TDK推出高速電機用霍爾效應位置傳感器

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

· 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 株式會社 推出了 Micronas Fast 2D 霍爾效應位置傳感器系列 HAL 302X，以滿足汽車和工業(yè)應用場景對抗雜散磁場電機位置檢測以及對符合 ISO/26262 標準的開發(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 的標準角度計算。HAL 3020 適用于電泵或電動閥門等高性價比應用場景。針對這些類型的應用場景，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，以實現(xiàn)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景，如電動助力轉向、電機（e 軸）、電動制動助力器和機電制動（EMB）。*樣品現(xiàn)已面市，計劃于 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）。通過設備內(nèi)部計算抑制刺激信號中的諧波干擾，一個簡單且經(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。固有的雜散場穩(wěn)健性消除了對昂貴的磁屏蔽和使用更強的靶磁體的需求。這為用于混合動力和電動汽車的下一代電機的設計和生產(chǎn)提供了更大的靈活性。

HAL 3021 的一個關鍵優(yōu)勢在于，該設備針對靜態(tài)和動態(tài)機械失調(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 的負載，傳感器可以對主要傳感器和系統(tǒng)級的非理想因素進行片上補償，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(jù) 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(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。該傳感器的工作結溫范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間，并采用小型八針 SOIC8 SMD 包裝。

術語表

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

主要應用場景*

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

· 電動制動助力器

· 機電制動（EMB）

· 離合器和變速器執(zhí)行器

· 起動機/發(fā)電機系統(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，支持功能安全應用場景（該設備可集成至汽車安全相關系統(tǒng)中，最高可達 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)不同的機械要求和磁場進行調(diào)整

· 工作電壓為 3.0 V 至 5.5 V

· 高達 150,000 rpm 的應用場景快速響應時間和高輸出帶寬

· 工作結點溫度范圍在 -40℃ 至 +170℃ 之間

· 通過傳感器的輸出引腳進行編程?？稍谀K級編程，無需額外的編程引腳

· 過壓和反向電壓保護

主要數(shù)據(jù)