PROFET™ Load Guard 12V ermöglicht ADAS-Funktionen und intelligente Leistungsverteilung in modernen Fahrzeugen durch einstellbare Überstrombegrenzung und Modus für kapazitive Lasten

München – 18. April 2023 – Nahezu jeder Neuwagen ist heute mit fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgerüstet, und die Automotive-Industrie treibt die Automatisierung weiter voran. Sicherheitskritische Systeme dieser Art erfordern jedoch eine zuverlässige und intelligente Bordnetzarchitektur und verursachen in Kombination mit mehr Komfortfunktionen eine steigende Anzahl von Lasten in der Leistungsverteilung. Aus diesem Grund verlangt die E/E-Architektur nach zuverlässigen und intelligenten Lösungen, die empfindliche Lasten vor Überstromereignissen schützen und eine schnelle Fehlerisolierung gegenüber dem  Bordnetz ermöglichen.

Die Infineon Technologies AG stellt für diese Anforderungen das neue intelligente High-Side-Leistungsschalter-Portfolio PROFET™ Load Guard 12V vor. Die Kombination aus einer einstellbaren Überstrombegrenzung und dem speziellen Modus zum Schalten für kapazitive Lasten (CLS mode) bietet eine flexible Lösung für die vielfältigen Anforderungen der modernen sekundären Leistungsverteilung. Dadurch wird ein Schutzmechanismus für die Integration sicherheitskritischer ADAS-Systeme geschaffen.

Die zwei- und einkanaligen PROFET Load Guard 12V-Bauteile bieten einen breiten Strombegrenzungsbereich zwischen 0,3 und 8,7 A, abhängig vom Einschaltwiderstand R _DS(ON). Ohne Beteiligung des Mikrocontrollers kann mit dieser Funktion das Schutzniveau entsprechend den Systemanforderungen eingestellt werden. Auf diese Weise werden Spitzenströme, die empfindlicheLasten gefährden, vermieden. Gleichzeitig wird eine schnelle Fehlertrennung zur Leistungsverteilung ermöglicht, falls Überlastbedingungen aufgrund von Fehlern in den Lasten auftreten, beispielsweise in der Sensor-Fusion-Box. Lasten mit großem kapazitiven Anteil, wie ADAS- oder Display-Module, können zudem durch den capacitive load switching mode (CLS-Modus) der Bauteile schnell zugeschaltet werden.

Dieser CLS Modusermöglicht es, mehrere Millifarad aufzuladen und dabei im sicheren Betriebsbereich der automotive qualifizierten, intelligenten High-Side-Leistungsschalter zu bleiben. Dadurch wird die Robustheit des Gesamtsystems erhöht. Darüber hinaus vereinfachen die PRO SIL™ ISO26262-kompatiblen Bauteile durch die Bereitstellung von Sicherheitsanweisungen den Einsatz in sicherheitsrelevanten Applikationen. Zusätzlich erlaubt die klassenbeste Strommessgenauigkeit in Niederstrombereichen eine präzise Moduldiagnose und -überwachung.

Mit einem weiten Betriebsspannungsbereich von 3 V (Cranking: 2,7 V) bis 28 V, kombiniert mit der einstellbaren Überstrombegrenzung und dem CLS-Modus, bietet die PROFET Load Guard 12V-Familie maximale Lastflexibilität. Ändern sich die Last- oder Systemanforderungen, zum Beispiel beim Variantenhandling, kann die analoge Überstrombegrenzungsschwelle problemlos an die neuen Bedingungen angepasst werden. Das geschieht durch einfaches Umschalten auf einen anderen Widerstand, der an den OCT-Pin angeschlossen ist. Die Funktion bietet nicht nur Flexibilität, sondern ermöglicht auch die Durchführung eines hardwarebasierten Leitungsschutzes Kabelschutzes für zeitunabhängige Lasten. Der CLS-Modus erweitert das Lastpotenzial zusätzlich und berücksichtigt die zunehmende Anzahl kapazitiver Lasten wie Module.

Die Familie ist für Nennströme von 2 bis 3 A ausgelegt und besteht aus zwei 90 mΩ- und zwei 50 mΩ-Bauteilen – beide sind als ein- und zweikanalige intelligente High-Side-Leistungsschalter erhältlich. Das bewährte PG-TS-DSO-14-Gehäuse bietet eine hohe Kompatibilität zu anderen SMART7-Bausteinen, wie dem PROFET +2 12V. Lasten mit großen kapazitiven Anteilen können über den integrierten CLS-Modus angesteuert werden. Er ermöglicht das schnelle Aufladen großer Kondensatoren innerhalb des sicheren Betriebsbereichs (SOA) des PROFET Load Guard 12V. Die eng tolerierte, klassenbeste Übersetzung (kILIS) des Strom-Istwertes in Niederstrombereichen erlaubt zudem eine präzise Diagnose der Lastbedingungen.

Um den Design-in-Prozess der PROFET Load Guard 12V-Bauteile zu unterstützen, ist die Familie in das PROFET Guard Tool integriert, das über das Infineon Developer Center bereitgestellt wird. Das Tool unterstützt die Bewertung der Systemschutzfähigkeit von PROFET Load Guard-Bauteilen mit einem gegebenen Leitungs- und Lastprofil. Darüber hinaus errechnet es den richtigen Widerstandswert für die einstellbare Überstrombegrenzung.

Verfügbarkeit

Die PROFET Load Guard 12V-Familie befindet sich in Volumenproduktion. Weitere Informationen und Simulationsmodelle sind erhältlich unter http://www.infineon.com/profetloadguard.