Der High-Side-Gatetreiber EiceDRIVER™ 2ED2410-EM ermöglicht neue Leitungsschutzfunktionen für eine verbesserte Stromverteilung im Fahrzeug

München – 15. September 2022 – Moderne Autos verfügen über zahlreiche fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (FAS), wobei sicherheitskritische Anwendungen eine hohe Verfügbarkeit aufweisen müssen. Die Implementierung automatisierter Fahrfunktionen stellt eine noch größere Herausforderung dar, weil hohe Anforderungen für den Betriebsausfall gestellt werden. Im Bereich der primären Energieverteilung müssen daher Sicherheitselemente eingeführt werden, die eine schnelle Fehlerisolierung in weniger als 100 µs ermöglichen. Sicherungen können diese Anforderung nicht erfüllen, weshalb eine teilweise oder vollständige Elektrifizierung der primären Energieverteilung in Betracht gezogen werden muss. Zusätzlich sind moderne Fahrzeuge mit einer zunehmenden Anzahl von Anwendungen zur Verbesserung des Fahrer- und Beifahrerkomforts ausgestattet.

Die elektronischen Leistungsverteiler versorgen all diese Anwendungen und ermöglicht einen äußerst sicheren und kontrollierten Energiefluss von der Quelle zu den verschiedenen Lastpunkten im Fahrzeug. Eine der größten Herausforderungen für Entwickler besteht heute darin, die Kosten, die Länge, das Gewicht und die Komplexität des Kabelbaums zu reduzieren. Um diese Anforderungen zu erfüllen, bringt die Infineon Technologies AG den EiceDRIVER™ 2ED2410-EM auf den Markt, einen intelligenten High-Side-MOSFET-Gatetreiber für 12-/24-V-Automotive-Anwendungen mit integriertem Kabelschutz. Der Gatetreiber ist die ideale Ergänzung zu den 40/ 60-V-OptiMOS™-MOSFETs von Infineon.

Der neue Gatetreiber verfügt über zwei Ausgangskanäle für zwei unterschiedliche MOSFET-Strukturen, entweder mit gemeinsamer Back-to-Back-Source und einem Vorladepfad oder mit gemeinsamem Back-to-Back-Drain. Der höhere Gatestrom des Treibers zum Ein- und Ausschalten ermöglicht es, die Anzahl der MOSFETs zu erhöhen, damit größere Lastströme bewältigt werden können. Selbst bei mehreren hundert Ampere sorgt er für eine schnelle Abschaltung innerhalb von Mikrosekunden, wohingegen klassische Sicherungen erst nach einigen Millisekunden reagieren. Darüber hinaus kann der Treiber bereits bei 3 V betrieben werden – derart niedrige Spannungen können bei einem Kurzschluss auftreten, bevor die fehlerhafte Last abgeschaltet wird.

Der EiceDRIVER 2ED2410-EM verfügt über drei analoge Messschnittstellen und vier integrierte Komparatoren für Schutzzwecke. Dadurch sind flexible und vielseitige Lösungen für verschiedene Anforderungen möglich, darunter unter anderem ein einstellbarer I-t-Kabelschutz, Überstromschutz sowie Über-/ Unterspannungsschutz. Ströme können in beide Richtungen gemessen werden, während gleichzeitig die Drain-Source-Spannung überwacht wird, um Zustände wie eine offene Last am Ausgang zu erkennen.

Die einstellbare Kabelschutzfunktion hilft, den kleinstmöglichen Leitungquerschnitt für das entsprechende Lastverhalten auszuwählen. In der Vergangenheit mussten Leitungen mit einer Durchmessermarge von bis zu 30 Prozent gegenüber dem tatsächlichen Bedarf ausgelegt werden, um die Toleranz und den Alterungseffekt von klassischen Sicherungen zu berücksichtigen. Um die Entladung der Batterie bei geparktem Fahrzeug zu minimieren, verfügt das Bauteil über eine sehr geringe Ruhestromaufnahme von nur wenigen Zehntel µA.

Verfügbarkeit

Der 2ED2410-EM befindet sich in der Produktion. Der Treiber ist PRO-SIL™ ISO26262-ready und es wird ein Sicherheitsanwendungshinweis hierfür bereitgestellt, um die Evaluierung von Hardware-Elementen gemäß ISO 26262 zu unterstützen. Um den Design-In-Prozess zu beschleunigen, können verschiedene Evaluierungsboards bestellt werden, darunter das EB 2ED2410 3M. Weitere Informationen und Simulationsmodelle für die EiceDRIVER-Familie sind erhältlich unter https://www.infineon.com/EiceDRIVER-APD.

Mehr Informationen zum Beitrag von Infineon im Bereich Energieeffizienz: www.infineon.com/green-energy