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PROFET Load Guard 12V von Infineon

Sicherheitskritische Fahrerassistenzsysteme schützen

19. April 2023, 9:01 Uhr | Irina Hübner

Infineon stellt das intelligente High-Side-Leistungsschalter-Portfolio PROFET Load Guard 12V vor. Die Kombination aus einstellbarer Überstrombegrenzung und speziellem Modus zum Schalten für kapazitive Lasten (CLS mode) schafft einen Schutzmechanismus zur Integration sicherheitskritischer ADAS.

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Sicherheitskritische Fahrerassistenzsysteme erfordern eine zuverlässige und intelligente Bordnetzarchitektur und verursachen in Kombination mit mehr Komfortfunktionen eine steigende Anzahl von Lasten in der Leistungsverteilung. Aus diesem Grund verlangt die E/E-Architektur nach Lösungen, die empfindliche Lasten vor Überstromereignissen schützen und eine schnelle Fehlerisolierung gegenüber dem Bordnetz ermöglichen.

Mit den PROFET-Load-Guard-12-V-Bausteine von Infineon lassen sich verschiedenste Anforderungen der modernen sekundären Leistungsverteilung abdecken. Die zwei- und einkanaligen Leistungsschalter bieten einen breiten Strombegrenzungsbereich zwischen 0,3 und 8,7 A, abhängig vom Einschaltwiderstand R DS(ON). Ohne Beteiligung des Mikrocontrollers kann mit dieser Funktion das Schutzniveau entsprechend den Systemanforderungen eingestellt werden. Auf diese Weise werden Spitzenströme, die empfindliche Lasten gefährden, vermieden.

Der Capacitive Lode Switching Mode

Gleichzeitig wird eine schnelle Fehlertrennung zur Leistungsverteilung ermöglicht, falls Überlastbedingungen aufgrund von Fehlern in den Lasten auftreten, beispielsweise in der Sensor-Fusion-Box. Lasten mit großem kapazitiven Anteil, wie ADAS- oder Display-Module, können zudem durch den Capacitive Load Switching Mode (CLS-Modus) der Bauteile schnell zugeschaltet werden.

Dieser CLS-Modus ermöglicht es, mehrere Millifarad aufzuladen und dabei im sicheren Betriebsbereich der Automotive-qualifizierten, intelligenten High-Side-Leistungsschalter zu bleiben. Dadurch wird die Robustheit des Gesamtsystems erhöht. Darüber hinaus vereinfachen die PRO-SIL-ISO-26262-kompatiblen Bauteile durch die Bereitstellung von Sicherheitsanweisungen den Einsatz in sicherheitsrelevanten Applikationen. Durch die hohe Strommessgenauigkeit in Niederstrombereichen ist eine präzise Moduldiagnose und -überwachung möglich.

Einfach anpassbare Überstrombegrenzungsschwelle

Mit einem weiten Betriebsspannungsbereich von 3 V (Cranking: 2,7 V) bis 28 V, kombiniert mit der einstellbaren Überstrombegrenzung und dem CLS-Modus, bietet die PROFET-Load Guard-12V-Familie eine besonders große Lastflexibilität. Ändern sich die Last- oder Systemanforderungen, zum Beispiel beim Variantenhandling, kann die analoge Überstrombegrenzungsschwelle problemlos an die neuen Bedingungen angepasst werden.

Das geschieht durch einfaches Umschalten auf einen anderen Widerstand, der an den OCT-Pin angeschlossen ist. Die Funktion bietet nicht nur Flexibilität, sondern ermöglicht auch die Durchführung eines hardwarebasierten Leitungsschutzes für zeitunabhängige Lasten. Der CLS-Modus erweitert das Lastpotenzial zusätzlich und berücksichtigt die zunehmende Anzahl kapazitiver Lasten wie Module.

Die Familie PROFET Load Guard 12V

Die Familie ist für Nennströme von 2 bis 3 A ausgelegt und besteht aus zwei 90-mΩ- und zwei 50-mΩ-Bauteilen – beide sind als ein- und zweikanalige intelligente High-Side-Leistungsschalter erhältlich. Das bewährte PG-TS-DSO-14-Gehäuse zeichnet sich durch seine Kompatibilität zu anderen SMART7-Bausteinen wie dem PROFET +2 12V aus.

Lasten mit großen kapazitiven Anteilen können über den integrierten CLS-Modus angesteuert werden. Er gestattet das schnelle Aufladen großer Kondensatoren innerhalb des sicheren Betriebsbereichs (SOA) des PROFET Load Guard 12V. Die eng tolerierte, klassenbeste Übersetzung (kILIS) des Strom-Istwertes in Niederstrombereichen erlaubt zudem eine präzise Diagnose der Lastbedingungen.

Um den Design-in-Prozess der PROFET Load Guard 12V-Bauteile zu unterstützen, ist die Familie in das PROFET Guard Tool integriert, das über das Infineon Developer Center bereitgestellt wird. Das Tool unterstützt die Bewertung der Systemschutzfähigkeit von PROFET-Load-Guard-Bauteilen mit einem gegebenen Leitungs- und Lastprofil. Darüber hinaus errechnet es den richtigen Widerstandswert für die einstellbare Überstrombegrenzung.

Die PROFET Load Guard 12V-Familie befindet sich in Volumenproduktion.