Les modules ORing basés sur Mosfet réduisent les pertes de conduction

TDK a présenté une série de modules ORing basés sur Mosfet conçus pour remplacer les solutions traditionnelles à diodes dans les architectures d’alimentation redondante. Ces modules ciblent des applications à haute fiabilité telles que l’automatisation industrielle, les infrastructures de communication et les systèmes de test, où l’efficacité et la protection contre les défauts sont essentielles.

ORing basé sur Mosfet pour un contrôle de la puissance
Les circuits ORing sont largement utilisés dans les systèmes d’alimentation redondants afin d’assurer un fonctionnement continu grâce à l’utilisation parallèle de plusieurs sources d’énergie. Les solutions conventionnelles à diodes entraînent des chutes de tension importantes et des pertes de puissance associées.

La série i1R remplace les diodes par des circuits Mosfet, réduisant les pertes de conduction grâce à des résistances à l’état passant de 2,5 mΩ et 1,5 mΩ. Cela permet d’atteindre des rendements allant jusqu’à 99,5 %, améliorant ainsi les performances globales dans l’électronique de puissance industrielle et les architectures d’alimentation distribuée.

La réduction de la chute de tension limite également la génération de chaleur, simplifiant la gestion thermique et permettant des densités de puissance plus élevées.

Isolation rapide des défauts et protection contre les courants inverses
Une exigence clé des systèmes redondants est la prévention des courants inverses en cas de défaillance. Les modules intègrent un mécanisme d’arrêt rapide avec un temps de réponse typique de 500 ns, limitant efficacement les transitoires de courant inverse.

Cette réponse rapide améliore la protection du système en isolant les sources défectueuses avant qu’elles n’affectent la charge ou d’autres alimentations en parallèle. Cela est particulièrement pertinent dans les infrastructures de la chaîne d’approvisionnement numérique, telles que les systèmes de télécommunication et d’acquisition de données, où la disponibilité est critique.

Conception compacte pour systèmes à haute densité
Les modules sont logés dans un boîtier métallique blindé de 26,3 × 26,3 × 10,1 mm, facilitant leur intégration dans des conceptions à espace limité. Leur format compact permet des implantations à haute densité sur circuit imprimé tout en maintenant une dissipation thermique efficace.

Le fonctionnement sans composants externes simplifie l’intégration et réduit la complexité du système, ce qui est particulièrement avantageux pour les systèmes modulaires et embarqués.

Caractéristiques électriques et plage de fonctionnement
La série comprend des variantes avec des plages de tension d’entrée de 3,3 VDC à 60 VDC et des courants de sortie de 60 A et 80 A. La puissance de sortie maximale peut atteindre 3600 W selon le modèle.

Les modules sont conçus pour des températures de boîtier allant jusqu’à 120 °C et disposent des certifications CE et UKCA, permettant leur utilisation dans des environnements industriels réglementés.

Applications dans des environnements exigeants
Ces modules sont destinés aux systèmes de communication, aux équipements de test et de mesure, ainsi qu’à la robotique industrielle opérant dans des conditions de chocs et vibrations élevés. Ces environnements nécessitent des solutions de redondance robustes pour garantir la continuité de service.

Leur architecture permet une intégration avec divers convertisseurs DC-DC et systèmes de filtrage, facilitant leur déploiement dans des systèmes d’alimentation hétérogènes.

Comparaison avec les solutions à diodes
Par rapport aux diodes Schottky ou conventionnelles, les solutions ORing basées sur Mosfet offrent des pertes de conduction nettement inférieures grâce à une chute de tension réduite. Dans les applications à fort courant, cela se traduit par des gains d’efficacité mesurables et une réduction des contraintes thermiques.

La combinaison d’une commutation rapide et d’une faible résistance à l’état passant positionne les modules ORing Mosfet comme une solution adaptée aux systèmes d’alimentation nécessitant à la fois une haute efficacité et une conception compacte.

Publié  avec l’assistance de l’IA par Sucithra Mani, rédactrice pour Induportals.

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