Infineon BTS640S2

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для силового полупроводникового ключа Infineon BTS640S2.

Описание и назначение

Infineon BTS640S2 — это интеллектуальный силовой высокоомный переключатель (High-Side Power Switch) в компактном корпусе PG-SSOP-14-1. Он предназначен для управления resistive или inductive нагрузками, такими как лампы, реле, соленоиды, небольшие двигатели в автомобильных и промышленных приложениях.

Это устройство относится к семейству PROFET™ (PROtected Field Effect Transistor) и является одноканальным ключом. Его ключевая особенность — встроенная защита и диагностика, что позволяет создавать надежные системы с минимальным количеством внешних компонентов.

Основные функции и особенности:

• Управление: Управляется логическим сигналом уровня 3.3В / 5В (совместим с микроконтроллерами).
• Защита: Имеет комплекс встроенной защиты: от перегрузки по току (с ограничением тока), от короткого замыкания, от перегрева (тепловое отключение), от перенапряжения и от обратной полярности питания.
• Диагностика: Вывод статуса /ST (Status Open Drain) предоставляет информацию о состоянии ключа: нормальная работа, перегрузка/КЗ, обрыв нагрузки или перегрев. Также есть вывод для точного измерения тока нагрузки (IS).
• Низкое падение напряжения: Благодаря использованию современного MOSFET-технологии, падение напряжения в открытом состоянии (VDS(on)) очень мало, что снижает рассеиваемую мощность.

Технические характеристики (кратко)

• Корпус: PG-SSOP-14-1 (очень компактный, с теплоотводящей контактной площадкой на нижней стороне).
• Количество каналов: 1.
• Полярность: High-Side (ключ расположен между питанием и нагрузкой).
• Номинальное напряжение питания (VS): 40 V (макс. 45 V).
• Номинальный рабочий ток (IL): 7.0 A (постоянный, при определенных условиях охлаждения).
• Максимальный импульсный ток: до 15 A.
• Сопротивление в открытом состоянии (RDS(on)): типично 12.5 мОм (при VGS=5V, IL=7A, Tj=25°C).
• Напряжение управления (IN): Совместимо с 3.3В и 5В логикой. Порог включения VIH ≈ 2.1 В.
• Выход диагностики (/ST): Открытый сток (Open Drain), требует внешнего pull-up резистора.
• Выход измерения тока (IS): Пропорционален току нагрузки (kILIS ≈ 17000). Требуется внешний резистор (RIS).
• Защита:
  • Ограничение тока и защита от КЗ.
  • Тепловое отключение с гистерезисом.
  • Защита от перенапряжения (clamping).
  • Защита от обратной полярности питания (до -18V).
  • Защита от статического электричества (ESD).
• Диагностика через /ST: Обрыв нагрузки, Перегрузка/КЗ, Перегрев, Нормальная работа.

Парт-номера (Part Numbers) и варианты поставки

Основной парт-номер указывается на корпусе и в документации. Он может иметь суффиксы, указывающие на тип упаковки.

• BTS640S2 — базовое обозначение.
• BTS640S2E3127ABUMA1 — полный Ordering Code (номер для заказа), который содержит информацию:
  • E3127: Код лота/техпроцесса.
  • A: Ревизия чипа.
  • BUMA1: Обозначение корпуса (PG-SSOP-14-1) и упаковки (Tape & Reel).
• Варианты упаковки:
  • Tape & Reel: Стандартная поставка для автоматизированного монтажа (например, BUMA1).
  • Tray (лоток): Реже, для специфичных заказов.

Совместимые и аналогичные модели

Прямых полных аналогов с идентичным цоколевкой и характеристиками от других производителей может не быть из-за интеллектуальной начинки Infineon. Однако существует обширное семейство PROFET и аналогичные устройства от конкурентов, которые могут быть совместимы функционально (с возможной доработкой схемы).

1. Аналоги от Infineon (семейство PROFET и другие):

• BTS6143D / BTS6142D: Более старая серия в корпусе TO-252-5 (DPAK). Характеристики схожи (40В, 12.5 мОм, 7А), но корпус другой и нет вывода IS. Функционально близкий аналог для замены в новой разработке.
• BTT6030-2EKA / BTT6020-1EKA: Более новая серия NovalithIC™ (в одном корпусе с драйвером). Другие токи, корпус и логика управления.
• BTS50085-1TMA / BTS50080-1TMA: Модели на более высокий ток (до 80А) в корпусе TO-263-7 (D2PAK). Для более мощных нагрузок.
• BTS50015-1TAD / BTS50010-1TAD: Модели на меньший ток (до 15А) в корпусе TO-252-5. Для менее мощных нагрузок.
• Серия BTS7xxx (например, BTS7040-2EPA): Двухканальные и четырехканальные интеллектуальные ключи. Если нужен многоканальный контроллер.

Важно: При замене на аналог от Infineon необходимо внимательно сверять datasheet, особенно:

• Распиновку (pinout).
• Логику управления и диагностики (активный уровень сигналов).
• Параметры вывода измерения тока (IS).
• Тепловые характеристики корпуса.

2. Аналоги от других производителей (функциональные замены):

• STMicroelectronics: Семейство VIPower (например, VND5E025AK, VND5050K). Очень похожие устройства с защитой и диагностикой. Наиболее популярные конкуренты. Требуется пересмотр схемы и платы.
• ON Semiconductor: Семейство NCV, NVK (например, NCV84160). Автомобильные защищенные ключи.
• Texas Instruments: Семейство Smart High-Side Switches (например, TPS2HB16-Q1). Также имеют защиту и диагностику.

Области применения

• Автомобильная электроника: Управление фарами, подогревателями, дворниками, соленоидами АКПП, вентиляторами, реле.
• Промышленная автоматика: Управление клапанами, небольшими приводами, соленоидами, световой индикацией.
• Управление нагрузкой в системах 24V.

Рекомендация: Для выбора полного аналога или замены всегда используйте официальные инструменты подбора (например, Infineon MyICP, STMicroelectronics STM32 Finder) и внимательно изучайте даташиты, уделяя особое внимание разделам Application Information и Typical Application Circuit.