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Soluzioni d’alimentazione ad alta tensione per autoveicoli più piccole ed efficienti da Maxim


MaximCES-640x360 Soluzioni d’alimentazione ad alta tensione per autoveicoli più piccole ed efficienti da Maxim

Maxim Integrated ha annunciato nuovi circuiti integrati di gestione dell’alimentazione che offrono le dimensioni più piccole del settore e la massima efficienza per aiutare i progettisti del settore automobilistico a superare le sfide di spazio e potenza nelle applicazioni automotive di prossima generazione. Poiché i cluster di strumenti digitali, le unità di infotainment e i sottosistemi elettronici richiedono livelli sempre più elevati di potenza di calcolo, questi nuovi convertitori buck ad alta potenza e controller buck multifase ad alta potenza consentono ai progettisti di migliorare il bilancio energetico con una maggiore efficienza e una riduzione delle interferenze elettromagnetiche (EMI).

Poiché i sistemi automotive diventano più sofisticati con livelli crescenti di componenti elettronici, diventa necessario l’impiego di microprocessori a più alta potenza per controllare e supervisionare le funzionalità. Questa adozione di cluster di strumenti più potenti, hub USB, sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) e sistemi di infotainment e navigazione è alla base del 20% della crescita annuale dei circuiti integrati di gestione della potenza da qui al 2026, secondo la società di analisi IHS Markit. Questo modello di crescita presenta ai progettisti numerose sfide per la gestione del consumo energetico, dell’efficienza, dell’EMI e delle dimensioni dei sistemi al fine di ottenere le prestazioni necessarie in ambienti operativi automobilistici rigidi e con spazio limitato.

Per garantire che i progettisti soddisfino questi obiettivi, la gamma di circuiti integrati Maxim per l’automotive offre molte opzioni per la gestione della corrente continua quando gli OEM automotive passano da processori che consumano 20 watt di potenza a piattaforme di intelligenza artificiale che consumano fino a 500 watt. Con una dimensione del package di 3,5 x 3,75 mm, i convertitori buck di Maxim offrono le dimensioni più piccole del settore. La loro confezione quadripolare senza conduttori (FCQFN) a flip-chip riduce le oscillazioni sui nodi degli interruttori ad alta frequenza ed elimina i fili di collegamento per abbassare la resistenza degli interruttori MOSFET e aumentare così l’efficienza. Maxim offre le uniche parti pin-to-pin compatibili del settore per quattro, sei e otto amplificatori per una regolazione flessibile della potenza. Tutti gli IC sono dotati di modulazione a spettro esteso, alta frequenza di commutazione, modulazione della larghezza dell’impulso forzato e funzionamento in modalità skip-mode per prestazioni ottimali.

I più recenti circuiti integrati di gestione dell’alimentazione di Maxim per applicazioni di alimentazione ad alta tensione includono:

  • MAX20004, MAX20006 e MAX20008, sono convertitori buck sincroni ad alta tensione (40 V tolleranti) a 4A, 6A e 8A con MOSFET integrati high-side e low-side, che offrono la resistenza di switch più bassa del settore di, rispettivamente, 38 e 18 mΩ, fornendo così un’elevata efficienza. I principali vantaggi di questi dispositivi compatibili pin-to-pin includono la corrente di riposo di 25 µA, le tensioni di ingresso operative da 3,5 V a 36 V e il 93% di efficienza di picco. Tutti sono disponibili in un compatto package QFN side-wettable da 17 x 3,75 mm, che riduce il nodo di commutazione ad alta frequenza e migliora l’efficienza.
  • Controllore buck sincrono MAX20098 da 220 kHz a 2,2 MHz per applicazioni con requisiti di potenza medio/alta che funzionano con tensioni di ingresso da 3,5 V a 36 V (tollerante 42 V). Per quanto riguarda l’efficienza, questo dispositivo presenta una corrente di riposo di 3,5 µA in skip-mode a 3,3 V in uscita insieme a una specifica corrente in spegnimento tipica di 1 µA. Il suo package QFN side-wettable da 3 x 3 mm riduce le dimensioni della soluzione e l’IC richiede pochi componenti esterni, consentendo una progettazione PCB a due strati.
  • Controllore buck sincrono MAX20034 da 220 kHz a 2,2 MHz per applicazioni ad alta tensione che funzionano con tensioni di ingresso da 3,5 V a 36 V (tolleranza 42 V), in cui un regolatore funziona come uscita fissa da 5 V o 3,3 V e l’altra è regolabile tra 1 V e 10V. I principali vantaggi dell’efficienza includono la corrente di riposo 17 µA in skip mode e la corrente in spegnimento tipica di 6,5 µA. Il dispositivo viene fornito in un package QFN side-wettable da 5 mm x 5 mm e offre una frequenza di commutazione fino a 2,2 MHz per consentire un utilizzo di componenti esterni più piccoli e quindi ottenere dimensioni totali della soluzione sempre più piccole.

I semiconduttori di potenza nel settore automobilistico sono destinati a raggiungere oltre 13,7 miliardi di dollari entro il 2023“, ha affermato Kevin Anderson, analista senior per i circuiti integrati di alimentazione presso IHS Markit. “Una delle aree ad alta crescita è il cruscotto digitale, dove gli ingegneri stanno introducendo nuove caratteristiche, più funzionalità e sistemi più potenti, pur rimanendo in un’area limitata e con un budget ridotto.”

I veicoli di oggi sono potenti computer su ruote, con cluster di strumenti digitali, unità di infotainment e sottosistemi correlati che richiedono livelli di potenza di calcolo sempre più elevati“, ha affermato Chintan Parikh, executive business manager della Business Unit Automotive di Maxim Integrated. “I progetti di alimentazione devono bilanciare attentamente il basso consumo energetico, l’alta efficienza e la riduzione delle EMI per soddisfare le sfide di progettazione di queste applicazioni ad alta tensione. I convertitori buck ad alta potenza e i controller buck multifase ad alta potenza svolgono un ruolo fondamentale per l’utilizzo di questa tecnologia.
Modelli EE-Sim sono disponibili per la progettazione; per dettagli visitare il link http://bit.ly/EE_Sim_Maxim

www.maximintegrated.com

 

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