¿Qué es un IPD?
Un IPD (Intelligent Power Device) es un circuito integrado de potencia que contiene un interruptor de potencia, varios circuitos de protección contra el sobrecalentamiento y las sobrecorrientes, y circuitos de control en un solo chip.
A veces denominados IPS (Intelligent Power Switch) o Smart Switch, los IPDs son interruptores de potencia semiconductores de alto rendimiento capaces de absorber la energía de retorno debida a cargas inductivas.
Los IPDs están disponibles como interruptores de lado alto, que se colocan en el lado de la corriente con respecto a la carga externa, e interruptores de lado bajo, que se colocan en el lado GND, y tienen una configuración de circuito adecuada para cada disposición.
Usos de los IPDs
Los IPDs se utilizan como interruptores para accionar cargas inductivas como motores, solenoides, calentadores y lámparas, que pueden generar contraenergía.
Los IPDs tienen un número especialmente elevado de aplicaciones en el sector de la automoción, donde se utilizan en una amplia gama de componentes de automoción críticos para la seguridad, como ECU (unidades de control del motor), ADAS (sistemas avanzados de asistencia al conductor), unidades de control de la transmisión, unidades de control de la suspensión hidráulica y módulos de distribución de potencia.
Los productos se utilizan en una amplia gama de componentes de automoción críticos para la seguridad, como unidades de control de la transmisión, unidades de control de la suspensión hidráulica y módulos de distribución de energía.
También se utilizan en equipos industriales con accionamientos por motor y solenoide, y en electrodomésticos como aparatos de aire acondicionado, ventiladores y ventiladores de techo.
Principio de los IPDs
Los IPDs constan de un dispositivo de alimentación para el accionamiento, un sensor de corriente, un circuito de protección contra sobrecorriente, un sensor de temperatura y un circuito de protección contra sobrecalentamiento.
Cuando se acciona una carga inductiva, como un motor o un solenoide, se genera un campo magnético alrededor de la carga inductiva. Cuando se desconecta la corriente de accionamiento, cesa el suministro de corriente y el campo magnético se colapsa, y la inducción electromagnética debida al cambio en el campo magnético induce una corriente en la dirección opuesta, generando un EMF de retorno.
La FEM de retorno generada en este momento es proporcional a la velocidad del cambio de corriente y puede dar lugar a picos de alta tensión muy superiores a la tensión de alimentación.
Cuando se produce una retro EMF de este tipo, el sensor de corriente del IPD detecta la sobrecorriente y desconecta los MOSFET del circuito de protección contra sobrecorriente para interrumpir la corriente.
Cuando detecta que la sobrecorriente se ha disipado, el MOSFET del circuito de protección vuelve a conectarse. Un sistema de protección similar funciona contra el sobrecalentamiento.
Hay dos tipos de IPD: interruptores de lado alto y de lado bajo. Los interruptores de lado alto se intercalan entre una carga externa y la fuente de alimentación y son adecuados para circuitos en los que hay varias cargas conectadas a una sola fuente de alimentación.
Como los automóviles son un entorno de batería fija y conexión a tierra, los interruptores de lado alto suelen utilizarse cuando los dispositivos de a bordo están a potencial GND cuando el interruptor está apagado. Los interruptores de lado bajo se insertan entre la carga externa y GND y son adecuados para circuitos en los que las cargas están conectadas a más de una fuente de alimentación.