TDK präsentiert flexiblen Multi-Hall-Array-Sensor für hochpräzise Strommessungen

Magnetfeldsensoren

(PresseBox) ( Freiburg, )

Hall-Sensor für galvanisch getrennte, kontaktlose Strommessung
Konfigurierbar für hochpräzise lineare oder differentielle störfeld-robuste Strommessung durch Auslesen des Multi-Hall-Arrays
ISO 26262 ASIL-B ready und nach AEC-Q100 qualifiziert


Die TDK Corporation erweitert ihr Portfolio der Micronas Hall-Effekt-Sensoren um den CUR 4000, der für hochpräzise Strommessungen in Automobil- und Industrieanwendungen entwickelt wurde. Der Sensor erlaubt eine galvanisch getrennte, kontaktlose Strommessung, die in zukünftigen Hochvolt-Systemen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen (xEV) eine wichtige Rolle spielen wird. Der Sensor eignet sich für Gleich- und Wechselstrommessungen, zur Überstromerkennung in Hochvolt-Batterie-Managementsystemen und kann dynamische Ströme bis über ≥2000 A messen.* Für diese Art von Messaufgaben verfügt der CUR 4000 über verschiedene konfigurierbare Modi für lineare, kernbasierte und differenzielle, kernlose Anwendungskonfigurationen.

Muster sind bereits verfügbar; die Volumenproduktion beginnt im zweiten Quartal 2021.

Der CUR 4000 unterstützt mehrere Streufeld-robuste Messanordnungen: Die Auswertung bestimmter Hall-Elemente des Arrays ermöglicht hochgenaue lineare, Messungen für Ringkern-basierte Sensormodule. Ein zusätzlicher differentieller Messmodus unterstützt kleine, kernlose Systemdesigns und erfordert keine Abschirmung. Das Auslesen des gesamten Hall-Arrays bewirkt eine niedrige Drift des Ausgangssignals über die Temperatur von unter ±0,05 Prozent bei Vollausschlag. Darüber hinaus liefert der Sensor ein Hysterese-freies Ausgangssignal. Ein Nichtlinearitätsfehler von ±0,2 Prozent und ein Rauschanteil von ±0,005 Prozent bei Vollausschlag ermöglichen präzise Strommessungen mit einer Signalbandbreite von bis zu 8 kHz.

Der CUR 4000 besitzt verschiedene lineare Messmodi: Das Auswerten unterschiedlicher Anordnungen von Hall-Elementen ermöglicht hochgenaue lineare, Störfeld-robuste Messungen für Ringkern-basierte Sensormodule. Ein weiterer, differentieller Messmodus unterstützt kleine, kernlose und Störfeld-robuste Systemdesigns ohne dass eine zusätzliche Abschirmung benötigt wird. Das Auslesen des gesamten Hall-Arrays bewirkt eine niedrige Drift des Ausgangssignals über die Temperatur von unter ±0,05 Prozent bei Vollausschlag. Darüber hinaus liefert der Sensor ein Hysterese-freies Ausgangssignal. Ein Nichtlinearitätsfehler von ±0,2 Prozent und ein Rauschanteil von ±0,005 Prozent bei Vollausschlag ermöglichen präzise Strommessungen mit einer Signalbandbreite von bis zu 8 kHz.

Beim Design des CUR 4000 setzt TDK auf bewährte Hall-Sensor-Technologie. Primäre Eigenschaften, wie Verstärkung und Offset usw., können durch Programmierung des nichtflüchtigen Speichers an den Magnetkreis angepasst werden. CUR 4000 ist definiert als ASIL B ready SEooC (Safety Element out of Context) gemäß ISO 26262 und verfügt über mehrere integrierte Diagnosefunktionen. Diese Eigenschaften bilden eine gute Basis für den Aufbau von Stromsensormodulen mit höheren ASIL-Anforderungen, bei denen Redundanzlösungen oder eine Kombination mit anderen Technologien zur Stromerfassung zum Einsatz kommen.

Für eine leichtere Montage im Vergleich zu bedrahteten Bauformen ist der CUR 4000 im kleinen 8-Pin-SOIC8-SMD-Gehäuse erhältlich.

Glossar


xEV = Fahrzeuge mit elektrischem Antriebsmotor
SEooC = Safety Element out of Context
SPI = Serial Peripheral Interface
SOIC = Small Outline Integrated Circuit


Hauptanwendungen*


xEV-Batterieüberwachung, Batterietrenneinheit und Überstromerkennung
Stationäres Batteriemanagement


Haupteigenschaften und Vorteile**


Multi-Hall-Array-Sensortechnologie für hochpräzise kernbasierte Stromerfassung
Differenzielle Störfeld-robuste und kernlose Stromerfassung ohne Abschirmung
Kontaktlose Strommessung (nicht-intrusiv)
SEooC ASIL-B ready gemäß ISO 26262 zur Gewährleistung der Funktionalen Sicherheit
Digitale (SPI) Schnittstelle zum Anschluss eines Mikrocontrollers und zur Sensorprogrammierung
Stromspar-Modi (Wake-up Pin) für geringe Stromaufnahme
Automotive-Temperaturbereich (TA = -40 °C bis 150 °C)
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