TMR-basierter Coreless-Closed-Loop-Sensor für Hochstrom-Anwendungen

• Erster TMR-basierter Stromsensor unter der Marke „Micronas“
• TMR-Sensor für galvanisch getrennte kontaktlose Closed-Loop-Strommessung
• Kompakte Modul-Integration, da kein Ringkern benötigt wird
• ISO26262 ASIL-B ready und nach AEC-Q100 qualifiziert

18. Juni 2019

Die TDK Corporation erweitert ihr Micronas Magnetfeld-Sensor-Portfolio durch die Sensoren der Reihe CUR 423x, die speziell für Strommessungen in Automotive- und Industrieanwendungen entwickelt wurden. Die neuen Sensoren sind die ersten Produkte, die auf der TMR-Technologie von TDK basieren, unter der Marke „Micronas“ vertrieben werden und das curSENS-Logo tragen. Die TMR-Technologie hat sich in bereits existierenden Automotive-Sensorprodukten von TDK bewährt – jetzt ebnet sie den Weg für innovative Coreless-Strommessungen. Die neuen Sensoren zeigen eindrucksvoll Synergien auf, die sich durch die Übernahme von Micronas durch den Magnetic-Sensor-Geschäftsbereich von TDK im Jahr 2016 ergaben.

Die CUR 423x-Sensoren sind die ersten Familienmitglieder, die für Gleich- und Wechselstrommessungen in Hochstrom-Anwendungen geeignet sind und Ströme über 1200 A messen können. Die Vorteile der galvanischen Trennung von Laststrom- und Messkreis kommen insbesondere in Hochvolt-Batterieüberwachungssystemen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen (xEV) zum Tragen. Ein sehr gutes Signal-Rausch-Verhältnis und ein Gesamtfehler unter einem Prozent (Vollausschlag) über die Betriebstemperatur ermöglichen präzise Strommessungen in Anwendungen mit einer Signalbandbreite von bis zu 5 kHz. Muster sind ab dem vierten Quartal 2019 erhältlich.

Alle für den Closed-Loop-Betrieb erforderlichen Komponenten wie Kompensationsspule, Shuntwiderstand und TMR-Sensorbrücke sind in einem kleinen, 1 mm dünnen TSSOP16-SMD-Gehäuse (Industriestandard) integriert. Durch den Verzicht auf einen großen Ringkern können Platz und Kosten eingespart werden. Die Programmierung von digitaler Offset- und Gain-Temperaturkompensation, Tiefpassfilter und Klemmung lässt sich einfach mit den Programmier-Tools von TDK-Micronas durchführen.

Es stehen zwei Sensorvarianten mit Flussdichtebereichen von ±7 mT und ±40 mT zur Verfügung. Eine Feineinstellung der Feldbereiche ermöglicht die Anpassung an unterschiedliche Strommessbereiche in der Anwendung. Stromsensormodule mit dem CUR 423x können in der Produktion über den Ausgangspin programmiert werden. Vom Kunden wählbare Ausgangsformate, wie SENT gem. SAEJ2716 Rev.4, SPI oder vollständig ratiometrisch analog ermöglichen eine flexible Anpassung an die Anwendungsanforderungen.

Der CUR 423x wurde gemäß ISO26262 entwickelt und bietet Funktionale Sicherheit der Stufe „ASIL-B ready“, was durch eine Reihe von integrierten Diagnosefunktionen erreicht wird. Der CUR 423x ist AEC-Q100 qualifiziert und wurde für Automotive-Anwendungen im Temperaturbereich von –40 °C bis +170 °C (T_J) entwickelt.

TDK wird ihre Micronas CUR 423x Sensoren gleichzeitig vom 25. bis 27. Juni 2019 auf der Sensor+Test in Nürnberg am Stand 204 in Halle 1 und auf der Sensors Expo in San Jose, Kalifornien, am Stand 416 präsentieren.

Glossar

• Closed-Loop = geschlossener Regelkreis
• TMR = Tunneleffekt-Magnetwiderstand
• SENT = Single-Edge Nibble Transmission
• xEV = Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb
• SPI = Serial Peripherals Interface
• TSSOP = Thin Shrink Small Outline Package

Hauptanwendungsgebiete

• xEV-Batterieüberwachung
• Stationäres Batteriemanagement

Haupteigenschaften und Vorteile

• Hochpräzise ringkernlose Closed-Loop TMR-Sensor-Technologie (Verringerung von Systemgröße und -gewicht)
• Kontaktlose Strommessung (nicht-intrusiv)
• Diagnosefunktionen zur Gewährleistung der Funktionalen Sicherheit (ISO26262 ASIL-B ready)
• Verschiedene programmierbare Magnetfeldbereiche
• Geschützt bis zu einer Versorgungsspannung von 18 V
• Automotive-Temperaturbereich (T_Jmax = 170 °C)
• Verschiedene Ausgangsformate (SENT gem. SAEJ2716 Rev.4, vollständig ratiometrisch analog oder SPI)

Kenndaten

Über die TDK Corporation
Die TDK Corporation ist ein führendes Elektronikunternehmen mit Sitz in Tokio, Japan. Es wurde 1935 gegründet, um Ferrite zu vermarkten, die für die Herstellung elektronischer und magnetischer Produkte Schlüsselmaterialien sind. Das umfangreiche TDK Portfolio umfasst passive Bauelemente wie Keramik-, Aluminium-Elektrolyt- und Folien-Kondensatoren, Ferrite und Induktivitäten, Hochfrequenz-Produkte sowie Piezo- und Schutzbauelemente. Zum Produktspektrum gehören auch Sensoren und Sensor-Systeme wie etwa Temperatur-, Druck-, Magnetfeld- und MEMS-Sensoren. Darüber hinaus bietet TDK auch noch Stromversorgungen und Komponenten zur Speicherung elektrischer Energie sowie Schreib-Lese-Köpfe und Weiteres. Vertrieben werden die Produkte unter den Marken TDK, EPCOS, InvenSense, Micronas, Tronics und TDK-Lambda. TDK konzentriert sich auf anspruchsvolle Märkte im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Automobil-, Industrie- und Konsum-Elektronik. Das Unternehmen verfügt über Entwicklungs- und Fertigungsstandorte sowie Vertriebsniederlassungen in Asien, Europa, Nord- und Südamerika. Im Geschäftsjahr 2019 erzielte TDK einen Umsatz von 12.5 Milliarden USD und beschäftigte rund 105.000 Mitarbeiter weltweit.

Über TDK-Micronas
TDK-Micronas ist der bevorzugte Partner für Sensing und Control. TDK-Micronas zählt alle bedeutenden Hersteller der Automobilelektronik weltweit zu seinen Kunden, viele davon in einer dauerhaften, auf gemeinsamen Erfolg ausgerichteten Partnerschaft. Der operative Hauptsitz befindet sich in Freiburg im Breisgau. Derzeit beschäftigt TDK-Micronas rund 1000 Mitarbeiter. Weitere Informationen über TDK-Micronas und seine Produkte erhalten Sie unter www.micronas.tdk.com.