TDK kündigt die Erweiterung des Micronas-Fast-Hall-Sensorportfolios um den neuen HAL 3025 an. Nach der erfolgreichen Markteinführung von HAL 3020 und HAL 3021 ergänzt der HAL 3025 die Produktlinie um einen als SEooC (Safety Element out of Context) ASIL D-ready entwickelten Single-Die-Sensor für die nächste Generation von Motorsteuerungsanwendungen, insbesondere im Bereich x-by-wire. Muster des HAL 3025 sind bereits verfügbar; der Produktionsbeginn ist für das zweite Quartal 2026 geplant.
360°-Winkelmessung mit Störfeldkompensation
Der HAL 3025 misst einen vollständigen 360°-Drehwinkel, indem er die vertikalen Magnetfeldkomponenten mithilfe der SixSense-Technologie von TDK-Micronas auswertet – eine Methode, die bereits erfolgreich im HAL 3021 zum Einsatz kommt. Dank seiner exzellenten Unterdrückung externer magnetischer Störfelder gemäß ISO 11452-8 unterstützt der Sensor kompakte Motordesigns, bei denen die Leistungselektronik in unmittelbarer Nähe zum Sensorelement positioniert ist. Da keine kostspieligen magnetischen Abschirmungen oder überdimensionierte Zielmagnete erforderlich sind, bietet der Sensor Entwicklern maximale Freiheit bei der Motorgestaltung und senkt die Systemgesamtkosten (BOM). Ein einfacher zweipoliger Ferrit-Magnet in einer End-of-Shaft-Konfiguration ist für den Betrieb ausreichend.
Als ASIL D-ready SEooC verfügt der HAL 3025 über eine Single-Chip-Failsafe-Architektur. Im Vergleich zu herkömmlichen Multi-Chip-Ansätzen reduziert dies 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.
High-Performance für schnelle Antriebe
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 minimale Reaktionszeiten und eine hohe Ausgangsbandbreite – entscheidende Faktoren für moderne elektrische Antriebsstränge und sicherheitskritische Aktuatoren. Über die differentiellen oder analogen Single-Ended-Sinus- und Cosinus-Ausgänge des HAL 3025 können externe Mikrocontroller oder ECU die absolute Winkelposition mit sehr hoher Auflösung berechnen.
Durch den integrierten nichtflüchtigen Speicher (NVM) 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 °C bis 170 °C spezifiziert und im kompakten SOIC8-SMD-Gehäuse erhältlich. Die Pin-Kompatibilität zu HAL 3020 und HAL 3021 ermöglicht ein nahtloses Upgrade bestehender Designs auf das erhöhte Sicherheitsniveau, das für die nächste Generation von x-by-wire-Motorarchitekturen erforderlich ist.
Glossar
Störfeld-Kompensation: Moderne Hall-Effekt-Sensoren müssen unempfindlich gegen störende magnetische Felder sein, die von Elektromotoren oder Stromleitungen in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen (xEV) erzeugt werden
ASIL D-ready: Bedeutet, dass das Produkt nach ISO 26262 entwickelt wurde, um in Systeme integriert zu werden, die das höchste Automotive Safety Integrity Level (ASIL) benötigen.
Hauptanwendungsgebiete
Rotatorische Positionsmessung für die Kommutierung von:
Bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC)
Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM)
Asynchronmotoren (ASM)
Steer-by-wire-Systeme:
Zahnstangenaktuator
Lenkradaktuatoren
Lenkwinkelposition
Brake-by-wire-Systeme:
Elektrohydraulische Bremsaktuatoren
Elektromechanische Bremsaktuatoren
HV-Traktionsmotoren
Haupteigenschaften und -vorteile
360°-Winkelmessung bis zu 60.000 U/min für schnelldrehende Motoren
Magnetische Störfeldkompensation gemäß ISO 11452-8:2015
SEooC ASIL D-ready gemäß ISO 26262:2018 zur Unterstützung von Anwendungen der Funktionalen Sicherheit
On-Chip-Diagnostik (Drahtbrucherkennung, Überspannungs-/Unterspannungserkennung, und so weiter)
EMV-robuste differentielle oder single-ended Sinus-/Cosinus-Analogausgangssignale
Betrieb bei -40 °C bis zu 170 °C Sperrschichttemperatur
Programmierbare Signalverarbeitung: Verstärkung, Offset, Nullwinkel und Orthogonalität
Überspannungs- und Verpolungsschutz
