高性能模擬IC和傳感器供應(yīng)商奧地利微電子公司宣布推出新的“47系列”磁性位置傳感器,新產(chǎn)品具有突破性技術(shù),能對高速旋轉(zhuǎn)的車輪進(jìn)行極其準(zhǔn)確的角度測量。新的“47系列”位置傳感器包括具有DAEC(動態(tài)角度誤差補(bǔ)償)功能的AS5047D、AS5147、AS5247三款產(chǎn)品。DAEC是奧地利微電子開發(fā)的新技術(shù),可用來消除由傳播延遲導(dǎo)致的測量誤差,該技術(shù)目前正在申請專利。
AS5047D、AS5147功能框圖
其中,AS5047D適合工業(yè)應(yīng)用,包括機(jī)器人和編碼器拈。AS5147可用于電子助力轉(zhuǎn)向和電子泵等汽車應(yīng)用,通過AEC-Q100認(rèn)證。雙晶片AS5247(通過AEC-Q100認(rèn)證)非常適合應(yīng)用于對功能安全有極高要求的汽車應(yīng)用。
以上三款產(chǎn)品的最大角度測量誤差均不超過0.17°(不含非線性積分)。這種高度精確的測量表現(xiàn)得益于芯片內(nèi)擁有的DAEC技術(shù),該技術(shù)的獨(dú)特算法可在內(nèi)部執(zhí)行誤差補(bǔ)償并自動對轉(zhuǎn)速變化進(jìn)行反應(yīng)。傳統(tǒng)磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片需要將其嵌入式磁性元件中磁場強(qiáng)度的原始測量信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字角度測量結(jié)果,由此導(dǎo)致傳播延遲(通常為100 ~ 200μs)。在延遲期間,由于離心器的角位移發(fā)生變化,當(dāng)數(shù)字輸出時,其實(shí)際位置與傳感器所測量的位置將會產(chǎn)生誤差。測量結(jié)果的誤差會隨著轉(zhuǎn)速的增加而呈線性增長,對于100μs的傳播延遲,在1,000rpm的轉(zhuǎn)速下,其動態(tài)角度誤差為1.2°,而10,000rpm轉(zhuǎn)速下的誤差將高達(dá)12°。
DAEC幾乎能完全消除這一誤差的產(chǎn)生,動態(tài)地補(bǔ)償每個測量樣本被捕捉時的轉(zhuǎn)速。47系列傳感器的角度測量在7,000rpm轉(zhuǎn)速下的誤差為0.08°,12,000rpm轉(zhuǎn)速下的誤差為0.14°,14,500rpm轉(zhuǎn)速下的誤差僅為0.17°。
奧地利微電子47系列傳感器芯片的精確性適用于所有電機(jī)控制和角度測量應(yīng)用。在高速無刷直流電機(jī)(BLDC)和永磁同步電機(jī)(PMSM)中,傳感器的高精確度使換相控制方案得到更好的實(shí)施,提高轉(zhuǎn)矩和效率、降低轉(zhuǎn)矩脈動,使操作更流暢。新產(chǎn)品最適合用于馬達(dá)。汽車?yán)镉袔资畟€馬達(dá),包括EPS助力馬達(dá),而助力馬達(dá)需要非常好的控制,因?yàn)樗捎玫氖荁LDC(無刷直流電機(jī)),這就要求不僅要知道其速度,也要知道其位置。因?yàn)樗奈恢脹Q定著它的電流換向。新的“47系列”位置傳感器在馬達(dá)應(yīng)用中能夠取代馬達(dá)中的傳感器,可以省掉里面的一些霍爾傳感器之類的部件。如果應(yīng)用在BLDC的話,它能夠達(dá)到非常好的節(jié)能效果、提高效率。
三款新產(chǎn)品提供絕對位置測量的數(shù)字PWM輸出,及磁場定向控制的換相方案所需的UVW輸出。產(chǎn)品還提供相當(dāng)于一個光學(xué)編碼器輸出的增量ABI輸出,這意味著無需改變主機(jī)系統(tǒng)的微控制器或DSP上的軟件接口,使用AS5047D芯片即可取代一個光學(xué)編碼器。
47系列傳感器的數(shù)字SPI輸出提供14位高分辨率(0.022°),以及十進(jìn)制模式中2,000步/轉(zhuǎn)的最高分辨率,二進(jìn)制ABI模式中最高分辨率可達(dá)2,048步/轉(zhuǎn)。與所有奧地利微電子磁性位置傳感器一樣,新的47系列也得益于業(yè)經(jīng)認(rèn)證的微分傳感技術(shù),該技術(shù)可使設(shè)備免受雜散磁場的影響,使設(shè)備無需任何防護(hù)措施即可應(yīng)用于電嘈雜的環(huán)境中。
奧地利微電子副總裁兼汽車業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Bernd Gessner表示:“47系列傳感器芯片的推出標(biāo)志著磁性位置傳感器技術(shù)的重大發(fā)展和進(jìn)步。高速馬達(dá)設(shè)計(jì)者可首次在沒有外部微控制器或DSP上復(fù)雜誤差補(bǔ)償方案的幫助下使用穩(wěn)健、緊湊的磁性位置傳感器?!?
目前奧地利微電子已經(jīng)推出采用14-pin TSSOP封裝的AS5047D樣品。AS5147采用14-pin TSSOP封裝,而AS5247則采用MLF-40、7mmx7mm封裝。