TMR-Winkelsensor

SENSORIK AUTOMOTIVE

TDK erweitert sein digitales TMR-Winkelsensor-Portfolio (Tunnel Magneto Resistance) um den TAD4140 für Automobil- und Industrieanwendungen. Der Baustein bietet Redundanz dank der zwei integrierten Signalprozessoreinheiten und der vier (2x2) TMR-Brücken in einem TSSOP16-Gehäuse. Beide Sensoren sind in der Lage im Umgebungstemperaturbereich von –40 °C bis +150 °C berührungslos Winkel bis zu 360 Grad zu erfassen. Der TAD4140 eignet sich für Motorsteuerungsanwendungen, wie die Kommutierung bürstenloser Gleichstrommotoren, die beispielsweise in der elektromechanischen Servolenkung in Fahrzeugen eingesetzt werden.



Durch die verschiedenen internen Diagnosefunktionen erfüllen sowohl der TAD2141 als auch der TAD4140 die Anforderungen von Automobilanwendungen, in denen funktionale Sicherheit erforderlich ist. Der TAD4140 erreicht bei der Fahrzeugsicherheit den Standard „Automotive Safety Integrity Level D“ (ASIL D). Er ist aufgrund seiner getrennten Signalführung, der hohen Signalverfügbarkeit und der diagnostischen Abdeckung in der Lage, einen Systemausfall zu erkennen und so den Fail-Operation-Modus auszulösen.

Die Digitalausgänge unterstützen Funktionalitäten wie Hall-Emulation (UVW), Encoder mit bis zu 12 Bit (ENC), Inkremental-Encoder (ABZ), Pulsweitenmodulation (PWM) und Serial Peripheral Interface (SPI). Aufgrund seiner Redundanzen kann der TAD4140 gleichzeitig zwei verschiedene Signale, wie ABZ und ENC, zur Berechnung von Geschwindigkeit, Richtung und Rotorposition bereitstellen. Dies bedeutet, dass der Sensor in Anwendungen mit zwei elektronischen Steuergeräten (ECUs) eingesetzt werden kann, die in einer Master/Slave-Konfiguration arbeiten – beispielsweise zur Winkelmessung in EPS-Anwendungen.

Die TMR-Technologie von TDK wird mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung kombiniert, einschließlich eines eingebetteten digitalen Signalprozessors. Dank integrierter statischer und dynamischer Kalibrierungsfunktionen können sowohl der TAD2141 als auch der TAD4140 Drifts bei Verstärkung, Offset oder Orthogonalität kompensieren. Die Sensoren garantieren eine Winkelungenauigkeit von ±0,35 Grad und erreichen damit die branchenweit höchste Genauigkeit mit einem Winkelfehler von ±0,05 Grad bei Raumtemperatur. Mechanische Nichtidealitäten, einschließlich eines gekippten oder verschobenen Magneten, können ebenfalls ausgeglichen werden.

Die Pinbelegung des TSSOP16-Gehäuses ist sowohl beim TAD2141 als auch beim TAD4140 auf einer Seite identisch. Muster des TAD4140 sind ab sofort verfügbar. Der Produktionsstart ist für das vierte Quartal 2020 geplant.

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