🚀 Inovações Eletrônicas em Destaque: MOSFETs de SiC, Controlador de Substituição a Quente, IMU Industrial e SoC Sub-GHz

28 de junho de 2023 0 Comentários Leitura: 7 min

Destaques incluem uma série de MOSFETs de SiC com classificação automotiva de 1.200 V para veículos elétricos e um controlador duplo de substituição a quente e diodo ideal com ORing de potência. Também apresentado é um IMU industrial de 6 eixos de alta estabilidade em diferentes temperaturas e um SoC sub-GHz para conectividade sem fio de longo alcance, com um acelerador de hardware de IA embutido.

Sumário

MOSFETs de SiC com classificação automotiva de 1.200 V alcançam sistemas de VE

Uma nova geração de MOSFETs de SiC com classificação automotiva de 1.200 V oferece alta densidade de potência e eficiência, possibilita carregamento bidirecional e reduz custos em carregadores embarcados (OBCs) e conversores cc-cc em veículos elétricos (VEs).

Os MOSFETs de SiC de 1.200 V da Infineon possuem 25% menos perdas de comutação em comparação com a primeira geração, permitindo altas frequências de operação. O resultado é uma pegada de sistema menor e uma maior densidade de potência. Os próprios chips possuem uma distância de fuga de 5,9 mm para atender aos requisitos de subsistemas de 800 V em VEs.

Uma tensão de limiar de porta-fonte (VGS(th)) superior a 4 V e uma relação muito baixa Crss/Ciss mantêm a tensão de desligamento em VGS = 0 V sem risco de ativações parasitas. Isso permite a condução unipolar, reduzindo o custo e a complexidade do sistema.

Acondicionada em um pacote TO263-7, a nova família de MOSFETs automotivos de 1.200 V apresenta uma baixa resistência de condução (RDS(on)), reduzindo as perdas de condução em toda a faixa de temperatura de -55 a 175 °C. A tecnologia avançada de montagem de chip com solda de difusão da Infineon, chamada .XT, melhora as capacidades térmicas do pacote, reduzindo a temperatura de junção do MOSFET de SiC em 25%.

Controlador de Substituição a Quente e Diodo Ideal Suporta ORing de Potência

O STPM801 da STMicroelectronics é um controlador dual de substituição a quente e diodo ideal que suporta ORing de potência para alternar entre uma bateria principal e uma bateria de backup. Isso torna possível fornecer energia ininterrupta a sistemas críticos de segurança, como direção autônoma e sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS).

O STPM801 aciona um MOSFET externo, substituindo um diodo Schottky usado para proteção de entrada reversa e retenção de tensão de saída. A queda de tensão reduzida diminui a dissipação de energia durante a operação do dispositivo em comparação com a tensão direta do diodo Schottky. Quando ocorre um evento de tensão reversa, em caso de falhas como falha na fonte de energia, falta de energia ou curto-circuito de entrada, desligar o MOSFET bloqueia as transientes de corrente reversa.

O controlador automotivo aciona um segundo MOSFET para proteger as cargas durante eventos de substituição a quente. Um recurso de partida suave controla o transitório de ligação do MOSFET carregando um capacitor conectado a seu gate com corrente constante para bloquear correntes de entrada elevadas. Proteção contra sobretensão e subtensão também fazem parte do pacote VFQFN-32 de 5 × 5 mm, que possui classificação de segurança funcional ASIL-D.

Operando com uma faixa de tensão de alimentação de 4 a 65 V e corrente quiescente de 25 µA, o STPM801 suporta riscos elétricos em automóveis e mantém o consumo da bateria sob controle quando o sistema está desligado.

IMU de 6 Eixos Industrial Atende às Exigências de Sensibilidade Rápida e Robusta

A TDK lançou seu mais recente IMU (Unidade de Medição Inercial) de 6 eixos, o IIM-20670, que inclui um acelerômetro de 3 eixos e um giroscópio de 3 eixos com a capacidade de medir todos os seis eixos simultaneamente, consumindo menos de 10 mA de energia em todas as condições de operação.

