Un module de polarisation améliore l’autonomie du véhicule électrique

Un module de polarisation DC-DC isolé de 1,5 W de Texas Instruments exploite une technologie de transformateur intégré propriétaire en vue de réduire la taille – et par la même occasion la masse – des étages de puissance utilisés dans les véhicules électriques.

Efficacité, fiabilité, légèreté, voilà le triptyque auquel doivent s’atteler les équipementiers automobiles pour développer des groupes motopropulseurs capables de répondre à la demande d’un marché du véhicule électrique toujours plus soutenu mais dont les exigences sont toujours plus fortes, en particulier en matière d’autonomie des véhicules.

C’est la raison pour laquelle les équipementiers se tournent vers des architectures de puissance distribuées, dans lesquelles chaque pilote de grille dispose de son propre dispositif de polarisation, et qui permettent d’améliorer la réaction du système aux défaillances localisées (par exemple, si un dispositif de polarisation tombe en panne, les autres restent opérationnels, de même que les pilotes de grilles associés).

C’est dans cette optique que Texas Instruments a développé l’UCC14240-Q1, un module de polarisation DC-DC isolé de 1,5 W qui exploite une technologie de transformateur intégré propriétaire en vue de réduire la taille – et par la même occasion la masse – des étages de puissance utilisés dans les véhicules électriques et hybrides, mais aussi dans les systèmes d’entraînement industriels ou encore les onduleurs réseau.

La miniaturisation (12,8 x 7,5 x 3,55 mm ou 12,8 x 10,3 x 3,55 mm en comptant les broches) et le rendement (60 %, soit environ le double des solutions de polarisation traditionnelles) de ce module à double sortie assurent une meilleure puissance volumique permettant aux concepteurs de réduire 50 % la taille de leurs étages de puissance, tout en fournissant une puissance supérieure.

Un autre avantage de la faible hauteur du module (3,55 mm) réside dans sa flexibilité de montage avec la possibilité de le monter d’un côté ou de l’autre du circuit imprimé, selon les besoins.
Capable de délivrer plus de 1,5 W à des températures ambiantes de 105 °C, l’UCC14240-Q1 s’adapte aussi bien aux IGBT traditionnels qu’aux solutions à base de carbure de silicium (SiC) ou de nitrure de gallium (GaN) à hautes fréquences.

Par ailleurs, du fait de sa technologie de transformateur intégré, avec sa capacité primaire à secondaire de seulement 3,5 pF, ce module limite grandement les interférences électromagnétiques liées à la commutation à haute fréquence et assure sans peine une immunité aux transitoires en mode commun de plus de 150 V/ns (conforme aux normes CISPR 25 et CISPR 32).

L’UCC14240-Q1 se caractérise également par une précision optimale sur toute la plage de température de fonctionnement (± 1,0 % entre -40 °C et +150 °C) et une isolation performante (isolation de 3 kVrms certifiée par un organisme tiers). A noter enfin que la surveillance des défaillances ainsi que les protections contre les surintensités et les puissances et températures trop élevées, sont entièrement intégrées.

Encapsulé dans un boîtier SSOP à 36 broches, ce module est actuellement en phase d’échantillonnage au prix de 4,2 dollars l’unité par quantité de 1000 pièces. Un kit d’évaluation (UCC14240Q1EVM-052) est également disponible moyennant la somme de 59 dollars.