上周我們討論了電動汽車電機(jī)控制技術(shù)和角度傳感器挑戰(zhàn)，本周將繼續(xù)深入解析TMR角度傳感器相較于其他傳感器技術(shù)的優(yōu)勢。通過詳細(xì)的對比表，我們將展示TMR角度傳感器如何在成本、尺寸、精度和抗干擾能力等方面超越傳統(tǒng)技術(shù)，成為電動汽車領(lǐng)域的優(yōu)選解決方案。

TMR角度傳感器與其它傳感器解決方案的對比表

TMR*角度傳感器是應(yīng)對這些問題的優(yōu)選方案。TMR角度傳感器是一種磁性傳感器，能檢測磁鐵的磁場方向，從而實現(xiàn)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的精準(zhǔn)檢測與高效控制。

*TMR (Tunnel Magneto Resistance): 隧道磁電阻效應(yīng)

請參閱下表以了解TMR角度傳感器與傳統(tǒng)角度傳感器技術(shù)之間的差異。

表1：角度傳感器對比表

圖1：角度傳感器比較雷達(dá)圖

TMR角度傳感器的優(yōu)點總結(jié)如下。

成本更低：由于封裝體積小，對小型電路配置和信號處理的要求較低，因此系統(tǒng)的整體成本更低。

尺寸更小且重量更輕：除了IC，旋轉(zhuǎn)檢測所用的磁鐵也是一個優(yōu)勢。（旋轉(zhuǎn)變壓器要求在定子一側(cè)裝配勵磁線圈和輸出線圈，而在轉(zhuǎn)子一側(cè)則需安裝電磁鋼板，因此其尺寸較大，重量更重。）

抗磁場干擾性能更好：角度檢測通過磁場進(jìn)行，因此也會受到干擾磁場的影響，但利用多個傳感器進(jìn)行修正計算，可提高抗干擾能力。

精度更高：選用Off-Axis離軸配置時，可采用多個IC來增強(qiáng)精度。

功耗更低：IC之外的其它部件都無需消耗電流。（旋轉(zhuǎn)變壓器需要電流通過勵磁線圈和輸出線圈，因此功耗較高。）

冗余：可使用多個集成電路輕松實現(xiàn)冗余。

TDK的TMR角度傳感器的特點與優(yōu)勢

TDK的TMR角度傳感器具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的測量精度，并針對汽車領(lǐng)域?qū)ｉT提供了一系列緊湊的產(chǎn)品。比之其它磁傳感器方案，能在較寬的溫度范圍內(nèi)維持更穩(wěn)的輸出，并且無需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，從而有助于簡化系統(tǒng)設(shè)計。

角度測量精度為≤0.15°：模擬輸出能達(dá)到±0.15°的精度，數(shù)字輸出則可實現(xiàn)±0.05°的精度。安裝后，用戶能立即觀察到360°的絕對測量值。這種高水平的控制能夠減少相移引起的噪音和振動所導(dǎo)致的能量損失。

上述諸多特點加上緊湊的尺寸，有助于實現(xiàn)更小、更輕、更低成本系統(tǒng)的封裝形式，: 例如TSSOP-8（6.4 x 3.0mm）和QFN16（3.0 x 3.0mm）等。靶磁體體積小巧輕便，易于安裝在狹窄空間環(huán)境，從而提升了設(shè)計的靈活性，加快了產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度。

符合ASIL標(biāo)準(zhǔn)的冗余設(shè)計：產(chǎn)品可在40-150 °C的溫度范圍內(nèi)維持穩(wěn)定性能，并已通過可靠性測試。模擬量和數(shù)字量輸出的產(chǎn)品支持冗余設(shè)計，適用于需要超高速旋轉(zhuǎn)的牽引電機(jī)。同時支持雙MCU和分電域，能夠在故障情況下繼續(xù)運(yùn)行，從而保障電機(jī)的高效性能。

獨(dú)特的干擾磁場噪聲消除技術(shù)：采用一種利用多個傳感器來抑制干擾磁場噪聲信號的方法。同時還提供了關(guān)于磁屏蔽技術(shù)的建議。目前將繼續(xù)提供評估板樣品作為開發(fā)的輔助工具。

以上特點得到了廣大用戶的高度認(rèn)可，而且我們自2014年就已實現(xiàn)汽車級元件的量產(chǎn)。

產(chǎn)品陣容

TDK提供豐富多樣的產(chǎn)品系列，包括從模擬輸出到數(shù)字輸出的解決方案。

適用規(guī)范

功能安全：ISO26262(TAD214x在系統(tǒng)級別支持ASIL-B，TAS414x, TAB4140, TAA6140, TAS8240和TAD4140在系統(tǒng)級別支持ASIL-D)

可靠性等級：AEC-Q100級別0，MSL 1。

組件：AOI (Wettable flank)

總結(jié)

本文介紹了支持電機(jī)高性能化和高效率化的角度傳感器的挑戰(zhàn)及其解決方案。TMR角度傳感器不僅具備高精度，還具有出色的成本效益，在電動交通工具的普及中發(fā)揮著重要作用。此外，我們的產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中100%使用可再生能源電力，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)也為實現(xiàn)可持續(xù)社會做出貢獻(xiàn)。本文未能全面介紹的產(chǎn)品系列也有很多，若您對我們的產(chǎn)品感興趣請通過以下聯(lián)系表單與我們聯(lián)系。