Família de sensores de posição de efeito Hall para aplicações de motores eletrônicos de alta velocidade

Atualização: 26 de abril de 2023

A TDK Corporation introduziu a posição rápida de efeito Hall 2D da Micronas sensor família HAL 302x, atendendo à demanda por detecção de posição de motor robusta em campo disperso e desenvolvimentos compatíveis com ISO 26262 em aplicações automotivas e industriais. Esta nova família de sensores compreende inicialmente dois membros, HAL 3020 e HAL 3021, e fornece saídas analógicas de seno e cosseno diferencial e de terminação única para cálculo de ângulo padrão por um microcontrolador/ECU externo. O HAL 3020 é a escolha correta para aplicações econômicas, como bombas elétricas ou válvulas elétricas. Para esses tipos de aplicações, o sensor pode ser facilmente combinado com o portfólio de controladores de motores integrados Micronas da empresa para um controle de motores preciso e seguro. O HAL 3021 é ideal para aplicações exigentes de detecção de alta velocidade, como direção elétrica, motores elétricos (eixo elétrico), servofreios elétricos e frenagem eletromecânica.

Esses sensores podem medir um ângulo de rotação completo de 360° avaliando os componentes verticais do campo magnético (BZ). Enquanto o HAL 3020 emprega uma matriz de três placas Hall horizontais, o HAL 3021 emprega seis. Esses sensores podem suprimir campos magnéticos DC e AC externos (ISO 11452-8). Ao suprimir distúrbios harmônicos nos sinais de estimulação por meio de cálculos internos do dispositivo, um ímã de ferrite de dois polos simples e econômico em uma configuração no eixo (extremidade do eixo) é suficiente para medir a posição angular absoluta. A exigência de blindagem magnética cara e ímãs-alvo mais fortes é removida graças à robustez inerente ao campo disperso. Isso dá mais flexibilidade no projeto e produção de motores elétricos de última geração para serem empregados em HEV e EVs.

Um ponto forte do HAL 3021 é que o dispositivo oferece a melhor robustez da categoria contra desalinhamentos mecânicos estáticos e dinâmicos, cobrindo deslocamento fora do eixo, variação de entreferro e inclinação. Isso fornece controle altamente confiável e eficiente de motores orientados para o campo ao longo de sua vida útil. Para diminuir a carga da ECU, o sensor pode compensar no chip as principais não idealidades no nível do sensor e do sistema, como incompatibilidade de amplitude de seno e cosseno, erros de deslocamento, ângulo 0 (absoluto) e erros de ortogonalidade.

O sensor é definido como pronto para SEooC ASIL C de acordo com ISO 26262, suportando integração em nível de sistema até ASIL D. O sensor combina várias funções de monitoramento de segurança, que ajudam a melhorar a cobertura de diagnóstico e facilitam a supervisão de segurança externa no lado da ECU. Ele funciona na faixa de temperatura da junção de –40C a +170C. O sensor é oferecido no pequeno pacote SOIC8 SMD de oito pinos.

As principais áreas de aplicação incluem comutação BLDC e PMSM em um ambiente relevante para a segurança, servofreio elétrico, EMB, atuadores de embreagem e transmissão, bombas elétricas e válvulas elétricas.

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