Mikrotechnik

Melexis stellt die nächste Generation isolierter, integrierter Stromsensoren für Automotive-Anwendungen vor

Melexis, weltweiter Anbieter von Mikroelektroniklösungen, stellt die zweite Generation seiner isolierten, integrierten Stromsensoren MLX91220 (5V) und MLX91221 (3,3V) vor. Die auf dem Hall-Effekt basierenden Stromsensoren wurden speziell für Automotive- und Industrie-Anwendungen wie On-Board-Ladegeräte (OBC), DC/DC-Wandler, Netzteile und kleine elektrische Antriebe ausgelegt. Mit einer Bandbreite von 300 kHz eignen sie sich besonders für Anwendungen rund um die Leistungswandlung bei weniger als 50 Aeff.

Der MLX91220/21 baut auf der ersten Generation von Stromsensoren auf, welche bereits die Sensorelemente und eine präzise Signalkonditionierung mit Spannungsisolation integriert haben. Die Stromsensoren der neuen Generation, die in den Miniaturgehäusen SOIC8 narrow body und SOIC16 wide body erhältlich sind, bieten eine höhere Leistungsfähigkeit, durch eine Erhöhung der Bandbreite auf 300kHz, was zu einer Reaktionszeit von nur 2µs führt. Diese kurze Reaktionszeit unterstützt höhere Schaltfrequenzen und eine genauere Nachführung in Regelkreisen.

Der MLX91220 verbessert auch die duale On-Chip-Überstromerkennung (OCD; Overcurrent Detection), durch Nutzung eines internen und eines externen Überwachungsmechanismus. Die innere OCD-Schwelle kann innerhalb oder außerhalb des Bereichs gewählt werden und hat eine Reaktionszeit von 2 µs. Die externe OCD-Schwelle lässt sich über eine externe Referenzspannung innerhalb oder nahe des Ausgangsbetriebsbereichs mit einer Reaktionszeit von 10 µs einstellen.

Beide Mechanismen können in einer Anwendung verwendet werden, um Redundanz zu bieten oder getrennte Zustände von Kurzschluss und Out-of-scope zu erkennen.

Der MLX91220 und MLX91221 bieten flexible Ausgangsmodi, die werkseitig bei Melexis eingestellt werden. Automotive-Anwendungen bevorzugen typischerweise ratiometrische analoge Ausgangsspannungen, während industrielle Anwendungen häufig auf eine feste Empfindlichkeit angewiesen sind, die auf einer Referenzspannung basiert. Der Ausgangsmodus wird werkseitig angepasst und lässt sich über intuitive Bestellnummern auswählen.

Im Gegensatz zu den meisten Stromsensoren ist der MLX91220/21 nicht auf ferromagnetische Konzentratoren angewiesen. Stattdessen erfasst ein internes differenzielles Sensorkonzept das vom integrierten Primärleiter erzeugte Magnetfeld. Dieses Konzept bietet auch hohe Streufeldimmunität und ermöglicht eine Leistungselektronik mit höherer Dichte, da der Sensor weniger von magnetischen Streufeldern in unmittelbarer Nähe beeinflusst wird.

Das SOIC8-Gehäuse ist gemäß IEC/UL-62368 für eine Isolationsspannung von 2,4 kVeff ausgelegt; das breitere SOIC16-Gehäuse verdoppelt diesen Wert auf 4,8 kV. Das SOIC16-Gehäuse bietet aufgrund der höheren Pinzahl und größeren Leiterdicke auch einen geringeren Primärleiterwiderstand. Beide Varianten unterscheiden sich von diskreten Shunt-Lösungen durch einen niedrigeren spezifischen Widerstand. Der SOIC16-Baustein erreicht 0,75 mΩ, während die SOIC8-Variante 0,85 mΩ misst. Dies ist deutlich niedriger als bei Shunt-basierten Lösungen.

Die hohe Funktionsvielfalt und Designflexibilität des MLX91220 und MLX91221 bietet einen Wettbewerbsvorteil, wenn die Leistungsfähigkeit mit nur einem Baustein optimiert werden soll. Um Kunden dabei zu helfen, das Design zu vereinfachen und von neuen Funktionen zu profitieren, entwickelt Melexis kontinuierlich neue Technologien, um sein bestehendes Angebot an Sensoren zu verbessern.

Muster und ein Entwicklungskit sind ab sofort erhältlich. Weitere Informationen über Melexis oder deren Distributor vor Ort.

Über die Melexis GmbH

Melexis verbindet Leidenschaft für Technologie mit hochinspiriertem Engineering und bietet innovative Mikroelektroniklösungen, mit denen Entwickler ihre Ideen zu Anwendungen machen können, die unsere Zukunft mitgestalten. Die fortschrittlichen Mixed-Signal Halbleiter-Sensor- und Aktor-Komponenten adressieren die Herausforderungen bei der Integration von Sensorik, Steuerungs-/Regelungs- und Kommunikationstechnik in kommende Produktgenerationen und Systeme, mit denen sich die Sicherheit, Effizienz, Nachhaltigkeit und der Komfort verbessert.

Als weltweit führender Anbieter von Halbleitersensoren für den Automobilbereich nutzt Melexis sein Know-how bei der Entwicklung von ICs für Automobilelektronik, um sein Angebot an Sensoren, Treiber-ICs, und Funk-ICs zu erweitern, um auch die Anforderungen intelligenter Geräte, Home-Automation-, industrieller und medizintechnischer Anwendungen zu erfüllen. Melexis’ Sensorlösungen umfassen Magnetsensoren, MEMS-Sensoren (Druck, TPMS/Reifendruck, Infrarot), Sensorschnittstellen-ICs, optoelektronische Einpunkt- und lineare Array-Sensoren sowie ToF-Sensoren (Time-of-Flight). Das Angebot an Treiber-ICs deckt fortschrittliche DC- und BLDC-Motor-Controller, LED- und FET-Treiber ab. Melexis bietet das Know-how und die Erfahrung, Kommunikationsbrücken zwischen Komponenten zu bilden, um einen robusten und schnellen Datenaustausch zu garantieren – ob verdrahtet (z.B. LIN, SENT) oder drahtlos (RKE, RFID).

Melexis mit Sitz in Belgien beschäftigt über 1500 Mitarbeiter an 20 Standorten weltweiten. Das Unternehmen ist an der Euronext Brüssel (MELE) gelistet.

Weitere Informationen unter: www.melexis.com

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