Automotive Halbleiter-Relais für das EV-Batterie-Management

Von Gerd Kucera

Der Baustein TLX9160T integriert eine Infrarot-Diode, die mit einem Foto-MOSFET in einem SO16L-T-Gehäuse gekoppelt ist. Dieser Hochspannungs-MOSFET zwischen den Ausgangsanschlüssen ist für eine Batteriespannung von 1000 V oder geringer in einer Umgebung mit Verschmutzungsgrad 2 ausgelegt. Die Kriechstrecke auf der Detektorseite ist 5 mm.

Halbleiter-Relais mit Opto-MOSFET: maximaler Durchlassstrom 30 mA, Einschaltstrom 50 mA, Ausschaltstrom 100 nA.
Halbleiter-Relais mit Opto-MOSFET: maximaler Durchlassstrom 30 mA, Einschaltstrom 50 mA, Ausschaltstrom 100 nA.
(Bild: Toshiba)

Vorgesehen ist dieses Halbleiter-Relais für verschiedene Anwendungen in Hybrid-Elektrofahrzeugen, etwa für das Batterie-Management zur Erkennung von Erdungsfehlern und zur Identifizierung von Fehlern an mechanischen Relais. TLX9160T (normally open) ist das erste Halbleiter-Relais mit Optokoppler von Toshiba mit einer hohen Ausgang-Klemmenspannung (UOFF) von mindestens 1500 V im ausgeschalteten Zustand. Da der Baustein mit einer Versorgungsspannung (UDD) von bis zu 1000 V betrieben werden kann, ist es laut Toshiba zu den meisten Batteriespannungen kompatibel.

Ausgeliefert wird TLX9160T in einem modifizierten SO16L-T-Gehäuse, das aus einem Harzmaterial der IEC60664-1 Materialgruppe I besteht und einen Comparativen Tracking Index (CTI) von über 600 besitzt und vier Gehäuse-Pins weniger hat; die Pins 11 bis 14 wurden aus dem Standard-SO16L-Gehäuse entfernt. Das Relais hat an seinem Detektor eine Kriechstrecke von mindestens 5 mm, sodass auch sichergestellt ist, dass es mit Versorgungsspannungen von bis 1000 V (wie in der IEC60664-1 festgelegt) betrieben werden kann. Die Isolationsspannung (BVS) wird von Toshiba mit 5000 Veff (Minimum) angegeben. Die Kriech- und Luftstrecken betragen 8 mm.

Für den maximalen Durchlassstrom (IF) werden 30 mA und für den Einschaltstrom (ION) 50mA angegeben. Der Ausschaltstrom (IOFF) beträgt 100 nA. Vollständig nach AEC-Q101-qualifiziert, eignet sich der Baustein für Automotive-Umgebungen und deckt vollständig einen Betriebstemperaturbereich (Topr) von -40 bis +125 °C ab.

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