Der Baustein wird im TSOP-Gehäuse mit sechs Pins angeboten. Er eignet sich für Konsumgüter und industrielle Anwendungen, die eine präzise dreidimensionale Messung, eine Winkelmessung und/oder eine sehr geringe Leistungsaufnahme erfordern. Dazu zählen Joysticks, Steuerelemente in Weißer Ware, Multifunktions-Schaltknöpfe sowie elektronische Stromzähler (E-Meter). In Letzteren sorgen die 3D-Magnetsensoren für einen besseren Schutz gegen Manipulation. Dank der kontaktlosen Positionserfassung und der Temperaturstabilität der magnetischen Schaltpunkte ermöglicht der Sensor laut Infineon kleinere, präzisere und robustere Systeme.



Kleine und sparsame E-Meter

Um Manipulationsversuche mittels großer Magnete zu erfassen, sind heute im elektronischen Stromzähler bis zu drei Magnetsensoren erforderlich - einer für jede Richtung des externen Magnetfeldes. Hier kann der TLV493D-A1B6 alle drei bisherigen Sensoren ersetzen. Dadurch lassen sich E-Meter kleiner und stromsparender aufbauen.



Technische Details des TLV493D-A1B6

Der 3D-Magnetsensor erfasst ein externes Magnetfeld in allen drei Richtungen. Dafür nutzt er eine laterale Hall-Platte für die z-Achse des Magnetfeldes und vertikale Hall-Platten für die x- und y-Achse. Der Sensor deckt den Magnetfeldbereich von +/-150mT für alle drei Dimensionen ab. Damit kann auch eine längere Magnetbewegung erfasst werden. Der Sensor bietet eine 12-Bit-Datenauflösung für alle Messrichtungen. Das ergibt eine Auflösung von 0,098mT je Bit (LSB, Last Significant Bit), womit auch kleine Magnet-Bewegungen erfasst werden können.


Eines der Entwicklungsziele war eine möglichst geringe Stromaufnahme. Im „Power Down“-Betrieb hat der Sensor eine Stromaufnahme von 7nA. Für die Magnetfeldmessungen kann der Sensor in fünf verschiedenen Power-Modi betrieben werden. Im Ultra Low Power Mode beispielsweise führt der Sensor alle 100ms (10 Hz) eine magnetische Messung durch bei einer Stromaufnahme von 10µA. Die Zeitspanne zwischen den Messzyklen kann flexibel und gemäß der Systemanforderungen eingestellt werden. Wird der Sensor für kontinuierliche Messungen genutzt, dann liegt die Stromaufnahme bei 3,7mA. Die eingestellten Power-Modi lassen sich während des Betriebs ändern.


Der TLV493D-A1B6 nutzt ein I²C-Standardprotokoll für die Kommunikation mit externen Mikrocontrollern. Die Sensoren können im Bus-Modus betrieben werden, was die Anzahl der Kabel reduziert und Kosten senkt. Der Sensor arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 2,7V bis 3,5V und in einem Temperaturbereich von -40 bis 125°C. Der 3D-Magnetssensor ist gemäß Industriestandard JESD47 qualifiziert.



Entwicklungsunterstützung

Für einen Entwicklungseinstieg bietet Infineon das Evaluation-Board 3D Magnetic 2Go an. Zusammen mit der kostenlosen 3D-Sensor-Software lassen sich damit erste magnetische Messungen in wenigen Minuten realisieren. Das Evaluation-Board nutzt den XMC1100, einen 32-Bit-Mikrocontroller von Infineon mit ARM Cortex-M0 Prozessor.


Entwicklungsmuster des TLV493D-A1B6 gibt es ab Juli 2015. Seine Volumenfertigung ist für Januar 2016 geplant. Für Kunden im Automobilmarkt wird Infineon den 3D-Magnetsensoren gemäß AEC-Q100 qualifizieren. Die Volumenfertigung der AEC-Q100-qualifizierten TLE493D-A1B6 Sensoren ist für Mitte 2016 geplant.