ST Microelectronics präsentiert eine neue Generation von ICs zum Schalten elektronischer Fahrzeugkomponenten wie etwa Leuchten oder Karosseriemodulen. Die Bausteine sollen intelligente Features aufweisen sowie den Schutz und die Zuverlässigkeit verbessern. Dabei sind sie bis zu 40 % kleiner als konkurrierende Lösungen. Die High-Side-Schalter sind ein zuverlässigerer und effizienterer Ersatz für konventionelle Relais: Die Serie M0-7 stellt die siebte Generation der VIPower-Familie dar. Dreiviertel der Familienmitglieder sind in einem 5 x 4 mm2 großen Gehäuse lieferbar. Viele Änderungen am internen Design verbessern außerdem die Genauigkeit, kommen der Rückführung von Diagnoseinformationen zugute und steigern die Zuverlässigkeit. Zu den Performance-Verbesserungen gehören im Einzelnen ein Kurzschlussschutz, eine präzisere Spannungs‑ und Temperaturrückmeldung, eine genauere Stromabtastung und sehr gute EMI-Eigenschaften.

Muster aller Mitglieder der Familie sind umgehend verfügbar. Als erstes Produkt wird im zweiten Quartal 2013 der zweikanalige VND7020AJ-E in die Produktion gehen, zu Preisen von 1,10 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Als Gehäusetypen sind verfügbar: Power-SSO-16, Power-SSO-36, Octapak und SO-8.

Wichtige Eigenschaften der Serie M0-7:

  • Präzise Rückmeldung von Laststrom, Spannung und Temperatur
  • Integrierter Abtast-Multiplexer
  • Leistungsbegrenzung und Übertemperatur-Abschaltung
  • Glühlampen/LED-Modus (Vierkanal)
  • Flexibles Fehlerrückstellungs-Management
  • Verpolungsschutz
  • Umfassende Diagnosefunktionen im Ein‑ und Aus-Zustand
  • Geringe Ruhestromaufnahme

Hintergrundinformationen über High-Side-Schalter für den Automotive-Bereich

Intelligente High-Side-Schalter spielen bei der Entwicklung fortschrittlicher Automobilelektronik eine wichtige Rolle. Neben einem Leistungs-MOSFET als elektronisch gesteuertes, zentrales Schaltelement enthalten sie Logik‑, Steuerungs‑ und Abtastschaltungen – alles integriert in einem Gehäuse. High-Side-Schalter werden zwischen dem Mikroprozessor und den elektrischen Verbrauchern (etwa Leuchten, Elektromotoren, Heizelementen oder Ventilen) angeordnet und geben dem Prozessor die Möglichkeit, diese Verbraucher als Reaktion auf Benutzereingaben oder Sensorsignale ein‑ oder auszuschalten. Im Gegenzug stellen die intelligenten Schaltungen im High-Side-Schalter dem Mikroprozessor Informationen zur Verfügung. Bei den Sensoren kann es sich um Umgebungslicht-Sensoren, Innenraumtemperatur-Sensoren, Raddrehzahlgeber oder andere, der Art des jeweiligen Subsystems entsprechende Sensoren handeln.

Die Integration von Sensor‑, Steuerungs‑ und Logikschaltungen ermöglicht einem High-Side-Schalter einen zuverlässigen Betrieb mit unterschiedlichen Arten von Verbrauchern, von induktiven Lasten wie etwa Elektromotoren bis hin zu resistiven Verbrauchern wie zum Beispiel Heizelementen. Darüber hinaus geben die intelligenten Features dem Schalter die Möglichkeit, viele Funktionen ohne Intervention des Mikroprozessors auszuführen. Dies wiederum unterstützt die Ingenieure in ihrem Bemühen, die Software zu vereinfachen und die Prozessor-Ressourcen effizient zu nutzen. Eingebaute Schutzfunktionen beispielsweise gegen Überspannungen, zu hohe Temperatur, Kurzschlüsse oder Stromkreisunterbrechungen helfen, Schäden an Subsystemen, Modulen oder Leitungen zu vermeiden, und ermöglichen einen Neustart des Schalters nach Behebung der Störung.

Ein High-Side-Schalter ist, wie der Name bereits andeutet, für den Einsatz auf der der Batterie zugewandten Seite des Verbrauchers konzipiert, dessen Minuspol deshalb dauerhaft mit der Fahrzeugmasse verbunden bleiben kann. Wegen des geringeren Aufwands an Verkabelung und Steckverbindern ergibt dies eine bedeutende Kosten‑ und Gewichtsersparnis.