TMR-Winkelsensor im TO-6-Gehäuse für leiterplattenlose Anwendungen

• Zuverlässige und kostengünstige Lösung für leiterplattenlose Anwendungen
• Schnelle Reaktionszeiten, hoch präzise Winkelmessung und weiterentwickelte Kompensationsalgorithmen

Die TDK Corporation erweitert ihr TMR-Winkelsensor-Portfolio um den TAD2140-Sensor im TO-6-Gehäuse für den Einsatz in der Automobil- und Industrie-Elektronik. Der Sensor bietet eine innovative System-in-Package-Lösung für leiterplattenlose Anwendungen und verfügt über zwei komplette TMR-Brücken, ein ASIC zur Signalverarbeitung und integrierte passive Bauelemente. Wie alle TDK TMR-Sensoren garantiert der TAD2140 eine Winkelgenauigkeit von ±0,2 ° und erreicht damit das weltweit geringste Winkelrauschen von lediglich ±0,05° bei Raumtemperatur. Der Sensor erfasst Winkel von 0 ° bis 360 ° in einem Temperaturbereich von −40 °C bis +150 °C ohne Kontakt zum Messobjekt. Dank der schnellen Reaktionszeiten des Sensors, der hohen Genauigkeit bei der Winkelmessung und den weiterentwickelten Kompensationsalgorithmen bietet der Sensor die ideale Lösung zur Optimierung von Motor­steuerungsanwendungen, etwa der BLDC-Motor-Kommutation. Darüber hinaus eignet er sich aufgrund seiner geringen Gehäusegröße bestens für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot, wie es beispielsweise bei der Kommutierung des Lenkmotors im Fahrzeug der Fall ist. Muster sind ab dem dritten Quartal 2018 verfügbar. Der Produktionsstart ist für das dritte Quartal 2019 geplant.

Der TAD2140 ist in einem neuen TO-6-Gehäuse mit sechs integrierten Kondensatoren und einem Widerstand erhältlich. Der Sensor kann direkt auf ein Stanzgitter geschweißt oder gelötet werden. Durch den dadurch möglichen Verzicht auf eine Leiterplatte reduzieren sich sowohl die Baugröße des Systems als auch die Kosten und darüber hinaus wird auch die langfristige Zuverlässigkeit des Gesamtsystems wesentlich erhöht.

Der TAD2140 verfügt über einen eingebetteten digitalen Signalprozessor (DSP) von ICsense, einem Spezialisten für ASIC-Designs, den TDK im März 2017 übernommen hat. Durch die integrierten statischen und dynamischen Korrekturfunktionen des ASICs wird der Design-In-Aufwand erheblich reduziert. Der Sensor kompensiert Drifts bei Verstärkung, Offset oder Orthogonalität, aber auch die ungenaue mechanische Positionierung eines gekippten oder verschobenen Magneten. Darüber hinaus erlauben die implementierten Algorithmen höhere Montagetoleranzen der mechanischen Komponenten oder erhöhen die Systemleistung bei bestehenden Lösungen. Der ASIC verfügt über mehrere digitale Ausgänge wie Hall-Emulation (UVW) und/oder Encoder (ENC) sowie Pulsweitenmodulation (PWM) und/oder SENT, die an zwei Schnittstellen zur Verfügung gestellt werden können. Aufgrund der verschiedenen internen Diagnosefunktionen eignet sich der Sensor für anspruchsvolle Automobilanwendungen, bei denen funktionale Sicherheit auf ASIL B-Level gefordert wird.

Glossar

• TMR: Magnetischer Tunnelwiderstand. TMR-Sensoren bieten die größte Messgenauigkeit unter allen Magnetfeldsensoren.

Hauptanwendungsgebiete

• Anwendungen mit beschränktem Platzbedarf, wie etwa die Kommutierung des Lenkmotors

Haupteigenschaften und -vorteile

• Neues TO-6-Gehäuse mit sechs integrierten Kondensatoren und einem Widerstand für leiterplattenlose Anwendungen
• Weltweit geringstes Winkelrauschen von nur ±0,05 °
• Winkelgenauigkeit von ±0,2 °
• Digitaler Ausgang für alle gängigen Schnittstellen, realisiert durch ein ASIC von ICsense
• Automatische Korrekturfunktion und Kompensation von Systemfehlern
• Berührungslose 360 ° Winkelmessung
• Geeignet für Automotive-Applikationen dank eines Temperaturbereichs von -40 °C bis +150 °C

Kenndaten