TDK amplia il suo portafoglio di sensori resistenti alla presenza di campi vaganti con un modello ottimizzato per applicazioni di posizionamento del motore ad alta velocità e bassa latenza.
TDK Corporation ha annunciato la famiglia di sensori di posizione veloci ad effetto Hall 2D Micronas HAL 302x in grado di soddisfare le esigenze di un robusto rilevamento della posizione del motore in presenza di campi vaganti, conformi a ISO 26262 nelle applicazioni automobilistiche e industriali. Questa nuova famiglia di sensori è inizialmente composta da due componenti, HAL 3020 e HAL 3021, con uscite analogiche seno e coseno differenziali e single-ended per il calcolo dell’angolo standard da parte di un microcontrollore/ECU esterno. HAL 3020 è la scelta giusta per applicazioni economiche come elettropompe o elettrovalvole. Per questi tipi di applicazioni, il sensore può essere facilmente combinato con il portafoglio di controllori motore embedded Micronas di TDK per un controllo motore più preciso e sicuro. HAL 3021 è adatto per impegnative applicazioni di rilevamento ad alta velocità come servosterzo elettrico, motori elettrici (e-axle), servofreno elettrico e frenatura elettromeccanica (EMB). I campioni sono già disponibili, con l’inizio della produzione prevista per la prima metà del 2024.
I sensori HAL 302x possono misurare un angolo di rotazione completo di 360° valutando i componenti del campo magnetico verticale (BZ). Mentre HAL 3020 utilizza una serie di tre elementi Hall orizzontali, HAL 3021 ne utilizza sei. Entrambi i sensori sono in grado di sopprimere i campi magnetici esterni DC e AC (ISO 11452-8). Grazie alla soppressione dei disturbi armonici nei segnali di stimolazione mediante calcoli interni al dispositivo, un magnete in ferrite a due poli, semplice ed economico, in una configurazione in asse (estremità dell’albero), è sufficiente per misurare la posizione angolare assoluta. Grazie all’intrinseca robustezza del campo disperso, viene eliminata la necessità di costose schermature magnetiche e l’uso di magneti target più potenti. Ciò offre maggiore flessibilità nella progettazione e produzione di motori elettrici di nuova generazione da utilizzare nei veicoli ibridi ed elettrici.
Un punto di forza di HAL 3021 è la robustezza contro i disallineamenti meccanici statici e dinamici, come lo spostamento fuori asse, la variazione del traferro e l’inclinazione. Ciò garantisce un controllo orientato al campo altamente affidabile ed efficiente dei motori per tutta la loro durata. Per ridurre il carico dell’ECU, il sensore può compensare su chip le principali non idealità a livello di sensore e di sistema, come la mancata corrispondenza dell’ampiezza di seno e coseno, gli errori di offset, l’angolo 0 (assoluto) e gli errori di ortogonalità.
HAL 302x è definito come Safety Element out of Context (SEooC) ASIL C ready secondo ISO 26262, con supporto a livello di sistema fino ad ASIL D. Il sensore integra varie funzioni di monitoraggio della sicurezza, che aiutano ad aumentare la copertura diagnostica e a semplificare la supervisione della sicurezza esterna lato ECU. Funziona nell’intervallo di temperatura di giunzione da –40 °C a +170 °C. Il sensore è disponibile nel piccolo contenitore SMD SOIC8 a otto pin.
Principali applicazioni
- Commutazione brushless DC (BLDC) e motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) in un ambiente rilevante per la sicurezza
- Servofreno elettrico
- Freno elettromeccanico (EMB)
- Attuatori frizione e trasmissione
- Sistemi di avviamento/generatore
- Pompe elettriche
- Valvole elettriche
Principali caratteristiche e vantaggi
- Misurazione dell’angolo senza contatto a 360° ad alta velocità
- Insensibilità nei confronti dei campi magnetici vaganti DC e AC (secondo ISO 11452-8:2015)
- SEOoC ASIL C ready secondo ISO 26262:2018 per supportare applicazioni di sicurezza funzionale (il dispositivo può essere integrato nei sistemi relativi alla sicurezza automobilistica fino ad ASIL D)
- Robusti segnali di uscita analogici SIN/COS differenziali e single-ended con elevate prestazioni EMC
- La capacità di calibrazione su chip e il monitoraggio di sicurezza integrato riducono lo sforzo sul lato ECU
- Ampia gamma di campi magnetici programmabili dal cliente tra 5 e 250 mT per adattarsi a diversi requisiti meccanici e campi magnetici
- Funziona con tensione di alimentazione da 3,0 V fino a 5,5 V
- Tempi di risposta rapidi e larghezza di banda di uscita elevata per applicazioni fino a 150.000 giri/min
- Funziona da –40 °C a 170 °C di temperatura di giunzione
- Programmazione tramite il pin di uscita del sensore. Programmabile a livello di modulo senza nessun pin di programmazione aggiuntivo richiesto
- Protezione da sovratensione e inversione di tensione
Ulteriori informazioni sono disponibili al seguente link.
