Les entraînements électriques rapides et les systèmes X-by-wire imposent une mesure précise de la position, y compris lorsque le capteur fonctionne à proximité de l’électronique de puissance. Disponible chez Rutronik, la famille de capteurs Micronas Fast-Hall avec le HAL 3025 de TDK, conçu pour mesurer la position angulaire sur 360° à des vitesses pouvant atteindre 60 000 tr/min.
Destiné notamment aux applications automobiles critiques pour la sécurité, ce capteur monopuces a été développé comme SEooC ASIL D-ready selon ISO 26262:2018.
Compenser les champs magnétiques parasites
Le HAL 3025 utilise la technologie SixSense pour mesurer les composantes verticales du champ magnétique et déterminer l'angle de rotation complet sur 360°.
Sa compensation des champs parasites, conforme à ISO 11452-8, réduit l'influence des champs magnétiques externes. Cette caractéristique permet de rapprocher l'électronique de puissance du capteur sans recourir à un blindage magnétique supplémentaire ou à des aimants cibles surdimensionnés.
Un simple aimant ferrite bipolaire placé en bout d'arbre peut ainsi suffire. Cette configuration facilite la réalisation de moteurs plus compacts et peut également réduire le nombre de composants nécessaires.
Intégrer les diagnostics dans le capteur
Pour les fonctions critiques pour la sécurité, le HAL 3025 dispose d'une architecture fail-safe sur une seule puce. Des diagnostics intégrés détectent directement certaines erreurs dans le circuit.
Cette intégration vise à limiter la surveillance externe nécessaire au niveau du contrôleur moteur. Par rapport à une architecture multipuces, elle permet également de réduire la complexité du système, le nombre de composants et l'espace occupé sur le circuit imprimé.
Une chaîne analogique rapide
La chaîne de signal analogique est conçue pour obtenir des temps de réponse courts et une bande passante élevée. Le microcontrôleur ou l'ECU peut calculer la position angulaire absolue à haute résolution à partir de sorties sinus/cosinus, disponibles en mode différentiel ou asymétrique.
Plusieurs paramètres du signal — gain, offset, orthogonalité, angle zéro et bande passante magnétique — peuvent être programmés directement via la broche de sortie, sans broches de programmation supplémentaires. La compatibilité des broches avec les HAL 3020 et HAL 3021 facilite également l'évolution de conceptions existantes.
Des moteurs électriques aux systèmes X-by-wire
Le capteur peut assurer la mesure de position nécessaire à la commutation des moteurs BLDC, synchrones à aimants permanents et asynchrones. Les autres applications mentionnées comprennent les moteurs de traction haute tension.
Dans l'automobile, il cible également les systèmes steer-by-wire, pour les actionneurs de crémaillère ou de volant et la mesure de l'angle de direction, ainsi que les systèmes brake-by-wire utilisant des actionneurs électrohydrauliques ou électromécaniques.
Le HAL 3025 fonctionne de –40 à +150 °C et intègre des protections contre les surtensions et les inversions de polarité. Il est proposé dans un boîtier CMS SOIC8 compact.
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