Найти в Дзене
Теллур Электроникс

Датчики Novosense для электромобилей

Нацеливаясь на важный сегмент рынка электромобилей, NOVOSENSE предлагает широкий ассортимент датчиков, которые обеспечивают решения для автомобильной электроники, включая магнитные датчики тока для батареи, двигателя и системы управления электромобиля, магнитные датчики углового положения в системе теплового управления, MEMS-датчики давления в системе BMS, а также различные MEMS-датчики давления, датчики измерения давления масла и микросхемы обработки сигналов для гибридных автомобилей и традиционных автомобилей с ДВС. Магнитные датчики тока являются неотъемлемым компонентом систем управления батареей, двигателем и силовой электроникой электромобиля. В системе OBC/DCDC датчики тока на основе эффекта Холла обеспечивают две важные функции: осуществляют обратную связь по току и обеспечивают защиту от перегрузки путем измерения тока на стороне PFC входа OBC и высоковольтного выхода DCDC. Измеряемый ток здесь обычно составляет десятки ампер, требования к задержке измерения менее 3 мкс, а то
Оглавление

Нацеливаясь на важный сегмент рынка электромобилей, NOVOSENSE предлагает широкий ассортимент датчиков, которые обеспечивают решения для автомобильной электроники, включая магнитные датчики тока для батареи, двигателя и системы управления электромобиля, магнитные датчики углового положения в системе теплового управления, MEMS-датчики давления в системе BMS, а также различные MEMS-датчики давления, датчики измерения давления масла и микросхемы обработки сигналов для гибридных автомобилей и традиционных автомобилей с ДВС.

Рис 1: Сенсорные решения NOVOSENSE для электромобилей
Рис 1: Сенсорные решения NOVOSENSE для электромобилей

Магнитные датчики тока для батареи, двигателя и системы управления электромобиля

Магнитные датчики тока являются неотъемлемым компонентом систем управления батареей, двигателем и силовой электроникой электромобиля.

В системе OBC/DCDC датчики тока на основе эффекта Холла обеспечивают две важные функции: осуществляют обратную связь по току и обеспечивают защиту от перегрузки путем измерения тока на стороне PFC входа OBC и высоковольтного выхода DCDC. Измеряемый ток здесь обычно составляет десятки ампер, требования к задержке измерения менее 3 мкс, а точность измерения около 3%. Наиболее часто этом применении используются датчик тока на основе эффекта Холла в корпусе SOIC-16 (SOW-16).

В мощных же системах электропривода, где рабочие токи достигают сотен ампер, ключевую роль играют точные и надежные линейные датчики тока. Компания NOVOSENSE предлагает решения на основе эффекта Холла, включая бескорпусной датчик NSM2020, а также серии NSM201x и NSM203x линейных датчиков тока. Разработка следующего поколения продуктов также активно ведется.

Серия NSM201x: Гибкость под разные задачи

Модельный ряд NSM201x представляет выбор по типу корпуса и по характеристикам в зависимости от исполнения (основные параметры — см. Таблицу 1):

Таблица 1. Основные характеристики серии NSM201x.

-3

Можно заметить, что модели с четными номерами NSM2012 и NSM2016 имеют 8-контактный корпус, а модели с нечетными номерами NSM2011, NSM2013 и NSM2015, NSM2017, кроме NSM2019 — 16-контактный корпус, NSM2019 - 10-контактный корпус.

В OBC в основном используются модели с  широким 16-контактным корпусом, то есть NSM2011 и NSM2015. NSM2011 — это ширококорпусные 16-контактные датчики тока на основе эффекта Холла с диапазонами измерения от 20А до 100А, поддерживающие питание 3,3В или 5В, с полосой пропускания 240 кГц и задержкой 2,2 мкс. Благодаря температурной компенсации и предварительной калибровке перед поставкой, микросхема может достигать точности измерения 2% во всем диапазоне температур, полностью удовлетворяя требованиям датчика OBC; микросхема может выдерживать изоляционное напряжение 5000В и рабочее напряжение основной изоляции 1550В.

