TDK為高要求的電動(dòng)車(chē)電機控制應推出高速的 TMR前端IC

• ■ 新型的TMR模擬前端ASA 2310為T(mén)MR橋角度傳感器提供了優(yōu)化的信號調節，以及增強的應用補償功能和安全監控

  本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202211/440360.htm

• ■ 基于A(yíng)SA 2310的轉子位置傳感方案具有高魯棒性的輸出緩沖，為遙感應用提供易用的差分或者單端SIN/COS輸出，具有一流的電磁兼容表現。

• ■ 與感應式旋轉變壓器相比，基于TAS系列和ASA 2310的模擬TMR傳感器的轉子位置傳感解決方案提供了更小、更靈活的傳感系統

2022 年11月10日，TDK公司為現有的TMR傳感器產(chǎn)品組合補充了新的Micronas信號調節集成電路（IC）ASA 2310，用于高速汽車(chē)和工業(yè)電機應用。ASA2310是一款溫漂低、噪聲低、客戶(hù)可編程的TMR前端IC，具有差分或單端SIN/COS輸入和模擬輸出。ASA 2310樣品現已可提供。計劃于2023年底開(kāi)始生產(chǎn)。

ASA 2310 被設計為高精度模擬信號TAS系列TMR傳感器的接口。傳感器由ASA 2310供電和監控，檢測x-y平面中的磁場(chǎng)方向，并提供SIN/COS模擬電壓輸出，用作ASA 2310的輸入。ASA 2310的傳感器接口和信號調節針對TMR橋信號進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)對ASA 2310的非易失性存儲器進(jìn)行編程，可以使用集成信道調整增益、偏置、（絕對）0角度和正交性等主要特性。不同的粗調設置確保產(chǎn)品可以支持TDK的各種TMR全橋和半橋。ASA 2310經(jīng)放大的單端或差分端輸出信號可通過(guò)外部A/D轉換器和電子控制單元（ECU）以非常高的精度計算磁體的旋轉角度。

基于A(yíng)SA 2310的新型轉子位置傳感解決方案可在上至650000 rpm的高轉速下提供高分辨率和精確的位置測量。這使得高速電機能夠最大化扭矩并提高效率，這對于混合動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛獲得最大行駛里程至關(guān)重要。此外，傳感器系統配置獨立于電機極對數量工作，因此不需要復雜的硬件更改，這是相對于感應式旋轉變壓器技術(shù)的主要優(yōu)勢。這為未來(lái)混合動(dòng)力和電動(dòng)動(dòng)力系統的開(kāi)發(fā)提供了更多的靈活性。

憑借其過(guò)壓和反極性保護（+/-18V），ASA2310具有出色的電氣魯棒性。與現成的放大器IC相比，ASA 2310更適合高安全要求的應用，因為信號調節IC簡(jiǎn)化了外部電路，從而降低了FIT率。此外，總系統大小、物料清單和裝配工藝成本都得到了降低。

根據ISO 26262，該產(chǎn)品被定義為SEooC（獨立安全單元）ASIL B就緒。為了實(shí)現最有效的故障定位和消除，ASA 2310提供了超過(guò)97%的單點(diǎn)故障度量（SPFM），甚至超過(guò)了ASIL B分類(lèi)的標準要求。如果ASIL分解應用到系統層面，本產(chǎn)品也能集成進(jìn)ASIL D系統里。除了對IC本身和外部TMR橋進(jìn)行各種集成安全監控外，ASA2310還具有可選和獨特的無(wú)磁通自檢功能，允許系統在正常操作開(kāi)始之前測試設備內部的完整信號路徑。在應用設置中，該測試可用于檢查整個(gè)信號路徑的完整性，包括接線(xiàn)、外部輸出電容器和ECU。最后，安全監控的多樣性有助于增加診斷覆蓋率，簡(jiǎn)化ECU側的外部安全監控。

“ASA 2310是一種高性能IC，它擴展了高精度模擬TMR傳感器的功能，并減少了因傳感器模塊與ECU分離并通過(guò)長(cháng)線(xiàn)束連接的遠程應用設置所導致的噪聲和伴生因素的影響,” TDK-Micronas磁性位置傳感器產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理Frederik Berstecher說(shuō)道。 “當其與TDK的TMR TAS傳感器系列相結合時(shí)，客戶(hù)可以根據精度、EMC或功能安全要求在商業(yè)上擴展其應用設置，因為ASA 2310可以同時(shí)運行多達四個(gè)TMR半橋傳感器。因此，基于A(yíng)SA 2310的轉子位置傳感解決方案可用于各種高安全要求應用，如動(dòng)力轉向、制動(dòng)助力器或牽引電機.”*

TMR TAS傳感器有廣泛的封裝組合（單芯片、雙芯片），ASA 2310信號調節IC采用非常緊湊的3 x 3mm DFN12 SMD封裝。TDK可應要求提供帶有磁設計和信號調節芯片組傳感器的參考評估板。

術(shù)語(yǔ)

• ■ TMR：隧道磁阻

• ■ PMHF: Probabilistic Metric for Random Hardware Failures

• ■ SPFM: Single-Point Fault Metric

• ■ LFM: Latent Fault Metric

主要應用*

• ■ 無(wú)刷直流（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）在安全相關(guān)環(huán)境中換向，傳感器和ECU之間有長(cháng)線(xiàn)束

• ■ 電動(dòng)車(chē)輛牽引電機轉子位置(BLDC, PMSM, PMSR,…)

• ■ 電動(dòng)助力轉向電機

• ■ 替代旋變

• ■ 制動(dòng)助力器

• ■ 激光雷達鏡

主要特點(diǎn)和效益**

• ■ 支持各種TDK的TMR全橋和半橋

• ■ 各種模擬輸出配置
     - 差分或者單端SIN/COS模擬輸出信號（無(wú)需解調）
     - 與電源電壓相關(guān)的非比率或比率模擬輸出

• ■ 具有即時(shí)片上校準和集成安全監控的固有信號調節減少了ECU側的工作量

• ■ 優(yōu)化的TMR信號調節，如輸出增益、偏置、0度角和正交校正

• ■ 外部TMR橋的集成保護供電

• ■ 適用于上至650000 rpm的應用

• ■ 工作電源和監督電壓：3 V至5.5 V

• ■ 絕對值最大電源電壓：±18 V

• ■ 通過(guò)產(chǎn)品的輸出引腳編程，無(wú)需額外的編程引腳

• ■ 低電耗

• ■ 針對從-40°C到160°C的汽車(chē)環(huán)境溫度范圍進(jìn)行了優(yōu)化，集成保護電路具有出色的ESD和EMC魯棒性

• ■ ISO 26262開(kāi)發(fā)：ASIL B就緒SEooC（（PMHF、SPFM、LFM）根據ASIL C）

• ■ 尺寸小的DFN12 3x3 mm封裝

主要數據

*我們并不宣告我們所提及產(chǎn)品的目標應用適合任何用途，因為這必須在系統級別進(jìn)行檢查。

** 所有操作參數必須由客戶(hù)的技術(shù)專(zhuān)家根據每個(gè)應用來(lái)驗證
*** .使用TDK芯片組方案