Entwickler von Leistungselektronik stehen bei modernen Elektrofahrzeugen ständig vor der Herausforderung, Systemgröße und Gewicht zu reduzieren, was zu einer anhaltenden Nachfrage nach kleineren und leichteren Lösungen führt. Durch den Wegfall des ferromagnetischen Konzentrators erreicht der gradiometrische MLX91235 eine deutlich geringere Grundfläche als typische Stromsensoren und erübrigt Hysterese-bedingte Messfehler. Die Differenzmessung des Magnetfelds zwischen zwei internen Sensorelementen liefert eine genaue Stromrückmeldung und stellt sicher, dass Streufeldeffekte eliminiert werden. Mit einer Bandbreite von 500 kHz und einer Reaktionszeit von 2 µs eignet sich der Sensor für Hochgeschwindigkeitsanwendungen wie Motorsteuerung und Leistungswandler.
Digitale Architektur und Genauigkeit
Die intelligente digitale Architektur des MLX91235 erweitert die Funktion des Sensors, gewährleistet hohe Messgenauigkeit und ermöglicht wichtige Funktionen, die zu einer verbesserten Entwicklung, Kalibrierung und Systemintegration beitragen. Bei inhärenten Nichtlinearitäten profitieren Analog-Designs von schrittweiser Kompensation. Die digitale Architektur des MLX91235 bietet jedoch die Möglichkeit, eine präzisere und ausgefeiltere Kompensation zu implementieren, was zu einem genaueren und gleichmäßigeren Ausgang führt. Die vollständig digital basierte thermische Kompensation stellt zudem sicher, dass der MLX91235 unter allen Betriebsbedingungen höchste Messgenauigkeit bietet.
Offene Kalibrierung über SPI
Die „offene“ Kalibrierung des Sensors erfolgt über eine serielle Standard-Peripherieschnittstelle (SPI), was eine Konfiguration vor Ort über jeden Mikrocontroller (MCU) ermöglicht. Im Vergleich zu Analogsensoren ohne Core ist die digitale Kalibrierung direkter und deutlich schneller und ermöglicht eine einfache Anpassung von Elementen wie der digitalen Verstärkungskorrektur.
Überstromerkennung und Temperaturüberwachung
Die integrierte 16-Bit-Überstromerkennung (OCD) ermöglicht asymmetrische Schwellenwerte und umfasst zwei konfigurierbare Schwellenwertbereiche. Sie verfügt über eine konfigurierbare Erkennungszeit mit einer Mindestdauer von 2 μs und eine optionale Entprellung. Dies hilft, Fehlalarme in rauen Umgebungen mit elektromagnetischen Störungen (EMI) zu vermeiden. Der MLX91235 verfügt auch über einen 10-Bit-Temperaturrückkopplungsmechanismus, der eine genaue Messung der Sperrschichttemperatur ermöglicht, die über einen schnellen SPI-Ausgang übertragen wird.
Funktionale Sicherheit und Selbsttest
Der MLX91235 ist als ASIL-B-Safety-Element out of Context (SEoOC) ISO-26262-konform. Er geht über ASIL-B-Anforderungen hinaus und verfügt über eine integrierte Selbsttestfunktion, die über SPI ausgelöst wird. Diese ermöglicht es dem Sensor, kritische Informationen wie Temperatur, Unterspannung und mechanische Beanspruchung zu melden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Diagnosen umfasst die Funktion die gesamte Signalkette bis hin zur Anwendungs-MCU, die den Sensor ausliest.
Bruno Boury, Product Line Director bei Melexis sagt: „Wir bieten umfassende Erfahrung im Bereich Stromsensoren, und der MLX91235 ohne Core ist unser nächster Schritt. Der Sensor bietet die optimale Mischung aus schneller Kalibrierung vor Ort einschließlich OCD, ISO26262-Konformität und hoher Genauigkeit – aufgrund seines digitalen Cores. Zusammen mit unserem Support garantiert dies eine erfolgreiche Einführung dieser neuen Technik in den Markt.“
Der MLX91235 wurde für Fahrzeug- und Industrieanwendungen entwickelt. Er unterstützt die Stromerfassung auf Leiterplatten und Sammelschienen in Systemen wie Wechselrichtern, Low-Voltage-DC/DC-Wandlern, Ladegeräten, elektrisch beheizten Katalysatoren (EHCs), BMS, intelligenten Pyrosicherungen et cetera.
Muster des MLX91235 und des Entwicklungskits DVK91235 sind ab sofort erhältlich. Der Sensor wird bis Mitte 2025 vollständig qualifiziert sein.
