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Elektromobilität Power-Management-IC für Hochvolt-Traktionsumrichter in HEVs

Von Stefanie Eckardt 2 min Lesedauer

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Infineon Technologies hat mit dem Optireg TLE9744QK einen Power-Management-IC entwickelt, der speziell für Hochvolt-Traktionsumrichter in Hybrid- und Elektrofahrzeugen gedacht ist. Er integriert sämtliche Stromversorgungsfunktionen, die Resolver-Erregung und eine anwendungsspezifische Safety Engine in einem Bauteil.

Der Optireg integriert sämtliche Stromversorgungsfunktionen, die Resolver-Erregung und eine anwendungsspezifische Safety Engine in einem Bauteil.(Bild: Infineon Technologies)
Der Optireg integriert sämtliche Stromversorgungsfunktionen, die Resolver-Erregung und eine anwendungsspezifische Safety Engine in einem Bauteil.
(Bild: Infineon Technologies)

Mit dem Optireg TLE9744QK hat Infineon eine Lösung für die Herausforderung entwickelt, mehrere getrennte Versorgungsspannungen für Mikrocontroller, Kommunikationsmodule und Sensoren bereitzustellen. Als Single-Chip-Lösung ersetzt die Komponente zahlreiche diskrete Bauteile und senkt unmittelbar die Kosten und Komplexität des Systems. Durch die Reduzierung der Stückliste wird bis zu 70 Prozent weniger Leiterplattenfläche benötigt. Gleichzeitig steigen die Zuverlässigkeit und die funktionale Sicherheit des Systems.

Externe Resolver-Treiber und Überwachungsschaltungen nicht mehr erforderlich

Die hohe Integrationsdichte wird erreicht, indem der Halbleiterhersteller essenzielle Systemfunktionen direkt ins Silizium einbettet. Der Optireg TLE9744QK ist in der Lage, das Resolver-Erregungssignal intern zu erzeugen, sodass externe Resolver-Treiber und Überwachungsschaltungen nicht mehr erforderlich sind. Darüber hinaus ist der Chip sowohl versorgungsseitig als auch funktional mit verschiedenen Mikrocontrollern und Gate-Treibern kompatibel. Diese Flexibilität ermöglicht es Systementwicklern, bestehende MCU-Plattformen weiterzuverwenden, ohne die Hardware umfangreich neu auszulegen. Dadurch verkürzt sich die Entwicklungszeit deutlich. Die Integration der Versorgung der Off-Board-Sensoren schafft zusätzliche Layout-Flexibilität für ein optimiertes Systemdesign.

Integrierte Safety-Logik

Das Bauteil erhöht die Systemzuverlässigkeit und Systemsicherheit zusätzlich durch eine unabhängige Hardware-Architektur. Die integrierte Safety-Logik (ISL) überwacht kontinuierlich systemrelevante Parameter, darunter Phasenströme, Zwischenkreisspannung sowie Funktionszustände von MCU und Gate-Treibern. Als sekundärer, unabhängiger Sicherheitspfad führt die ISL das System im Falle einer Fehlfunktion des Mikrocontrollers

in einen sicheren Zustand. Damit dieser Pfad auch bei Versorgungsstörungen aktiv bleibt, hält ein redundanter Versorgungseingang die ISL funktionsfähig, falls die primäre Spannungsversorgung ausfällt. Dieses unabhängige Design stellt sicher, dass der Ausfall der Hauptspannungsversorgung die Sicherheitsfunktionen nicht beeinträchtigt, und erfüllt damit die Anforderungen bis ASIL-D gemäß ISO 26262.

Der OPTIREG TLE9744QK ist ab sofort verfügbar. Muster, Evaluationsboards, Referenzdesigns, Dokumentation, Software und Tools sind auf Anfrage erhältlich.  (se)

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