Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

Toshiba Electronics Europe vient d’annoncer un CI pré-driver de grille d’IGBT opto-isolé, doté de fonctions de protection améliorées, et destiné aux inverteurs embarqués à bord de véhicules électriques ou hybrides. Les livraisons d’échantillons du TB9150FNG ont commencé en avril, et la production en série est programmée pour 2018.

La commande à inverteur sert à piloter efficacement les moteurs des véhicules électriques et hybrides. Etant donné que les fonctions de commande et de pilotage ont des tensions opérationnelles différentes, elles doivent être isolées l’une de l’autre au moyen d’un dispositif à couplage optique. Le Toshiba TB9150FNG est un CI pré-driver de grille d’IGBT compact, souple et performant, capable de répondre à cette problématique, tout en offrant les fonctionnalités de protection nécessaires.

Le TB9150FNG intègre un photocoupleur qui sécurise l’isolement de niveau élevé entre la commande (côté primaire) et le pilotage (côté secondaire). Il dispose également d’une fonction de détection de température d’IGBT très précise, d’un contrôleur de transformateur flyback (retour rapide) et d’une fonction de détection de court-circuit (détection de courant et supervision DESAT2), qui contribuent tous à la miniaturisation du système.

Fourni en boîtier SSOP48, le TB9150FNG ne mesure que 10.4 x 12.5 x 2.0 mm. La plage de température opérationnelle s’étend de -40°C à +125°C.

Fonctionnalités principales

1. Fonction d’isolement optique

L’isolement électrique et la tension d’isolement élevée de 2500 Veff (AC pendant une minute) sont obtenus grâce au photocoupleur interne assurant la transmission entre le primaire et le secondaire. L’isolement parfait ainsi obtenu garantit une tolérance élevée au bruit exogène, comme celui provoqué par susceptibilité électromagnétique.

2. Fonction de détection de température très précise

Ce nouveau CI dispose d’une source de courant constant destiné à la diode de détection de température intégrée à l’IGBT, et d’un convertisseur analogique-numérique. Il mesure la tension à l’intérieur de la diode de détection de température avec une grande précision, et permet ainsi de connaître précisément la température. Les performances peuvent être optimisées en supervisant la température opérationnelle de l’IGBT, ce qui permet à la fois de miniaturiser l’IGBT et d’améliorer la consommation des véhicules électriques ou hybrides.

3. Circuit de commande de transformateur flyback pour l’alimentation

Un circuit de commande de transformateur flyback côté primaire alimente le côté secondaire, tout en maintenant l’isolement. Une fonction de démarrage progressif est également présente et permet un démarrage en douceur à la mise sous tension, en évitant toute surcharge de courant.

4. Plusieurs circuits de détection d’anomalie et de protection

L’alimentation, la sortie, le courant et la tension d’IGBT sont tous supervisés. L’information relative à toute anomalie détectée est transférée au contrôleur principal par l’intermédiaire d’une interface SPI. Un circuit dédié protège contre toute anomalie susceptible de détruire le CI ou l’IGBT.

5. Basé sur les normes AEC-Q100