Electronique Mag - Le journal de l'électronique.

Intersil Corporation, un fournisseur leader des solutions de gestion d’énergie innovantes et analogiques de précision, a annoncé aujourd’hui la mise en production du premier contrôleur PWM bidirectionnel à 6 phases de l’industrie conçu pour effectuer des conversions de puissance de type buck et boost entre des bus automobiles de 12V et 48V. Un ISL78226 de qualité automobile délivre à lui seul jusqu’à 3,75kW pour un rendement de conversion supérieur à 95%, et peut être incorporé dans une architecture maître/esclave modulaire pour fournir une puissance plus élevée. Cette conception innovante permet aux ingénieurs de supporter l’adoption rapide des motopropulseurs hybrides 48V qui assurent une diminution des émissions et une meilleure économie de carburant pour les moteurs hybrides mixant combustion interne/électrique.

D’ici 2020, les systèmes automobiles de 48V contribueront à réduire les émissions de CO2 jusqu’à 15%, à améliorer la consommation de carburant, à capturer l’énergie habituellement perdue lors du freinage, et à fournir un couple dans la gamme basse RPM pour les véhicules « mild » hybrides de type start-stop. Une puissance nette de 48V est nécessaire pour gérer la prochaine génération de systèmes électriques efficaces en énergie qui requièrent plus de puissance que celle disponible avec les sous-systèmes existants de 12V. Afin de réduire le poids, de nombreux systèmes mécaniques/hydrauliques traditionnels tels que la direction assistée, la stabilisation du véhicule, le chauffage et la climatisation seront convertis en un contrôle électrique 48V. Un nouveau turbocompresseur électrique fournira à la demande la puissance et le couple, ce qui permettra l’utilisation de moteurs à combustion plus efficaces et plus petits sans sacrifier la motricité. Un démarreur/alternateur de haute puissance va remplacer l’alternateur 12V, réduisant le bruit et les vibrations au démarrage du moteur tout en permettant la récupération d’énergie au freinage pour réacquérir jusqu’à 4 fois l’énergie cinétique disponible. Le bus 12V et la batterie plomb-acide 12V géreront les charges plus légères, y compris l’allumage, l’éclairage intérieur, et les systèmes de navigation et audio.

Jusqu’ici, les systèmes 48V avaient besoin d’un DSP avec un firmware compliqué et/ou des contrôleurs buck et boost séparés combinés avec des étages de puissance et une logique de commutation complexe. Un seul contrôleur ISL78226 élimine à lui seul la complexité associée aux précédentes conceptions 48V. Le contrôleur répond aux variations des contraintes de charge en ajustant automatiquement le nombre de phases afin d’optimiser le rendement du système. Il peut également gérer un changement brusque concernant la conversion de puissance. Par exemple, si le démarreur/alternateur de 48V tombe en panne alors que le véhicule roule, le contrôleur DC/DC de l’ISL78226 inversera de façon transparente la direction de la conversion de puissance de sorte que la batterie de 12V fournisse temporairement les sous-systèmes 48V, tels que la direction assistée, permettant au véhicule de se récupérer en toute sécurité et de s’arrêter.

Le contrôleur ISL78226 intègre également une interface PMBus™ numérique pour le contrôle du système, la télémétrie et le diagnostic qui supporte les spécifications de la norme de sécurité fonctionnelle ISO 26262. Le mode « panne » du contrôleur réduit la puissance en cas de faute ou d’erreur grave, permettant au véhicule d’être ramené à la maison ou à une station-service de proximité afin d’être réparé.

« La haute intégration et les fonctionnalités innovantes du ISL78226 simplifient la conception d’une solution robuste 48V/12V pour les constructeurs automobiles », déclare Philip Chesley, vice-président senior des produits de précision à Intersil. « Les concepteurs n’ont pas besoin d’être des experts de la puissance numérique ou d’assembler de multiples contrôleurs buck et boost et autres circuits requis pour créer une conception « mild » hybride 48V ».

Principales caractéristiques et spécifications du ISL78226

 Contrôleur bidirectionnel synchrone 12-48V à 6 phases qui régule la tension et le courant

 Architecture maître/esclave qui prend en charge jusqu’à quatre IC en parallèle

 Equilibrage phase à phase de la valeur moyenne du courant, et sortie de courant moyen avec une précision de +/- 1.5%

 Ecrêtage du courant cycle par cycle, limitation du courant négatif moyen, et limite de courant moyen programmable numériquement

 Contrôle analogique/numérique de la tension de sortie

 Changement de phase « phase-dropping » sélectionnable et émulation de diode pour une amélioration de l’efficacité en présence de charge légère

 Changement de phase activée par un composant compagnon ISL78420 FET driver family mettant en œuvre une entrée à trois niveaux.

 Pilote automatique programmable des impulsions de rafraîchissement des capacités de bootstrap

 Redondance de l’alimentation et de l’horloge pour la sécurité fonctionnelle

 Protection complète avec des réponses sélectionnables aux fautes de type « hiccup » ou « latch-off », et seuils programmables numériquement pour le warning et les fautes

 Contrôleur flyback à sortie duale et régulateur linéaire de sortie ajustable de 200mA

 Certifié AEC-Q100 grade-1 pour fonctionner de -40°C à +125°C

Prix et disponibilité

Le contrôleur synchrone bidirectionnel DC/DC 12-48V à 6 phases ISL78226 est disponible dès maintenant dans un boîtier 64-broches TQFP de 10mmx10mm et est au prix de 6,95$ USD en quantités de 1k Une carte d’évaluation ISL78226EVAL1Z est également disponible.

http://www.intersil.com/