🚀 Inovações Eletrônicas em Destaque 19/07: Monitores de corrente para VE, Contatores flexíveis de alta tensão

Um contato de alta tensão para gerenciar correntes e tensões perigosas e um kit de desenvolvimento para gateways automotivos de qualidade são alguns dos novos produtos apresentados neste resumo. Além disso, são apresentados uma série de monitores shunt para detectar grandes quantidades de corrente em VE, bem como uma família de retificadores de potência inseridos em pacotes compactos DFN.

Contator de Alta Tensão com Sensor de Efeito Hall Opcional

O HVC27 da TDK é uma nova geração de contatores de alta tensão que podem desligar com segurança e confiabilidade correntes contínuas de CC de 300 a 500 A e tensões de operação de CC de até 1000 V em baterias de íon de lítio (Li-íon) em veículos elétricos (VEs), estações de carregamento rápido de CC e fontes de alimentação ininterrupta (UPS).

O HVC27 pode desligar correntes e tensões perigosas em 20 ms ou menos. O design bidirecional significa que um único HVC27 pode cuidar do carregamento e descarregamento de baterias, bem como sistemas de frenagem regenerativa e acionamento de motores. As peças estão disponíveis em versões de bobina única ou dupla, com tensões de trabalho de 12 V ou 24 V, enquanto consomem 6 W ou 4 W para operação contínua, respectivamente.

Uma nova característica dos contatores de cerâmica é o sensor de efeito Hall opcional para o contato auxiliar, que é usado para detectar o estado de comutação dos contatos principais. Contatores de alta tensão, como o HVC27, são amplamente utilizados em veículos elétricos para desconectar rapidamente o pacote de baterias e em sistemas estacionários de armazenamento de baterias para fontes de energia solar, eólica e outras energias renováveis.

Especificado para uma longa vida útil, a família inclui o modelo vertical de 95 × 44 × 90 mm (C1), o modelo horizontal de 90 × 90 × 46 mm (C5) e outro que serve como substituto direto do HVC25 da TDK.

Placas de desenvolvimento R-Car S4 para sistemas de gateway automotivos

A Renesas Electronics lançou uma nova placa de desenvolvimento para sistemas de gateway automotivos baseados em seu sistema em um chip (SoC) R-Car S4, juntamente com um novo kit de desenvolvimento de software de código aberto.

De acordo com a empresa, os clientes podem aproveitar o novo R-Car S4 Starter Kit para iniciar facilmente a avaliação de gateways, módulos de conectividade e outros sistemas, além de criar software para executá-los. O starter kit é dito ser mais acessível e menos caro do que a placa de referência R-Car S4 existente.

O SoC S4 oferece computação de alto desempenho e uma ampla variedade de recursos de conectividade para interagir com a nuvem e controlar com segurança o veículo. O kit suporta interfaces de conectividade que serão aproveitadas pelas gerações futuras de carros, incluindo o switch Ethernet TSN e CAN FD. Além disso, possui 4 GB de LPDDR4, 128 GB de armazenamento flash universal (UFS) e 64 MB de memória flash Quad SPI.

A Renesas também apresentou o R-Car S4 Whitebox SDK, um novo ambiente de desenvolvimento automotivo de código aberto para o R-Car S4. O SDK inclui uma ampla variedade de amostras de software, programas de teste e ferramentas de monitoramento de recursos para atualizações de software e segurança por meio de rede sem fio (OTA), oferecendo suporte para prototipagem e avaliação.

Retificadores de Potência de Economia de Espaço com Foco em Alta Densidade de Corrente

Várias novas séries de retificadores Schottky de barreira de MOS em vala (TMBS) de montagem em superfície de 60 V, 100 V e 150 V da Vishay Intertechnology agora serão acondicionadas em um pacote compacto de potência DFN com flancos molháveis.

As séries, incluindo VxNL63, VxNM63, VxN103, VxNM103 e VxNM153, oferecem classificações de corrente alta de até 7 A, com uma densidade de corrente 50% maior do que o pacote SMA padrão e 12% em comparação com o pacote SMF. O design aprimorado de massa de cobre dos dispositivos e a tecnologia avançada de colocação do chip permitem uma dissipação de calor melhor, abrindo caminho para classificações de corrente mais altas.

Os dispositivos são colocados dentro do primeiro pacote da nova família Power DFN da Vishay, o DFN3820A, que possui uma área de contato de 3,8 × 2,0 mm e uma altura de 0,88 mm. As novas peças são ideais para inversores de comutação rápida de baixa tensão, conversores dc-dc, diodos de roda livre, snubbers, proteção de polaridade, bloqueio de corrente reversa e outros usos nos setores industrial, energético e automotivo.

Todos os retificadores suportam operação em alta temperatura, com faixa de até +175 °C, enquanto a queda de tensão direta é reduzida para 0,45 V para minimizar as perdas de energia.

De acordo com a Vishay, todas as peças estão disponíveis em versões automotivas qualificadas conforme a especificação AEC-Q101.

Monitores Shunt Medem Precisamente Grandes Correntes em VE

A Diodes Inc. apresentou uma série de monitores de corrente shunt de alta precisão para medir com precisão pequenas tensões de referência em uma ampla faixa de tensão de modo comum em veículos elétricos.

