Funktionale Sicherheit TDK stellt Fast-Hall-Sensor mit analogen Ausgängen für ASIL D-Anwendungen vor

Von Stefanie Eckardt 2 min Lesedauer

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TDK erweitert mit dem HAL 3025 sein Fast-Hall-Sensorportfolio. Der neue Baustein ergänzt die Produktlinie um einen als SEooC ASIL D-ready entwickelten Single-Die-Sensor für neue Motorsteuerungsanwendungen, insbesondere im Bereich X-by-wire.

TDK wird einen neuen, störfeldrobusten Fast-Hall-Sensor mit analogen Ausgängen für ASIL-D-Anwendungen auf den Markt bringen. (Bild:  TDK)
TDK wird einen neuen, störfeldrobusten Fast-Hall-Sensor mit analogen Ausgängen für ASIL-D-Anwendungen auf den Markt bringen.
(Bild: TDK)

Der HAL 3025 misst einen vollständigen 360°-Drehwinkel, indem er die vertikalen Magnetfeldkomponenten mithilfe der SixSense-Technologie von TDK-Micronas auswertet. Dank seiner Unterdrückung externer magnetischer Störfelder gemäß ISO 11452-8 unterstützt der Sensor kompakte Motordesigns, bei denen die Leistungselektronik in unmittelbarer Nähe zum Sensorelement positioniert ist. Weil keine kostspieligen magnetischen Abschirmungen oder überdimensionierte Zielmagnete erforderlich sind, bietet der Baustein einen hohen Freiheitsgrad bei der Motorgestaltung und senkt die Systemgesamtkosten (BOM). Ein einfacher zweipoliger Ferrit-Magnet in einer End-of-Shaft-Konfiguration ist für den Betrieb ausreichend.

Single-Chip-Failsafe-Architektur

Als ASIL D-ready SEooC verfügt der HAL 3025 über eine Single-Chip-Failsafe-Architektur. Im Vergleich zu herkömmlichen Multi-Chip-Ansätzen reduziert das die Systemkomplexität, die Anzahl der Bauelemente und den benötigten Platz auf der Leiterplatte erheblich. Zur Maximierung der Diagnoseabdeckung und Entlastung der externen Motorsteuerung (ECU) integriert der Sensor bereits verschiedene Funktionen zur Sicherheitsüberwachung direkt auf dem IC. Diese ermöglichen eine frühere und umfassendere Fehlererkennung sowie eine vereinfachte Systemdiagnostik und sorgen somit für einen zuverlässigen Start und Laufzeitbetrieb.

Der Sensor wurde speziell für High-Performance-Motorsteuerungen konzipiert und unterstützt Anwendungen mit Drehzahlen von bis zu 60.000 U/min. Sein schneller analoger Signalpfad garantiert nach Herstelleraussagen minimale Reaktionszeiten und eine hohe Ausgangsbandbreite – entscheidende Faktoren für moderne elektrische Antriebsstränge und sicherheitskritische Aktoren. Über die differentiellen oder analogen Single-Ended-Sinus- und Cosinus-Ausgänge des HAL 3025 können externe Mikrocontroller oder ECU die absolute Winkelposition mit hoher Auflösung berechnen.

Signalpfadparameter über Ausgangspin des Sensors programmieren

Dank des integrierten nichtflüchtigen Speichers können wesentliche Signalpfadparameter wie Sinus-/Cosinus-Verstärkung, Offset, Orthogonalität, Nullwinkel sowie die magnetische Signalbandbreite direkt über den Ausgangspin des Sensors programmiert werden. Dies macht zusätzliche Programmierpins überflüssig und bietet Entwicklern maximale Flexibilität bei der Kalibrierung am Ende der Fertigungslinie.

Um eine langfristige Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen zu gewährleisten, ist der HAL 3025 für einen Sperrschichttemperaturbereich von – 40 bis 170 °C spezifiziert und im kompakten SOIC8-SMD-Gehäuse erhältlich. Die Pin-Kompatibilität zu Vorgängermodellen möglicht ein nahtloses Upgrade bestehender Designs auf das erhöhte Sicherheitsniveau, das für X-by-wire-Motorarchitekturen erforderlich ist. (se)

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