A ampla faixa de temperatura de operação, de -40 a 105 °C, juntamente com sua resistência a choques, torna o IMU de 6 eixos adequado para sistemas industriais que requerem alto grau de estabilidade em diferentes temperaturas e resistência a vibrações severas. Uma plataforma completa de desenvolvimento e avaliação é suportada, juntamente com todo o software necessário para possibilitar um rápido lançamento no mercado, afirmou a TDK.

O IMU oferece estabilidade térmica do acelerômetro de 45 µg/C, repetibilidade de bias do acelerômetro de 1 mg e saída programável de 64 g. Esses recursos são complementados por um algoritmo de inclinação que fornece dados de inclinação e rolagem em toda a faixa de temperatura, tornando o dispositivo adequado para sistemas industriais que necessitam de inclinação ou estabilização robusta, rápida e precisa, como drones.

Parte da linha de produtos SmartIndustrial da TDK, o IIM-20670 é fornecido em um pacote QFN (Quad Flat No-Lead) muito compacto de 4,5 x 4,5 x 1,1 mm com flancos molháveis.

SoC Sub-GHz Aprimorado por IA Visando Conectividade de Longo Alcance

Para lidar com a demanda crescente de conectividade e poder de computação na borda, a Silicon Labs lançou um sistema em chip (SoC) seguro de banda dupla chamado FG28, que suporta sub-GHz e Bluetooth LE de 2,4 GHz.

Ideal para redes sem fio de longo alcance e outros protocolos de conectividade proprietários, como o Amazon Sidewalk, o SoC FG28 utiliza o Bluetooth para facilitar a implantação e o provisionamento de novos dispositivos em uma rede, enquanto a banda sub-GHz permite a comunicação entre dispositivos a distâncias de mais de uma milha. O núcleo de rádio de baixo consumo de energia, no centro do SoC, oferece baixas correntes ativas e de repouso, com tempos rápidos de despertar, atendendo aos requisitos de dispositivos alimentados por bateria.

O FG28 contém o primeiro acelerador de hardware de IA em um SoC sub-GHz, conferindo-lhe a capacidade de lidar com cargas de trabalho de aprendizado de máquina na borda para manutenção preditiva e outras aplicações. Para atender às necessidades de memória de uma ampla gama de protocolos sem fio e pilhas de tecnologia, o SoC integra 1024 kB de armazenamento flash e 256 kB de RAM.

A tecnologia Secure Vault da Silicon Labs também está incorporada para melhorar a confiança no próprio dispositivo. São suportados até 49 pinos de entrada/saída de propósito geral (GPIO) para conectividade periférica robusta.

NAND TLC de 232 Camadas Atende a Dispositivos Móveis

A Universal Flash Storage (UFS) 4.0 é a primeira oferta móvel da Micron baseada em sua NAND de três níveis de célula (TLC) de 232 camadas. Ela oferece 100% mais largura de banda de gravação e 75% mais largura de banda de leitura, nas capacidades de 256 GB, 512 GB e 1 TB.

A NAND 3D de 232 camadas empacota mais bits por milímetro quadrado de silício, empilhando o conjunto de células NAND em mais camadas. Isso melhora a densidade e o desempenho, resultando em inicialização rápida, downloads rápidos e lançamento rápido de aplicativos.

As velocidades sequenciais de leitura e gravação são de até 4.300 e 4.000 MB/s, respectivamente. A UFS 4.0 também é 25% mais eficiente em termos de energia do que seu antecessor, de acordo com a Micron, economizando na vida útil da bateria, com uma melhoria de 10% na latência de gravação em comparação com as alternativas.

Combinado com um controlador projetado internamente e firmware altamente configurável, a empresa afirma que é também o primeiro produto móvel a usar uma arquitetura de NAND de seis planos, o que possibilita maior taxa de transferência de leitura aleatória, resultando em tempos de carregamento de aplicativos mais rápidos.

A produção em massa do UFS 4.0, atualmente em fase de amostragem, está programada para o segundo semestre de 2023.

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