Nächste Generation von isolierten, integrierten Stromsensoren von Melexis für Automobilanwendungen
Das anhaltende Verbraucherinteresse an (und die Einführung von) Elektrofahrzeugen hat zu mehr Investitionen in technologische Innovationen seitens der Hersteller geführt. Neue Leistungs- und Ladekreisschaltungen erfordern fortschrittliche, effiziente mikroelektronische Komponenten, und Unternehmen wie Melexis decken diese Nachfrage. Einführung der MLX91220- und MLX91221-isolierten, integrierten Stromsensoren für anspruchsvolle Anwendungen bei der EV-Ladung und Stromversorgung.
Melexis, ein globales Unternehmen für Mikroelektronik-Engineering, kündigt seine zweite Generation von isolierten integrierten Stromsensoren an, den MLX91220 (5 V) und MLX91221 (3,3 V). Die auf dem Halleffekt basierenden Stromsensoren sind für den Einsatz in einer Reihe von Automobil- und Industrieanwendungen qualifiziert, wie z. B. Onboard-Ladegeräte (OBC), DC/DC-Wandler, Stromversorgungen und kleine Elektroantriebe. Mit einer Bandbreite von 300 kHz eignen sie sich für eine Vielzahl von Leistungsverarbeitungsanwendungen unter 50 A RMS.
Der MLX91220/21 baut auf der ersten Generation von Stromsensoren auf, die Sensorelemente und hochpräzise Signalverarbeitung mit Spannungsisolation integrierten. Die neue Generation von Stromsensoren, die in den Miniatur-Gehäusen SOIC8 narrow-body und SOIC16 wide-body erhältlich sind, verbessert dies, indem die Bandbreite auf 300 kHz erhöht wird, was zu einer Ansprechzeit von nur 2 µs führt. Diese Ansprechzeit unterstützt höhere Schaltfrequenzen und eine genauere Nachverfolgung in Regelkreisen.
Der MLX91220 verbessert auch die duale On-Chip-Überstromerkennungsfunktion (OCD), die wesentliche Überwachungsmechanismen sowohl mit einer internen als auch einer externen Funktion ermöglicht. Der interne OCD-Schwellenwert kann innerhalb oder außerhalb des Bereichs ausgewählt werden, mit einer Reaktionszeit von 2 µs. Der externe OCD-Schwellenwert kann über eine externe Referenzspannung innerhalb oder nahe des Ausgangsbetriebsbereichs eingestellt werden, mit einer typischen Reaktionszeit von 10 µs.
Beide können in einer Anwendung verwendet werden, um Redundanz zu bieten oder separate Bedingungen von Kurzschluss und außerhalb des Bereichs zu erkennen.
Die MLX91220 und MLX91221 bieten eine Flexibilität des Ausgangsmodus, der bei der Werkseinstellung von Melexis definiert wird. Automobilanwendungen bevorzugen typischerweise ratiometrische analoge Ausgangsspannungen, während industrielle Anwendungen häufig auf eine feste Empfindlichkeit setzen, die um eine Referenzspannung herum aufgebaut ist. Der Ausgangsmodus wird im Werk angepasst und ist mit intuitiven Produktbestellcodes wählbar.
Im Gegensatz zu den meisten aktuellen Sensoren sind der MLX91220/21 nicht auf ferromagnetische Konzentratoren angewiesen. Stattdessen nutzen sie ein internes Differenzmesskonzept zur Erkennung des vom integrierten Primärleiter erzeugten Magnetfelds. Dieses Differenzkonzept bietet auch ein hohes Maß an Streufeldimmunität, was eine höhere Dichte der Leistungselektronik ermöglicht, da der Sensor weniger von nahegelegenen Streumagnetfeldern beeinflusst wird.
Das SOIC8-Paket ist gemäß IEC/UL-62368 für eine Isolierung von 2,4 kVrms ausgelegt, und das SOIC16-Breitgehäuse-Paket verdoppelt dies auf eine Isolierung von 4,8 kV. Das SOIC16-Paket bietet auch einen geringeren Widerstand des Primärleiters, dank seiner höheren Anzahl von Pins und der erhöhten Leitungsdicke. Beide Varianten heben sich von diskreten Shunt-Lösungen durch ihre geringere Widerstandsfähigkeit ab. Das SOIC16 erreicht 0,75 mOhm, während das SOIC8 0,85 mOhm misst; deutlich niedriger als Shunt-basierte Lösungen.
Die umfassende Funktionsintegration und Designflexibilität, die die MLX91220 und MLX91221 bieten, verschaffen Kunden einen Wettbewerbsvorteil, wenn sie die Leistung mit nur einem Produkt optimieren möchten. Um Kunden bei der Vereinfachung des Designs und der Nutzung neuer Funktionen zu unterstützen, entwickelt Melexis kontinuierlich neue Technologien, um das bestehende Stromsensor-Portfolio zu erweitern.
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