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Silicon Labs a introduit une famille révolutionnaire de pilotes de FET (Field Effect Transistor) isolés à base de CMOS qui permet aux développeurs d’utiliser un choix de FET spécifiques aux applications et à fort volume pour remplacer les obsolètes relais électromécaniques (EMR) et les relais à l’état solide (Solid-State Relays, SSR) basés sur des photo-coupleurs. La nouvelle famille Si875x propose les premiers pilotes de FET isolés de l’industrie visant à transférer la puissance au travers d’une barrière d’isolation réalisée en CMOS, ce qui évite d’utiliser des alimentations à commutateurs secondaires isolés, réduisant ainsi le coût et la complexité du système. Lorsqu’ils sont associés avec un FET, les pilotes Si875x offrent une solution de remplacement de EMR/SSR la meilleure de sa catégorie pour les contrôleurs de moteurs et de vannes, les relais HVAC, la surveillance de batteries, les commutateurs de ligne secteur et de communication, les systèmes de recharge des automobiles de type HEV/EV et autres applications industrielles et automobiles.

Les développeurs utilisent traditionnellement des EMR et des SSR à base de photo-coupleurs pour les applications de commutation, mais ces deux technologies ont leurs limites. Les EMR sont coûteux, lents, encombrants et bruyants. Ces inconvénients ont conduit à une croissance à deux chiffres de l’usage des SSR, mais les SSR posent eux-mêmes leurs propres défis. Les SSR à base de photo-coupleurs ont des limites inhérentes telles qu’une durée de vie plus courte en raison du vieillissement des LED, des performances et une stabilité réduites à des températures élevées, et une faible immunité au bruit. Ils utilisent également un choix limité de FET intégrés, ce qui compromet davantage les performances, le coût et la puissance.

Les pilotes de FET isolés Si875x de Silicon Labs, à base de CMOS, offrent une meilleure alternative qui réduit les coûts et la puissance du système et améliore les performances des applications utilisant des SSR ou des EMR. Comme les pilotes Si875x n’utilisent pas de LED ou d’autres composants optiques, ils affichent une meilleure stabilité au fil du temps et en fonction de la température. Les composants Si875x de faible encombrement se caractérisent par une commutation complètement silencieuse, les rendant une solution de remplacement idéale pour des EMR encombrants qui sont limités par leur bruit de commutation électrique et leurs problèmes d’usure, ainsi que leurs difficultés de production en masse.

Les composants Si875x pilotent des portes FET avec une tension nominale de 10,3 V en n’utilisant qu’une très faible entrée de 1 mA avec 1,1 ms de temps d’activation (turn-on). Une augmentation du courant d’entrée jusqu’à 10 mA permet une mise en marche exceptionnellement rapide avec un temps d’activation de 94 µs. Une option originale d’optimisation de la puissance repose sur un courant maximal initial de turn-on pour une vitesse rapide, puis sur une réduction de 90% suffisante pour maintenir un courant statique une fois que la capacité externe est déchargée. Des tensions d’entrée flexibles de 2,25V à 5,5V prennent en charge une connexion transparente vers des contrôleurs de faible puissance. Les pilotes Si875x disposent également d’une option pour une protection d’effet Miller afin d’empêcher une mise en marche involontaire du FET externe.

Les composants Si875x ont un niveau d’isolation atteignant 2,5 kVrms. Ils peuvent fonctionner sur toute la plage des températures industrielles et automobiles (jusqu’à +125 ° C), et sont conçus pour répondre aux strictes normes UL, CSA, VDE, et CQC. Des entrées polyvalentes assurent le contrôle numérique des broches du transistor CMOS (composants Si8751) ou une émulation de diode (dispositifs Si8752) pour s’adapter au mieux à l’application cible, et des sorties flexibles s’adaptent à des configurations de charge à courant alternatif ou à courant continu.

« Avec leur combinaison unique de technologie robuste et fiable basée sur une isolation CMOS et une capacité révolutionnaire pour transférer de la puissance au travers d’une barrière d’isolation, les pilotes Si875x de Silicon Labs offrent une solution de remplacement bien nécessaire pour d’obsolètes EMR et des SSR à base de photo-coupleurs », déclare Ross Sabolcik, vice-président des circuits d’alimentation à Silicon Labs. « La nouvelle famille Si875x donne aux développeurs la flexibilité de choisir des FET rentables adaptés à leurs besoins applicatifs, créant un chemin de migration facile vers une commutation à la pointe du progrès ».

Principales caractéristiques de la famille Si875x de pilotes de FET isolés

 La première solution de l’industrie de SSR à base d’isolation CMOS, pouvant supporter des FET spécifiques aux applications

 Immunité au bruit la meilleure de sa classe, grande fiabilité et taux d’isolation de 2,5 kVrms

 Longue durée de vie dans des conditions de haute tension (100 ans à 1000V)

 Commutation efficace : 10,3 V sur la grille du transistor avec seulement 1 mA de courant d’entrée

 Large plage de tension d’entrée de 2,25 V à 5,5 V qui permet des économies d’énergie

 Brochage unique pour optimiser le compromis consommation d’énergie / temps de commutation

 Une protection d’effet Miller empêche des mises en marches involontaires de FET externes

 Petit boîtier SOIC-8 qui intègre les condensateurs d’isolation et de puissance pour les applications de faible puissance

 Options de composants de classe automobile qualifiés AEC-Q100

Prix et disponibilité

Des échantillons des pilotes de FET isolés Si875x sont disponibles dès maintenant avec des quantités en production prévues pour novembre 2016. Les composants Si875x sont fournis dans un petit boîtier SOIC-8 avec des options de plages de température ambiante industrielles (-40° C à +105°C) ou automobiles (-40° C à +125˚C). Les prix en quantités de 10.000 unités commencent à 0,96 $ pour les versions industrielles et à 1,20 $ pour les options de température automobile. Les kits d’évaluation Si8751-KIT (entrée numérique) et Si8752-KIT (émulateur d’entrée à LED) sont disponibles dès maintenant au prix de 39,99 $ chacun (USD MSRP).

http://www.silabs.com/