A família ZXCT21xQ é baseada em um núcleo de desvio zero que reduz a tensão de desvio (±30 μV) e o erro de ganho (±0,5% e ±0,8%), permitindo medir com precisão a corrente que passa por um shunt, com uma queda de tensão máxima de 10 mV. Isso possibilita a medição precisa de correntes de grande magnitude, disse a Diodes, reduzindo as perdas causadas pela medição em tensões de modo comum de -0,3 a 26 V, independentemente da tensão de alimentação. A perda de energia é ainda mais limitada por uma corrente de repouso de 100 μA.

Os monitores shunt são adequados para correntes de carga e correntes de trilho em controladores de motor de corrente contínua sem escova (BLDC), conversores dc-dc de alta potência, carregadores embarcados (OBCs), sistemas de gerenciamento de bateria (BMS) e carregadores sem fio. Eles podem lidar tanto com medições de corrente de precisão no lado alto quanto no lado baixo, além de medir o fluxo de corrente bidirecional.

O ZXCT21xQ suporta várias ampliações de tensão diferentes (50, 75, 100, 200, 500 e 1000 V/V). Os sensores de corrente automotivos da série operam em temperaturas na faixa de -40 a 125 °C e são acondicionados em pacotes SOT363.

SoC de Ultra-Baixa Potência Voltado para Dispositivos de Saúde IoT

O Apollo4 Lite é a última geração de SoCs baseados na tecnologia proprietária Subthreshold Power-Optimized Technology (SPOT) da Ambiq, que aumenta a eficiência energética devido ao seu baixíssimo consumo de corrente ativa e aos modos de economia de energia em modo de sono. Juntamente com o Apollo4 Blue Lite, que traz o Bluetooth LE 5.1, o SoC é direcionado para dispositivos vestíveis e outros dispositivos IoT alimentados por bateria usados para monitorar a saúde.

O Apollo4 Lite é baseado em um núcleo Cortex-M4 com unidade de ponto flutuante (FPU) operando em até 192 MHz, complementado por 2 MB de MRAM e 1,4 MB de SRAM, proporcionando memória mais do que suficiente para lidar com aprendizado de máquina a bordo, afirmou a Ambiq. O acelerador gráfico 2D/2.5D, presente no pacote BGA de 5 × 5 mm com 84 pinos GPIO de propósito geral, é usado para controlar displays em smartwatches ou outros dispositivos IoT. A expansão de memória é possível usando as interfaces SPI e outras interfaces de alta largura de banda da empresa.

Para flexibilidade, o Apollo4 Lite contém uma ampla variedade de interfaces seriais para conexão com periféricos, e o ADC integrado serve como interface do processador com sensores on-chip ou off-chip.

O Apollo4 Lite e o Apollo4 Blue Lite podem atuar como o processador de aplicativo em um sistema ou desempenhar um papel de suporte como coprocessador. Eles são compatíveis com os pinos do Apollo4 Plus e do Blue Plus da Ambiq.

Conclusão

As tecnologias apresentadas neste artigo têm o potencial de impulsionar melhorias em várias indústrias e setores brasileiros. Aqui estão algumas áreas específicas em que essas tecnologias podem ser aplicadas e as melhorias resultantes:

1. Indústria automotiva: O contato de alta tensão HVC27 e as placas de desenvolvimento R-Car S4 são especialmente relevantes para a indústria automotiva. O HVC27 pode melhorar a segurança e a confiabilidade em veículos elétricos, estações de carregamento rápido e fontes de alimentação ininterrupta. As placas R-Car S4 facilitam o desenvolvimento de sistemas de gateway automotivos, promovendo maior conectividade e desempenho. Essas tecnologias podem impulsionar a evolução dos veículos elétricos e dos sistemas de conectividade automotiva.
2. Setor energético: Os retificadores de potência de alta densidade da Vishay Intertechnology podem trazer melhorias significativas para o setor energético, especialmente em inversores de comutação rápida, conversores dc-dc e outros dispositivos relacionados. Sua eficiência energética e melhor dissipação de calor contribuem para a redução de perdas de energia e o aumento da eficiência dos sistemas de energia solar, eólica e outras fontes renováveis.
3. Indústria eletrônica: Os monitores shunt de alta precisão da Diodes Inc. têm aplicações relevantes na indústria eletrônica. Eles são adequados para controladores de motor, conversores dc-dc de alta potência, carregadores embarcados e sistemas de gerenciamento de bateria. Essas tecnologias permitem medições precisas de corrente, reduzindo perdas e otimizando o desempenho dos dispositivos eletrônicos.
4. Setor de saúde e dispositivos vestíveis: O SoC Apollo4 Lite da Ambiq, com sua eficiência energética e recursos avançados de memória, é direcionado para dispositivos de saúde IoT, incluindo dispositivos vestíveis. Essas tecnologias podem melhorar os dispositivos usados para monitorar a saúde, oferecendo maior desempenho, menor consumo de energia e capacidades avançadas, como aprendizado de máquina integrado.

Para aproveitar essas tecnologias e obter melhorias nos respectivos setores, é necessário investir em pesquisa e desenvolvimento, além de promover parcerias entre empresas, instituições acadêmicas e governamentais. Além disso, é importante fomentar programas de capacitação e formação de profissionais especializados nessas áreas. Dessa forma, o Brasil pode se posicionar como um player líder em inovação tecnológica, impulsionando o crescimento econômico e promovendo avanços nas indústrias mencionadas.