X-FAB / Galvanische Trennung Kapazitive oder induktive Koppler aus der Foundry

Eine galvanische Isolationstechnik auf Foundry-Basis sowie entsprechende funktionstüchtige Testmuster bietet jetzt X-FAB.
Eine galvanische Isolationstechnik auf Foundry-Basis sowie entsprechende funktionstüchtige Testmuster bietet jetzt X-FAB.

Bei X-FAB in Dresden hat man einen Foundry-Prozess entwickelt, um Stromkreise galvanisch zu trennen und Optokoppler zu vermeiden. Die Kunden von X-FAB können damit ihre eigenen kapazitiven oder induktiven Koppler für eine Vielzahl von Anwendungen entwickeln.

Eine galvanische Isolationstechnik auf Foundry-Basis samt entsprechender funktionstüchtiger Testmuster bietet jetzt X-FAB. Der Testchip für eine kapazitive Kopplung mit der Bezeichnung G3-C1 hat eine Isolationsweite von 11 µm und konnte 6 kV (RMS) widerstehen, die maximale Grenze des Testaufbaus. Breitere Isolationsschichten sind verfügbar.

Die neue Isolierungstechnik wurde am Standort Dresden entwickelt und ist nun für die Automobilfertigung nach dem neuen IATF-16949:2016 International Automotive Quality Management System (QMS) zertifiziert. Entsprechende Designkits sind für alle wichtigen EDA-Plattformen verfügbar und lassen sich über das Kundenportal von X-FAB herunterladen. Muster können auf Anfrage geliefert werden.

Eine galvanische Isolierung trennt zwei Stromkreise, um deren Störfestigkeit zu verbessern, Erdschleifen aufzutrennen, die Gleichtaktspannungsfestigkeit zu erhöhen und hohe Spannungen sicher zu trennen. Bislang kamen dafür meist Optokoppler zum Einsatz. Für Hochtemperatur-, Hochgeschwindigkeits-, Hochzuverlässigkeits- oder Mehrkanalsysteme jedoch ist die galvanische Trennung auf Chipebene durch kapazitive oder induktive Kopplung geeigneter und kostengünstiger als der Einsatz von Optokopplern.

Beispiele sind die 12-V-Hilfssysteme in Elektrofahrzeugen, die von den Hunderten von Volt in den Traktionssysteme des Fahrzeugs galvanisch getrennt werden müssen, um gegen Erdschleifen, Störsignale und die Gefährdung durch elektrische Schläge zu schützen. Eine weitere häufige Anwendung sind medizinische Diagnosegeräte, bei denen es wichtig ist, die elektronische Schaltung, die an das Wechselstromnetz angeschlossen ist, sicher von dem mit der Haut des Patienten in Berührung kommenden Niederspannungs-Sensorelement zu trennen. Stromversorgungen wie DC/DC-Wandler und Schaltnetzteile benötigen ebenfalls eine kostengünstige Hochspannungsisolation, um eine ordnungsgemäße Spannungsregelung und Zuverlässigkeit sowie die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten.