Hall-effect positiesensorfamilie voor high-speed e-motortoepassingen

Update: 26 april 2023

TDK Corporation heeft de Micronas snelle 2D Hall-effectpositie geïntroduceerd sensor familie HAL 302x, die voldoet aan de vraag naar robuuste motorpositiedetectie met strooiveld en ISO 26262-conforme ontwikkelingen in automobiel- en industriële toepassingen. Deze nieuwe sensorfamilie bestaat aanvankelijk uit twee leden, HAL 3020 en HAL 3021, en biedt differentiële en single-ended sinus- en cosinus-analoge uitgangen voor standaard hoekberekening door een externe microcontroller/ECU. HAL 3020 is de juiste keuze voor kosteneffectieve toepassingen zoals elektrische pompen of elektrische kleppen. Voor dat soort toepassingen kan de sensor gemakkelijk worden gecombineerd met het Micronas embedded motorcontroller-portfolio van het bedrijf voor nauwkeurige en veilige motorbesturing. HAL 3021 is ideaal voor veeleisende high-speed detectietoepassingen zoals elektrische stuurbekrachtiging, e-motoren (e-as), elektrische rembekrachtigers en elektromechanisch remmen.

Deze sensoren kunnen een volledige rotatiehoek van 360° meten door verticale magnetische veldcomponenten (BZ) te evalueren. Terwijl HAL 3020 een reeks van drie horizontale Hall-platen gebruikt, gebruikt HAL 3021 er zes. Deze sensoren kunnen externe DC- en AC-magnetische strooivelden onderdrukken (ISO 11452-8). Door harmonische verstoringen in de stimulatiesignalen te onderdrukken via interne berekeningen van het apparaat, is een eenvoudige en kostenefficiënte tweepolige ferrietmagneet in een on-axis (end-of-shaft) configuratie voldoende om de absolute hoekpositie te meten. De vereiste voor dure magnetische afscherming en sterkere doelmagneten komt te vervallen dankzij de inherente strooiveldrobuustheid. Dit geeft meer flexibiliteit bij het ontwerpen en produceren van elektrische motoren van de volgende generatie voor gebruik in HEV's en EV's.

Een belangrijke kracht van HAL 3021 is dat het apparaat de beste robuustheid in zijn klasse biedt tegen statische en dynamische mechanische uitlijnfouten, waarbij verplaatsing buiten de as, luchtspleetvariatie en kanteling worden gedekt. Dit zorgt voor een zeer betrouwbare en efficiënte veldgerichte besturing van motoren gedurende hun levensduur. Om de belasting van de ECU te verlagen, kan de sensor op de chip compenseren voor de belangrijkste niet-idealiteiten op sensor- en systeemniveau, zoals sinus- en cosinusamplitudemismatch, offsetfouten, (absolute) 0-hoek en orthogonaliteitsfouten.

De sensor is gedefinieerd als SEooC ASIL C ready volgens ISO 26262, en ondersteunt integratie op systeemniveau tot ASIL D. De sensor combineert meerdere veiligheidsbewakingsfuncties, die helpen om de diagnostische dekking te verbeteren en het externe veiligheidstoezicht aan de ECU-zijde te vergemakkelijken. Het werkt in het junctietemperatuurbereik van -40C tot +170C. De sensor wordt aangeboden in het kleine acht-pins SOIC8 SMD-pakket.

De belangrijkste toepassingsgebieden zijn onder meer BLDC- en PMSM-commutatie in een veiligheidsrelevante omgeving, elektrische rembekrachtiger, EMB, koppelings- en transmissieactuatoren, elektrische pompen en elektrische kleppen.

Bekijk meer : IGBT-modules | LCD-schermen | Elektronische Componenten