TDK präsentiert flexiblen Multi-Hall-Array-Sensor für hochpräzise Strommessungen

• Hall-Sensor für galvanisch getrennte, kontaktlose Strommessung
• Konfigurierbar für hochpräzise lineare oder differentielle störfeld-robuste Strommessung durch Auslesen des Multi-Hall-Arrays
• ISO 26262 ASIL-B ready und nach AEC-Q100 qualifiziert

22. April 2021

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.

Glossar

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

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)

Kenndaten

* Jegliche Erwähnung unserer Produkte für Zielanwendungen erfolgt ohne Zusage auf Realisierbarkeit. Diese muss auf Systemebene überprüft werden.
** Alle Betriebsparameter müssen für jede Kundenanwendung von technischen Experten des Kunden validiert werden.

Über die TDK Corporation
Die TDK Corporation mit Sitz in Tokio, Japan, ist ein weltweit führender Anbieter elektronischer Lösungen für eine smarte Gesellschaft. Basierend auf seinen umfassenden Materialkompetenzen fördert TDK unter der Devise „Attracting Tomorrow“ an der Spitze der technologischen Evolution den Wandel der Gesellschaft. Das Unternehmen wurde 1935 gegründet, um Ferrite zu vermarkten, die für die Herstellung von elektronischen und magnetischen Produkten Schlüsselmaterialien sind. Das umfassende, innovationsgetriebene Produktsortiment von TDK reicht von passiven Bauteilen wie Keramik-, Aluminium-Elektrolyt- und Folienkondensatoren bis zu magnetischen, Hochfrequenz-, Piezo- und Schutzbauelemente. Das Produktspektrum umfasst außerdem Sensoren und Sensorsysteme, z.B. Temperatur- und Drucksensoren sowie magnetische und MEMS-Sensoren. Außerdem liefert TDK Spannungsversorgungen und Energiekomponenten, Magnetköpfe und mehr. Diese Produkte werden unter den Marken TDK, EPCOS, InvenSense, Micronas, Tronics und TDK-Lambda vertrieben. TDK konzentriert sich auf anspruchsvolle Märkte in den Bereichen der Automotive-, Industrie- und Consumer-Elektronik sowie der Informations- und Kommunikationstechnik. Das Unternehmen verfügt über Entwicklungs- und Fertigungsstandorte sowie Vertriebsniederlassungen in Asien, Europa, Nord- und Südamerika. Im Geschäftsjahr 2020 erzielte TDK einen Umsatz von 12,5 Milliarden USD und beschäftigte rund 107.000 Mitarbeiter weltweit.

Über TDK-Micronas
TDK-Micronas ist das Kompetenzzentrum für Magnetfeldsensoren und CMOS-Integration innerhalb der TDK Gruppe. TDK-Micronas verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung in der standorteigenen Herstellung von Halbleitern für Sensor- und Aktuator-Lösungen. Im Jahr 1993 gelang es dem Unternehmen als Erstem einen Hall-Effekt-Sensor in CMOS-Technologie zu fertigen. Seitdem hat TDK-Micronas insgesamt über fünf Milliarden Hall-Sensoren an den Automobil- und Industriemarkt ausgeliefert. Die operative Zentrale befindet sich in Freiburg im Breisgau. Derzeit beschäftigt TDK-Micronas rund 1.000 Mitarbeiter.