TDK 推出用于高速電機(jī)應(yīng)用場景的抗雜散磁場 ASIL C 級霍爾效應(yīng)位置傳感器系列

• ·TDK 借助經(jīng)優(yōu)化的傳感器來擴(kuò)展其創(chuàng)新抗雜散磁場傳感器產(chǎn)品系列，適用于高速、低延遲電機(jī)位置應(yīng)用場景

  本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202304/445720.htm

• ·極端惡劣的機(jī)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(dǎo)條例

2023 年 4 月 18 日

TDK 株式會社 推出了 Micronas Fast 2D 霍爾效應(yīng)位置傳感器系列 HAL 302X，以滿足汽車和工業(yè)應(yīng)用場景對抗雜散磁場電機(jī)位置檢測以及對符合 ISO/26262 標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)的需求。這個新型傳感器系列最初包含兩個成員：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(biāo)準(zhǔn)角度計(jì)算。HAL 3020 適用于電泵或電動閥門等高性價比應(yīng)用場景。針對這些類型的應(yīng)用場景，該傳感器可以輕松與 TDK 的 Micronas 嵌入式電機(jī)控制器產(chǎn)品系列集成，以實(shí)現(xiàn)更精確、更安全的電機(jī)控制。HAL 3021 適合要求嚴(yán)苛的高速傳感應(yīng)用場景，如電動助力轉(zhuǎn)向、電機(jī)（e 軸）、電動制動助力器和機(jī)電制動（EMB）。*樣品現(xiàn)已面市，計(jì)劃于 2024 年上半年開始生產(chǎn)。

HAL 302x 傳感器可以通過評估垂直磁場分量（BZ）來測量 360°的完整旋轉(zhuǎn)角度。HAL 3020 使用三個水平霍爾板陣列，而 HAL 3021 使用六個。這兩種傳感器均能抑制外部直流和交流雜散場（ISO 11452-8）。通過設(shè)備內(nèi)部計(jì)算抑制刺激信號中的諧波干擾，一個簡單且經(jīng)濟(jì)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。固有的雜散場穩(wěn)健性消除了對昂貴的磁屏蔽和

使用更強(qiáng)的靶磁體的需求。這為用于混合動力和電動汽車的下一代電機(jī)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了更大的靈活性。

HAL 3021 的一個關(guān)鍵優(yōu)勢在于，該設(shè)備針對靜態(tài)和動態(tài)機(jī)械失調(diào)提供了一流的穩(wěn)健性，例如離軸位移、氣隙變化和傾斜。這可以確保電機(jī)在其使用壽命內(nèi)的高度可靠性和高效的磁場定向控制力。為了降低 ECU 的負(fù)載，傳感器可以對主要傳感器和系統(tǒng)級的非理想因素進(jìn)行片上補(bǔ)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(jù) ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn)，HAL 302X 已定義為獨(dú)立安全元件（SEooC）ASIL C 級，支持高達(dá) ASIL D 級的系統(tǒng)級集成。該傳感器集成了各種安全監(jiān)控功能，有助于提高診斷覆蓋率，并簡化 ECU 端的外部安全監(jiān)管。該傳感器的工作結(jié)溫范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間，并采用小型八針 SOIC8 SMD 包裝。

術(shù)語表

• ·雜散場補(bǔ)償：現(xiàn)代霍爾效應(yīng)傳感器必須對混合動力或電動汽車（xEV）中的電機(jī)或電源線產(chǎn)生的干擾場不敏感

主要應(yīng)用場景*

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

• ·電動制動助力器

• ·機(jī)電制動（EMB）

• ·離合器和變速器執(zhí)行器

• ·起動機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)

• ·電泵

• ·電動閥門

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的穩(wěn)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(yīng)用場景（該設(shè)備可集成至汽車安全相關(guān)系統(tǒng)中，最高可達(dá) ASIL D 級）

• ·EMC 穩(wěn)健的差分和單端 SIN/COS 模擬輸出信號

• ·片上校準(zhǔn)功能和集成的安全監(jiān)控減少了 ECU 層面的工作量

• ·客戶可編程的寬磁場范圍在 5 至 250 mT 之間，可根據(jù)不同的機(jī)械要求和磁場進(jìn)行調(diào)整

• ·工作電壓為 3.0 V 至 5.5 V

• ·高達(dá) 150,000 rpm 的應(yīng)用場景快速響應(yīng)時間和高輸出帶寬

• ·工作結(jié)點(diǎn)溫度范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間

• ·通過傳感器的輸出引腳進(jìn)行編程。可在模塊級編程，無需額外的編程引腳

• ·過壓和反向電壓保護(hù)

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