TDK stellt neue leistungsstarke und kosteneffiziente Hall-Effekt 2D-Positionssensorfamilie für Automotive-Anwendungen vor

• HAL/HAR 35xy* ist eine ASIL C-fähige, störfeldrobuste, Hall-Effekt 2D-Positionssensorfamilie mit erweiterten Funktionen für sicherheitskritische Automobilanwendungen
• Zu den neuen Sensoren gehören eine Single-Die-Variante (HAL 3550) und eine Dual-Die-Variante (HAR 3550) mit analogen (linear, ratiometrisch) und digitalen (PWM, SENT & Switch) Ausgangsschnittstellen
• Die neuen Sensoren stellen eine kostengünstigere Version der Micronas Flaggschiff-Sensorfamilie HAL/HAR 39xy dar bei gleichbleibender Leistung und funktionaler Sicherheit
• Hauptzielanwendungen sind Lenkradwinkel, Brems- und Gaspedalstellungen, Ventilpositionen und Fahrwerkspositionserkennung** 

08. April 2025

Die TDK Corporation präsentiert die störfeldrobuste Micronas HAL/HAR 35xy* 2D-Hall-Effekt-Positions-sensorfamilie für Automobil- und Industrieanwendungen. Diese neuen Sensoren bauen auf dem Erfolg der HAL/HAR 39xy-Serie auf und bieten erweiterte Funktionen und Fähigkeiten, um der steigenden Nachfrage nach störfeldrobuster 2D-Positionserfassung in linearen und rotierenden Anwendungen gerecht zu werden. Während die HAL/HAR 39xy-Familie auf hohe Flexibilität, vielfältige Funktionen und Schnittstellen sowie überlegene Leistung setzt, ist die HAL/HAR 35xy-Serie für Mainstream-Anwendungen konzipiert, die einen grundlegenden Funktionsumfang mit reduzierter Flexibilität erfordern, dabei jedoch hohe Standards in Bezug auf funktionale Sicherheit und Leistung beibehalten. Dank ihrer vielseitigen Programmierbarkeit, hohen Präzision und ISO 26262-Konformität bietet die HAL/HAR 35xy-Serie eine potentielle Lösung für sicherheitskritische Automobilanwendungen. Dazu zählen unter anderem Sensoren für Gaspedal- und Bremspedalpositionen, Bremshubsensoren, Lenkwinkelerkennung, Ventilstellungen in der Drosselklappe, Gangstellung, berührungslose Potentiometer, Getriebepositionserkennung sowie Fahrwerkshöhenmessung.** Der Produktionsstart ist für Juni 2025 geplant, Muster sind bereits verfügbar.

Die ersten Sensoren der neuen Familie umfassen den HAL 3550, eine Single-Die-Version, und den HAR 3550, eine Dual-Die-Version, die volle Redundanz mit zwei unabhängigen Sensoren in einem einzigen Gehäuse bietet. Diese Sensorfamilie ist so konzipiert, dass sie die strengen Anforderungen an die funktionale Sicherheit in ISO 26262-konformen Produktentwicklungen erfüllt. Der HAL 3550 und der HAR 3550 sind als Safety Element out of Context (SEooC) definiert und ASIL C ready, wodurch sie sich für die Integration in sicherheitskritische Systeme im Automobil bis ASIL D eignen.

HAL 3550 und HAR 3550 sind hochauflösende Positionssensoren, die für präzise Messungen entwickelt wurden. Sie verfügen über einen linearen, ratiometrischen Analogausgang mit passiver Leitungsbrucherkennung sowie konfigurierbare PWM- oder SENT-Ausgänge. Der SENT-Ausgang unterstützt Nachrichten mit oder ohne Pausenpuls und entspricht dem SAE J2716 Rev. 4 Standard mit anpassbaren Parametern wie Tick-Zeit und Frame-Format. Der PWM-Ausgang bietet die Möglichkeit, Frequenzen von 0,1 kHz bis 2 kHz zu wählen. Darüber hinaus bietet der HAL/HAR 3550 einen Schaltausgang (Open-Drain). Der Schaltpunkt wird von der berechneten Positionsinformation oder anderen Quellen entlang des Signalpfads, wie Temperatur oder Magnetfeldamplitude, abgeleitet. Kunden können Ein-/Ausschaltpunkte, Schaltlogik und Polarität definieren, um sie an ihre spezifischen Anwendungsanforderungen anzupassen.

