Energiemanagement

Sichereres und schnelleres Schalten

Murata Manufacturing Co., Ltd. stellt seine MGJ1T-Serie vor, eine neue Reihe von isolierten 1-W-DC/DC-Wandlernim SMD-Gehäuse mit einer Isolationsspannung von 6 kV_DC. Die Baureihe ist für die zuverlässige Versorgung von High-Side- und Low-Side-Gate-Treibern in anspruchsvollen Inverter-, Energieumwandlungs- und Motorsteuerungsanwendungen ausgelegt..

Murata hat die MGJ1T-Serie entwickelt, um den steigenden Systemspannungen und Schaltgeschwindigkeiten in Anwendungen wie Energiespeichersystemen (ESS/BESS), Mikronetzen, Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge, industriellen Motorantrieben und Hochspannungs-Leistungswandlern gerecht zu werden. Die Serie nutzt Muratas proprietäre Block-Coil-Transformatortechnologie und wird in Großbritannien hergestellt. Sie bietet eine verbesserte Isolation, eine niedrige Kopplungskapazität und eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber schnellen Schalttransienten. Dies gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb auch in störungsintensiven Umgebungen..

Die als kompakte 1-W-Lösung konfigurierten Wandler unterstützen Nenn-Eingangsspannungen von 12 V, 15 V sowie 24 V und bieten geregelte Doppelausgänge von +15 V/-3 V, +15 V/-5 V und +18 V/-2,5 V. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal der MGJ1T-Serie ist ihre hohe Isolationsleistung. Jedes Gerät wird in der Produktion zu 100 % einer „HiPot“-Prüfung bei 6 kV DC für eine Sekunde unterzogen und für eine Minute auf dem gleichen Niveau qualifiziert, wodurch eine robuste Durchschlagfestigkeit gewährleistet wird.

Die Serie ist nach UL 62368-1 zertifiziert und bietet verstärkte Isolierung mit einer Betriebsspannung von 800 V rms für Anwendungen, die ein hohes Schutzniveau mit einer dauerhaften Barriere-Durchschlagspannung von 2,2 kV DC erfordern. Die interne Konstruktion gewährleistet 14 mm Kriechweg und Luftstrecke und unterstützt so einen zuverlässigen Betrieb in Hochspannungsumgebungen.

Die MGJ1T-Serie zeichnet sich durch eine Gleichtakt-Transientenimmunität (CMTI) von mehr als 200 kV/µs aus. In Kombination mit einer extrem niedrigen Isolationskapazität von typischerweise 2,5 pF reduziert dies die Kopplung von Hochfrequenzrauschen über die Isolationsbarriere hinweg erheblich und unterstützt ein stabiles Schalten in SiC-basierten Designs.

Bei einer Schaltfrequenz von ca. 700 kHz erreichen die Wandler eine typische Restwelligkeit und ein Rauschen von 10 mVp-p sowie Wirkungsgrade von bis zu 77 %. Die Serie gewährleistet eine konstante Regelung über alle Lastbedingungen hinweg und ist für einen zuverlässigen Anlauf an kapazitiven Lasten ausgelegt, was praktische Gate-Treiber-Implementierungen ermöglicht.

Die MGJ1T-Serie arbeitet in einem erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +115 °C. Die Zuverlässigkeit wurde durch umfangreiche Umwelttests bewertet, darunter 1000 Temperaturzyklen zwischen -40 °C und +125 °C sowie Feuchte-, Vibrations-, Stoß- und ESD-Tests gemäß JEDEC-Standards. Die Serie ist zudem hinsichtlich ihres Teilentladungsverhaltens charakterisiert. Dadurch kann die langfristige Integrität der Isolation sichergestellt werden, indem selbst kleinste Isolationsfehler frühzeitig erkannt werden, bevor sie zu einem vollständigen Ausfall führen.

Die MGJ1T-Serie ist in einem kompakten Format für die Oberflächenmontage verpackt, kompatibel mit standardmäßigen bleifreien Reflow-Prozessen und unterstützt die automatisierte Bestückung. Die Wandler werden in Tape-and-Reel-Verpackungen geliefert und sind so konzipiert, dass sie die Anforderungen von Leiterplattenlayouts mit hoher Dichte erfüllen, wobei sie bei Verwendung auf mehrschichtigen Leiterplatten eine optimierte thermische Leistung bieten.