NSM2015 имеет полосу пропускания 320 кГц, задержку всего 1,5 мкс и точность измерения 2% во всем диапазоне температур, с такими же показателями по напряжению и надежности, как у NSM2011. Разница заключается в том, что NSM2015 также поддерживает вывод защиты от перегрузки по току и позволяет пользователю настраивать точку перегрузки. Обе модели NSM2011 и NSM2015 совместимы с основными конкурентными моделями на рынке.

Серия NSM203x: Высокая скорость и программируемость

Линейка датчиков NSM203x представлена моделями NSM2031, NSM2031F, NSM2032 и NSM2033.

NSM2031 и NSM2031F:

  • поддерживают полосу пропускания 240 кГц и задержку 2,2 мкс
  • имеют функцию динамического программирования диапазона OTP от 0,5 до 15 мВ/Гс
  • NSM2031F поддерживает вывод защиты от перегрузки

NSM2032 и NSM2033:

  • поддерживают полосу пропускания 400 кГц и задержку 1,8 мкс
  • имеют MTP-программирование (вместо OTP), что повышает гибкость и помогает клиентам улучшить выход годных изделий при серийном производстве

Серия NSM203x выпускается в корпусах TO94 с прямыми и отогнутыми выводами; NSM2032 поддерживает вывод опорного напряжения, а NSM2033 поддерживает вывод защиты от перегрузки.

Бескорпусное решение: датчик NSM2020

Датчик NSM2020 по характеристикам близок к датчикам серии NSM2033, но поставляется в компактном корпусе TSSOP8. Это решение:

  • Упрощает интеграцию измерений тока для автопроизводителей
  • Снижает сложность проектирования системы
  • Уменьшает общую стоимость

Поскольку NOVOSENSE использует метод обнаружения вертикального магнитного поля, эта микросхема обладает высокой способностью подавления синфазного магнитного поля и может осуществлять высокоточное измерение тока без экранирования.

Все упомянутые датчики тока NOVOSENSE соответствуют строгим автомобильным стандартам. Компания предоставляет полный пакет подтверждающей документации, включая отчеты AEC-Q100, файлы PPAP и сертификаты безопасности.

Датчики угла в системе теплового управления

Система теплового управления электромобилей требует использования водяных насосов и клапанов для балансировки температуры между различными модулями и компонентами. Для систем теплового управления NOVOSENSE разработала системные решения, включая SoC-драйвер для двигателя насоса, датчик угла обратной связи водяного клапана и магнитный переключатель коммутации BLDC-двигателя. NSM301x — это серия микросхем, основанных на эффекте Холла. В ней используется принцип измерения угла с помощью четырех элементов Холла, а вычисление угла выполняется алгоритмом Cordic Память MTP поддерживает конфигурацию нулевого выходного сигнала, 4-сегментную линейную калибровку и другие функции, а точность выходного угла может достигать 1 градуса или даже 0,2 градуса после коррекции. NSM301x предлагает различные формы выходного сигнала, включая аналоговый, PWM, 3-проводной SPI, UVW и другие. В настоящее время эта серия сенсорных микросхем производится серийно.

MEMS-датчики давления для BMS

Для решения проблемы теплового разгона в автомобильной системе управления батареями (BMS) NOVOSENSE представляет MEMS-датчики давления для раннего обнаружения давления при тепловом разгоне. Серия MEMS-датчиков давления NSPASx поддерживает диапазон измерения давлений от 10 до 400 кПа с точностью лучше ±1%. Датчики давления серии NSPASx также могут использоваться для обнаружения давления в подушках безопасности автомобильных сидений, чтобы повысить комфорт и безопасность пассажиров, а также для обнаружения вакуума в вакуумных насосах систем вакуумного усиления тормозов.

Рассмотренные нами системы демонстрируют, что компания NOVOSENSE предлагает разнообразные решения для электромобилей. NOVOSENSE также продолжает развивать свою карту продуктов, обеспечивая надёжность для современных электромобильных и автомобильных систем.

Подробная информация доступна на нашем сайте.

Больше новостей на сайте Теллур Электроникс