Die Sensoren sind in der Lage, einen vollen 360°-Winkelbereich und lineare Bewegungen eines Magneten zu messen und eignen sich besonders für Anwendungen als Chassis-Positionssensor, da sie über eine Modulo-Funktion verfügen, mit der der 360°-Messbereich in Untersegmente von 90°, 120° oder 180° unterteilt werden kann.

Durch den Einsatz der Hall-Technologie misst der HAL/HAR 3550 vertikale und horizontale Magnetfeldkomponenten und unterdrückt externe magnetische Störfelder effektiv mit einem Array von Hall-Elementen. Für die Drehwinkelmessung reicht ein einfacher, kostengünstiger zweipoliger Ferritmagnet aus, der idealerweise in einer Konfiguration am Wellenende positioniert ist. Die Sensoren unterstützen auch störfeldrobuste Messungen neben einer rotierenden Welle.

On-Chip-Signalverarbeitungsfunktionen ermöglichen die Berechnung eines Winkels pro Chip aus den Magnetfeldkomponenten. Diese Informationen werden dann in ein analoges oder digitales Ausgangssignal umgewandelt. Wichtige Eigenschaften wie Verstärkung, Offset und Referenzposition können über einen programmierbaren, nichtflüchtigen Speicher an den Magnetkreis angepasst werden.

Die Sensoren sind sowohl für Automobil- als auch für Industrieanwendungen konzipiert und arbeiten in einem Umgebungstemperaturbereich von –40 °C bis 150 °C. Sie sind in einem SOIC8-SMD-Gehäuse für die Single-Die-Version und einem TSSOP16-SMD-Gehäuse für die Dual-Die-Version erhältlich.

Hauptanwendungen**

• Gaspedale
• Bremspedalstellung
• Lenkwinkel
• Ventilstellung, z.B. Drosselklappe
• Gangwahlhebel
• Berührungslose Potentiometer
• Erkennung der Getriebeposition
• Fahrwerksniveau Messung

Hauptmerkmale und Vorteile***

• Genaue Winkelmessung bis zu 360° und lineare Positionserfassung
• Kompensation von magnetischen Störfeldern
• SEooC ASIL C ready gemäß ISO 26262 zur Unterstützung von Anwendungen, die Funktionale Sicherheit erfordern
• Weiter Versorgungsspannungsbereich von 4 V bis 18 V
• Überspannungs- und Verpolungsschutz
• Unter- und Überspannungserkennung am VSUP
• Kundenseitig konfigurierbarer Analog- (12-Bit-ratiometrisch), PWM- oder SENT-Ausgang oder zusätzlicher Schaltausgang (Open-Drain) mit konfigurierbaren Schaltpegeln
• Betrieb von -40 °C bis 150 °C Umgebungstemperatur
• Programmierung über den Ausgangspin des Sensors. Kein zusätzlicher Programmier-Pin erforderlich.
• Verschiedene konfigurierbare Signalverarbeitungsparameter, wie z. B. Ausgangsverstärkung und -offset, Referenzposition, temperaturabhängiger Offset usw.

* HAL/HAR 39xy und HAL/HAR 35xy nutzen Lizenzen des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen (IlS).
** Die Erwähnung von Zielanwendungen für unsere Produkte erfolgt ohne Anspruch auf Eignung, da dies auf Systemebene überprüft werden muss.
*** Alle Betriebsparameter müssen für jede Kundenanwendung von den 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 Stromversorgungen 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 2024 erzielte TDK einen Umsatz von 14,6 Milliarden USD und beschäftigte rund 101.000 Mitarbeiter weltweit.

Weitere Informationen zu den Produkten finden Sie unter  https://www.micronas.tdk.com/en/products/angle-sensors/hal-35xy.