TDK推出高速電機用霍爾效應位置傳感器

· TDK 借助經(jīng)優(yōu)化的傳感器來(lái)擴展其創(chuàng )新抗雜散磁場(chǎng)傳感器產(chǎn)品系列，適用于高速、低延遲電機位置應用場(chǎng)景

· 極端惡劣的機械和電氣條件下仍具備一流的測角精度性能

· 完全符合 ISO 26262 ASIL C 功能安全指導條例

2023 年 4 月 18 日

TDK 株式會(huì )社 推出了 Micronas Fast 2D 霍爾效應位置傳感器系列 HAL 302X，以滿(mǎn)足汽車(chē)和工業(yè)應用場(chǎng)景對抗雜散磁場(chǎng)電機位置檢測以及對符合 ISO/26262 標準的開(kāi)發(fā)的需求。這個(gè)新型傳感器系列最初包含兩個(gè)成員：HAL 3020 和 HAL 3021，具有差分和單端正弦和余弦模擬輸出，適用于外部微控制器/ECU 的標準角度計算。HAL 3020 適用于電泵或電動(dòng)閥門(mén)等高性?xún)r(jià)比應用場(chǎng)景。針對這些類(lèi)型的應用場(chǎng)景，該傳感器可以輕松與 TDK 的 Micronas 嵌入式電機控制器產(chǎn)品系列集成，以實(shí)現更精確、更安全的電機控制。HAL 3021 適合要求嚴苛的高速傳感應用場(chǎng)景，如電動(dòng)助力轉向、電機（e 軸）、電動(dòng)制動(dòng)助力器和機電制動(dòng)（EMB）。*樣品現已面市，計劃于 2024 年上半年開(kāi)始生產(chǎn)。

HAL 302x 傳感器可以通過(guò)評估垂直磁場(chǎng)分量（BZ）來(lái)測量 360°的完整旋轉角度。HAL 3020 使用三個(gè)水平霍爾板陣列，而 HAL 3021 使用六個(gè)。這兩種傳感器均能抑制外部直流和交流雜散場(chǎng)（ISO 11452-8）。通過(guò)設備內部計算抑制刺激信號中的諧波干擾，一個(gè)簡(jiǎn)單且經(jīng)濟高效的同軸（軸端）配置的兩極鐵氧體磁鐵足以測量絕對角位置。固有的雜散場(chǎng)穩健性消除了對昂貴的磁屏蔽和使用更強的靶磁體的需求。這為用于混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)的下一代電機的設計和生產(chǎn)提供了更大的靈活性。

HAL 3021 的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢在于，該設備針對靜態(tài)和動(dòng)態(tài)機械失調提供了一流的穩健性，例如離軸位移、氣隙變化和傾斜。這可以確保電機在其使用壽命內的高度可靠性和高效的磁場(chǎng)定向控制力。為了降低 ECU 的負載，傳感器可以對主要傳感器和系統級的非理想因素進(jìn)行片上補償，如正弦和余弦幅角不匹配、偏移誤差、（絕對）0 角度誤差和正交誤差。

根據 ISO 26262 標準，HAL 302X 已定義為獨立安全元件（SEooC）ASIL C 級，支持高達 ASIL D 級的系統級集成。該傳感器集成了各種安全監控功能，有助于提高診斷覆蓋率，并簡(jiǎn)化 ECU 端的外部安全監管。該傳感器的工作結溫范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間，并采用小型八針 SOIC8 SMD 包裝。

術(shù)語(yǔ)表

· 雜散場(chǎng)補償：現代霍爾效應傳感器必須對混合動(dòng)力或電動(dòng)汽車(chē)（xEV）中的電機或電源線(xiàn)產(chǎn)生的干擾場(chǎng)不敏感

主要應用場(chǎng)景*

· 安全相關(guān)環(huán)境中的無(wú)刷直流（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）換向

· 電動(dòng)制動(dòng)助力器

· 機電制動(dòng)（EMB）

· 離合器和變速器執行器

· 起動(dòng)機/發(fā)電機系統

· 電泵

· 電動(dòng)閥門(mén)

主要功能和優(yōu)勢**

· 高速 360°非接觸式測角

· 抗直流和交流雜散場(chǎng)的穩健性（依照 ISO 11452-8:2015)

· 依照 ISO 26262:2018 的 SEooC ASIL C 級，支持功能安全應用場(chǎng)景（該設備可集成至汽車(chē)安全相關(guān)系統中，最高可達 ASIL D 級）

· EMC 穩健的差分和單端 SIN/COS 模擬輸出信號

· 片上校準功能和集成的安全監控減少了 ECU 層面的工作量

· 客戶(hù)可編程的寬磁場(chǎng)范圍在 5 至 250 mT 之間，可根據不同的機械要求和磁場(chǎng)進(jìn)行調整

· 工作電壓為 3.0 V 至 5.5 V

· 高達 150,000 rpm 的應用場(chǎng)景快速響應時(shí)間和高輸出帶寬

· 工作結點(diǎn)溫度范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間

· 通過(guò)傳感器的輸出引腳進(jìn)行編程?？稍谀K級編程，無(wú)需額外的編程引腳

· 過(guò)壓和反向電壓保護

主要數據