Infineon MOSFET statt Relais

Low-Side-Schalter HITFET+ von Infineon.
Low-Side-Schalter HITFET+ von Infineon.

Mit den geschützten Low-Side-Schaltern HITFET+ von Infineon lassen sich die heute üblichen elektromechanischen Sicherheitsrelais im Automobil- und Industriebereich durch robustere Halbleiterlösungen ersetzen.

Die HITFET+-Familie (hoch integrierter, temperaturgeschützter MOSFET) besitzt u.a. folgende Features: Diagnosefunktionen, Statusrückmeldung, Kurzschlussschutz sowie eine einfach einzustellende Flankensteilheit, durch die sich Schaltverluste und Umgebungsstörungen optimal ausbalancieren lassen sollen. Die HITFET+-Familie wird mindestens 16 Produkte umfassen. Unterscheiden werden die sich bei Einschaltwiderstand RDS(on) (10 bis 800 mΩ), Funktionsumfang (z.B. mit und ohne Statusrückmeldung) und Gehäusegröße (D-PAK mit 5 bzw. 3 Pins, DSO mit 8 Pins). Innerhalb einer Gehäuseklasse sind die HITFET+-Produkte vollständig skalierbar: Bei geänderten Lastanforderungen lassen sie sich im Steuergerät austauschen, ohne die Software oder das Platinen-Layout ändern zu müssen. Der erste HITFET+, der BTF3050TE, wird bereits in Serie gefertigt.

Der BTF3050TE von Infineon kann alle Arten ohmscher, induktiver und kapazitiver Lasten schalten. Er eignet sich für Industrieanwendungen und wurde für Automobilanwendungen im 12-Volt-Bereich optimiert. Mit seinem Einschaltwiderstand RDS(on) von 40 mΩ (bei typischen 25 °C) kann der BTF3050TE Lasten von bis zu 3 A in einer typischen Fahrzeugumgebung ansteuern. Er ist für den Einsatz im Automobilbereich qualifiziert. Der BTF3050TE bietet Statusrückmeldung und eine Steuerung der Flankensteilheit, außerdem eine Übertemperaturabschaltung und einen thermisch bedingten, automatischen Neustart. Weitere Schutz- und Diagnosefunktionen umfassen aktive Überspannungsklemmung, ESD, Strombegrenzung und Überlastschutz. Der BTF3050TE wird im bleifreien TO-252-Gehäuse (D-PAK mit 5 Pins) in Serie gefertigt. Für Ende 2015 ist die Markteinführung weiterer HITFET+-Produkte vorgesehen.

Im Automobilbereich können die HITFET+-Produkte Magnetventile mit einer Pulsweitenmodulation (PWM) von bis zu 20 kHz ansteuern. Sie sind auch für Beleuchtungsanwendungen in Fahrzeugen ausgelegt. Mit ihnen gibt es beim Dimmen kein Flackern und ihre RDS(on)-Stufung kann die hier typischen Leistungsstärken von 10 W bis 60 W skalierbar bedienen. Darüber hinaus eignet sich HITFET+ für eine Vielzahl weiterer Automobilanwendungen: für mittlere und kleine Elektromotorantriebe in der Türverriegelung und in der Handbremse beispielsweise, und für die Einspritzventilansteuerung bei der Nutzung von alternativen Treibstoffen (LPG, CNG), für die Kontrolle von Lüftungsklappen und für die Hinterradlenkungsverriegelung. In aktiven Raddämpfungssystemen können sie die Sicherheitsrelais ersetzen.