用于下一代汽车执行器的旋转位置传感器

HAL 3025 传感器的推出进一步扩展了现有的磁性位置传感器产品组合，以满足线控技术（x-by-wire）应用（包括线控转向和线控制动系统）的严格要求。该传感器利用垂直霍尔效应技术，通过评估垂直磁场分量来测量完整的 360 度旋转角度。

现代电动汽车面临的一项主要技术挑战，是相邻功率电子设备和电动机产生的电磁干扰。该组件通过加入符合 ISO 11452-8:2015 标准的磁杂散场补偿机制来解决这一问题。该机制能够抑制直流（DC）和交流（AC）外部磁场，从而无需添加笨重的磁屏蔽或超大尺寸的目标磁体，即可实现紧凑的电机布局。因此，系统设计人员可以在轴端配置中使用标准的双极铁氧体磁体，从而降低整体物料清单（BOM）成本。

功能安全架构与高速电机换向
作为独立安全单元（SEooC）设计，该组件根据 ISO 26262:2018 功能安全标准被评估为具备 ASIL D Ready 等级。与依赖双晶圆（dual-die）或多晶圆（multi-die）冗余来实现高诊断覆盖率的传统架构不同，该器件采用了单晶圆故障安全（single-die failsafe）架构。这种设计集成了片上安全监控功能——包括断线检测以及过压和欠压保护——从而最大限度地减少了外部电子控制单元（ECU）所需的二次监督工作量。

为了实现高性能的电机控制，其模拟信号路径经过了优化，可支持高达 60,000 rpm 的转速。该传感器提供差分或单端正弦和余弦模拟输出，使外部微控制器能够以极低的延迟计算绝对角度位置。这种高输出带宽对于无刷直流电机（BLDC）、永磁同步电机（PMSM）以及高压驱动电机的换向至关重要。

热耐受性与下线校准
该器件采用紧凑的 SOIC8 表面贴装（SMD）封装，与前几代产品保持引脚兼容，以利于进行直接的硬件升级。为了承受恶劣的汽车环境，该组件的结温范围额定为 -40 °C 至 170 °C。

对于下线（EOL）校准，内部非易失性存储器的参数可以直接通过输出引脚进行编程。这一特性允许技术人员在不需要专用编程引脚的情况下，直接调节正弦和余弦的增益、偏移量、0位角度以及正交性。目前该传感器已可提供样品，并计划于 2026 年第二季度开始量产。

补充背景
本节详细介绍了原始产品公告中未包含的技术规格和竞争基准测试。

在汽车功能安全位置传感器市场中，与传统的双晶圆解决方案（例如英飞凌 TLE5014 系列或迈来芯 MLX90380 配置）相比，在单晶圆上实现 ASIL D 合规性代表了一种独特的架构方法。虽然双晶圆传感器通过在同一封装内放置两个独立的传感器元件来实现冗余，但它们会使内部硅片面积翻倍，并增加了封装尺寸的限制。

本文评估的单晶圆架构则依赖于全面的内部诊断电路，来达到 ISO 26262 所需的诊断覆盖率指标，从而最大限度地降低了电子控制单元（ECU）的硬件复杂性和电路板空间。此外，最高 60,000 rpm 的转速规格使该器件处于汽车磁性传感器性能的前沿；相比之下，标准的隧道磁阻（TMR）或传统霍尔传感器由于数字处理回路中的传播延迟，其运行速度通常被限制在 30,000 rpm 至 45,000 rpm 之间。

编辑：Evgeny Churilov, Induportals Media - 由 AI 改编。

www.tdk.cn