MOSTVS: Neuer, präziser Schutz vor automotive Transienten

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MOSTVS: Neuer, präziser Schutz vor automotive Transienten

Shen, Z. John / Robb, Francine / Robb, Steve / Reindl, Klaus / Briggs, David

Die im Automobil auftretenden Störpulse sind definiert in Normen ISO7637-0 bis 3 oder DIN 40839-1 bis 4. Sie überschreiten beträchtlich die maximalen Betriebsspannungen der Bordnetze und würden ohne Schutz die Spannungsfestigkeit der verwendeten Elektronikmodule bestimmen. Bisher bändigten wir die Transienten in den 14V und 28V Netzen teilweise mit Zinkoxid-Varistoren (MOVs), meist jedoch mit speziellen TVS-Avalanche-Dioden, die auf auf Si-Technologie basieren. Bereits bei 14V/28V Netzen bewirkt die inheränte Ungenauigkeit der Klemmspannung heutiger Schutzelemente eine höhere als eigentlich notwendige, stark kostentreibende Spannungsfestigkeit anderer Leistungs-Bauelemente. So müssen heute statt 30V PowerFETs und Treiber solche für 45V bis 60V eingesetzt werden. Nicht nur unwirtschaftlich sondern völlig unmöglich würde es, die engen Klemm-Anforderungen eines zukünftigen 42V PowerNetz mit heute verfügbaren Suppresoren einzuhalten. Es wird eine neue Klasse von Transienten-Suppressoren vorgestellt, die wir als MOSTVS bezeichnen. Diese bieten eine weitaus enger spezifizierte Klemmspannung über Strom und Temperatur als konventionelle Avalanche-Dioden oder Metall-Oxid-Varistoren. Das neue MOSTVS-Konzept basierend auf Leistungs-MOSFET- und Poly-Si-Dünnschicht-Technologien erlaubt eine Relaxation bei den Spannungsfestigkeiten der geschützten Elektroniken und somit signifikante Rationalisierungs-Effekte. Darüber hinaus werden MOSTVS es überhaupt erst ermöglichen, 42V Systeme nach dem heutigen, stringenten Standard zu realisieren.