plus en plus élevées, » déclare Chintan Parikh, Directeur Exécutif de la division Automobile chez Maxim Integrated. « Les conceptions d’alimentations électriques doivent maintenir un équilibre entre faible consommation, rendement élevé, et atténuation des parasites électromagnétiques, afin de relever les défis de conception de ces applications haute tension. Les convertisseurs buck haute-puissance et les contrôleurs buck multi-phases haute-puissance jouent un rôle crucial dans la mise en œuvre de cette technologie. »

Disponibilité et prix

Pour plus d’informations sur la disponibilité et les prix, merci de consulter les différentes pages produits pour en savoir plus sur les produits et les kits d’évaluation.

 


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