Fotocoplador permite el diseño de SSR de alta tensión en automoción

Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation ha lanzado el TLX9920, un fotocoplador con salida fotovoltaica diseñado para relés de estado sólido (SSR) en aplicaciones automotrices y de alta tensión. El dispositivo permite una conmutación fiable en sistemas donde la larga vida útil, el aislamiento eléctrico y el bajo mantenimiento son factores críticos.

Transición de relés mecánicos a SSR
Los sistemas de relés en automoción están migrando cada vez más de relés mecánicos a SSR para cumplir con requisitos de durabilidad y fiabilidad. A diferencia de los relés mecánicos, los SSR funcionan sin contactos físicos, eliminando fallos por desgaste y reduciendo las necesidades de mantenimiento.

El TLX9920 está diseñado como driver de compuerta para MOSFET de potencia de alta tensión utilizados en arquitecturas SSR. Esta configuración permite un rendimiento de conmutación a alta tensión y corriente que normalmente no se alcanza con fotorelés convencionales, respondiendo a la creciente demanda de soluciones robustas en sistemas de vehículos electrificados.

Prestaciones eléctricas y aislamiento
El dispositivo está alojado en un encapsulado SO6L delgado con una distancia de fuga superior a 8 mm. Este diseño permite una alta tensión de aislamiento de 5000 Vrms, garantizando un funcionamiento seguro en entornos de alta tensión.

La distancia de fuga supera los requisitos establecidos en la norma IEC 60664-1 para entornos de grado de contaminación 2 que operan a 400 V o más, los cuales exigen un mínimo de 5,6 mm. Este margen mejora la fiabilidad del aislamiento en aplicaciones expuestas a esfuerzos eléctricos y contaminación ambiental.

Cumplimiento y fiabilidad
El TLX9920 cumple con el estándar AEC-Q101, una referencia clave de fiabilidad para semiconductores discretos en el sector automotriz. Esta certificación confirma que el dispositivo cumple con exigentes requisitos de ciclos térmicos, esfuerzo mecánico y estabilidad operativa a largo plazo.

Este cumplimiento es esencial para su integración en sistemas críticos para la seguridad, como la gestión de baterías, la distribución de energía a bordo y los módulos de conmutación de alta tensión.

Ámbito de aplicación en sistemas de potencia
El fotocoplador es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de conmutación más allá del sector automotriz, incluidos sistemas de almacenamiento de energía (ESS) y equipos industriales de potencia. En estos contextos, se requieren alta tensión de aislamiento y un rendimiento de conmutación estable para garantizar la seguridad y eficiencia del sistema.

Al permitir un control fiable de MOSFET en configuraciones SSR, el TLX9920 facilita soluciones de conmutación compactas y sin mantenimiento en arquitecturas de alta tensión.

Relevancia para sistemas electrificados y basados en datos
A medida que la electrificación avanza en los sectores automotriz e industrial, los componentes que garantizan un control fiable de la potencia y el aislamiento cobran mayor importancia. Dispositivos como los fotocopladores con salida fotovoltaica contribuyen a la resiliencia del sistema al permitir una conmutación eficiente y reducir puntos de fallo.

En el contexto de cadenas de suministro digitales y ecosistemas automotrices basados en datos, estos componentes permiten el desarrollo de sistemas electrónicos más robustos y de alto rendimiento, capaces de cumplir con requisitos operativos y de seguridad en constante evolución.

Editado por Romila DSilva, editora de Induportals, con asistencia de IA.