Hall-Sensoren

Hochpräzise Strommessungen

Hochpräzise Strommessungen

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.

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.

    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)

    Glossar

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