這種帶有集成式補償電路的新型霍爾芯片具備穩定的溫度特性,從而減輕了技術(shù)變化的影響。主動(dòng)誤差補償(一種旋轉霍爾探頭技術(shù))可以補償信號路徑偏移和霍爾元件機械應力的影響。并且,霍爾開(kāi)關(guān)還具有非常低的抖動(dòng)(<0.3μs)。輸出晶體管還具有過(guò)流和過(guò)溫保護功能。
場(chǎng)定向換向
塊換向的確存在概念相關(guān)的缺點(diǎn)。由于分為6個(gè)扇區,繞組在60°旋轉期間不斷開(kāi)關(guān)(即只有在最大能效時(shí)才能產(chǎn)生力和磁力線(xiàn),在短時(shí)間內彼此保持90°)。在轉換點(diǎn)之前,力和磁力線(xiàn)矢量?jì)H在60°時(shí)相關(guān),在這種情況下能效降至87%。
定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)改善了這種情況,定子旋轉的速度與轉子完全相同:彼此的力和磁力線(xiàn)完全平行。這是由于繞組不再采用基于扇區的方法,而是通過(guò)脈沖激勵的方法,進(jìn)行開(kāi)關(guān),因此在轉子的位置不同繞組磁場(chǎng)的總和產(chǎn)生了極佳的永久性總體磁場(chǎng)。最終,繞組產(chǎn)生正弦波電流,這意味著(zhù)轉矩和磁場(chǎng)總是保持平行。這種場(chǎng)定向程序具有很多優(yōu)勢,例如噪聲級別極低、轉矩非常穩定、能夠實(shí)現變速勵磁等。但是,其前提是能夠極其精確地測定轉子位置,而這單憑霍爾開(kāi)關(guān)是不能實(shí)現的,還需要精確的角度傳感器。
精確的角度傳感器
對于場(chǎng)定向換向而言,角度傳感器必須在產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期內,無(wú)論溫度和轉速如何,都能精確測定磁鐵的位置。TLE5009/TLE5012B 系列角度傳感器能夠快速更新測量數據,并且延時(shí)很短,因此提高了效率——甚至在高轉速和負荷變化的情況下。
這種高精確的角度傳感器位于轉子軸端的前方。距離電機軸承最近的轉子軸端安裝了一個(gè)外徑磁鐵。該角度傳感器可以可靠探測該磁場(chǎng)的旋轉。

圖2:角度傳感器的應用示例
新型角度傳感器基于創(chuàng )新型iGMR (集成巨磁電阻)技術(shù)。通過(guò)提供放大的模擬接口,大大提高了成本效益,而高度集成和多功能的具有很強的數據處理功能,提供幾個(gè)可供選擇的數字接口。
短時(shí)延和高信號分辨率的新標桿。它在整個(gè)操作范圍內可提供1°的角度精確度和15位的分辨率,在室溫下可實(shí)現0.6°的精確度。此外,通過(guò)測量和對測量數據進(jìn)行綜合性處理,TLE5012B還可考量?jì)炔繒r(shí)延長(cháng)。也就是說(shuō),該傳感器知道轉速,可獨立地將測量數據生成期間旋轉的角度添加至輸出值。此外,TLE5012B 可由用戶(hù)選擇接口:SSC、PWM、增量式接口(IIF)、霍爾開(kāi)關(guān)模式(HSM)和短PWM代碼(SPC)。

圖3:高度集成和精確角度傳感器可執行多種信號處理,因此減輕了單片機的負荷。
結束語(yǔ)
新型TLE496x 系列霍爾開(kāi)關(guān)和角度傳感器,是性能強大的傳感器,可應用于BLDC電機驅動(dòng)。取決于機械布局、空間需求、電機電子裝置的位置以及所需的精確度,從這些傳感器中可選擇適用任何應用的理想解決方案。TLE496x 開(kāi)關(guān)可讓設計人員設計出經(jīng)濟、緊湊的產(chǎn)品,而與離散型解決方案(即具有傳感器橋路、霍爾元件、信號放大器和補償軟件)相比,TLE5009具有巨大的節支潛力,并且無(wú)需改變系統概念。具有綜合信號處理功能的高度集成TLE5012B 還能讓單片機無(wú)需實(shí)現精確的角度計算和復雜的校準算法。
鎖相霍爾開(kāi)關(guān)
新型霍爾開(kāi)關(guān)TLE4961(鎖相開(kāi)關(guān))和TLE 4968(雙極開(kāi)關(guān))可在3.0 – 32V的電壓范圍內工作。無(wú)需額外的外部電阻器,它們能夠耐受高達42V的電壓。它們的磁開(kāi)關(guān)點(diǎn)(Bop = +/- 1mT)具備極高的靈敏性和可靠性,由于帶有集成式誤差補償電路,它們對于機械應力具有極高的耐受性。它們的輸出裝置還具有過(guò)壓和過(guò)溫保護功能。并且,它們抗靜電能力高(+/- 7kV HBM)。正常速度下的抖動(dòng)約為0.3μs。額定電力消耗為1.6mA,它們尤其適用于節能設計?商峁┬⌒蚐OT23封裝,它們的占板面積比普通的SC56小22%。它們還可提供含鉛SS0-3封裝。
精確的角度傳感器
角度傳感器基于iGMR技術(shù)。它們可在0° - 360°的方向測量與它們的封裝表面平行的磁場(chǎng)。這種iGMR傳感器具備極其精確的角度分辨率以及快速的信號處理能力和較短的延時(shí)/更新時(shí)間。這使它們極其適合精確測定高動(dòng)態(tài)應用中的轉子位置。TLE5012B可配備不同的接口(由用戶(hù)選擇),為實(shí)現功能異?煽康脑O計創(chuàng )造了條件。為了實(shí)現這一目標,該設備還具有先進(jìn)的自檢、狀態(tài)監測功能,以及特殊的架構特性,例如兩個(gè)集成式惠斯通傳感器橋路每個(gè)都有獨立的數據通道。