新型傳感器提升電動機性能并降低功耗
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如果芯片的傳輸延遲是100μs，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)每秒，那么動態(tài)角度誤差為1.2度。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增至10,000轉(zhuǎn)每秒，動態(tài)角度誤差就增至12度。
圖4：傳輸延遲如何增加動態(tài)角度誤差
設(shè)計團隊并不希望從本質(zhì)上增加物料成本，也不想花費太多時間來開發(fā)、測試和修正他們的補償算法。
新型傳感器減少動態(tài)角度誤差
如剛才所說，磁性位置傳感器的傳輸延遲是固定的，而動態(tài)角度誤差的值取決于傳輸延遲的時間和轉(zhuǎn)速。
現(xiàn)在，奧地利微電子已經(jīng)開發(fā)出新的補償方案應(yīng)用到磁性傳感器中，該方案正在申請專利。這種新的內(nèi)部補償技術(shù)叫做DAEC(動態(tài)角度誤差補償)，首先試用于47系列的磁性傳感器。DAEC能夠有效減少汽車位置傳感器AS5147的傳輸延遲誤差至僅1.9μs。這意味著AS5147在14,500轉(zhuǎn)每秒的轉(zhuǎn)速下，動態(tài)角度誤差僅為0.17度，幾乎可以忽略不計。
圖5：集成補償方案的傳感器輸出（上）以及未集成補償方案的傳感器輸出（下）
圖6：左圖顯示了傳統(tǒng)的分散式動態(tài)角度誤差補償法。右圖顯示了新的動態(tài)角度誤差補償法。
當(dāng)然，傳感器內(nèi)部補償還能降低系統(tǒng)成本，原因是沒有額外的MCU，又或是能夠使用更小功率的ECU。
抵御雜散磁場
許多磁性傳感器的另一個弊端是容易受到雜散磁場的干擾。轉(zhuǎn)子磁鐵以外的磁場干擾隨時會破壞芯片的角度測量，而這種隨機的錯誤無法通過主機ECU或MCU來補救。因此，用戶不得不對芯片采取屏蔽措施，這就增加了物料成本和裝配成本；還可能違背對空間有要求應(yīng)用的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
根據(jù)ISO 26262汽車功能安全標(biāo)準(zhǔn)，免受雜散磁場的干擾已經(jīng)成為發(fā)動機系統(tǒng)的強制性要求。
“差分傳感”專利技術(shù)被應(yīng)用于奧地利微電子的所有磁性位置傳感器中，包括47系列，使傳感器免受雜散磁場影響的最高值達到25,000A/m。低于該臨界值，就無需采取屏蔽措施。
結(jié)論
奧地利微電子DAEC技術(shù)的推出意味著無刷直流電動機和永磁同步電動機制造商能夠利用極其精確的位置數(shù)據(jù)使高轉(zhuǎn)速應(yīng)用中的轉(zhuǎn)矩達到最大化，同時通過磁性位置傳感器縮小電動機的尺寸，提高可靠性。
DAEC技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于AS5147*單層晶圓）和AS5247(雙層冗余晶圓）汽車磁性位置傳感器(AEC-Q100 階段0汽車應(yīng)用認證)，支持無刷直流電動機在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，如電子動力方向盤(EPS)、傳動裝置(變速箱、促動器)、泵以及制動器。
在工業(yè)應(yīng)用方面，采用DAEC技術(shù)的AS5047D也已投入使用，提供十進制ABI輸出，是替換光學(xué)編碼器的理想之選。
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