Produktleitfaden

Dieser Produktleitfaden gibt Ihnen einen Überblick über die gesamte Produktpalette von TDK und hilft Ihnen Ihr optimales Produkt zu finden.

Produkteigenschaften der Produkte mit Analogausgang (On-Page-Link)
Produkteigenschaften Produkte mit Digitalausgang (On-Page-Link)
Produktpalette (On-Page-Link)

Produkte mit Analogausgang - Eigenschaften

TAS214x, TAS414x, TAB4140 und TAA6140 sind hochempfindliche analoge TMR-Sensoren, die eine hochgenaue und stabile 360-Grad-Winkelerfassung über einen großen Temperatur- und Magnetfeldbereich ermöglichen.
TAS214x und TAS414x sind Winkelsensoren, die aus einer einfachen TMR-Brückenschaltung bestehen und ein Sinus- und Cosinus-förmiges Signal liefern.
TAB4140 und TAA6140 sind mit Redundanzfunktion und Ausgangsverstärkungsschaltungen ausgestattet, wodurch sie sich ideal für dezentrale Anwendungen eignen.

Durch die Kombination mit Mikrocontrollern und einfacher Software können die Sensoren eine hervorragende Genauigkeit bei der Winkelerfassung bieten, die den Einsatz in sicherheitsrelevanten Automobilanwendungen ermöglicht.

Merkmale

  • • Kann für die Winkelerfassung unter harten Umgebungsbedingungen verwendet werden
  • • Geeignet für Anwendungen, die eine hohe Sicherheit durch hohe Zuverlässigkeit und eine niedrige FIT-Rate erfordern
  • • Einfaches Design und wenige externe Komponenten tragen dazu bei, die Entwicklungszeit zu verkürzen und die Designfreiheit zu erhöhen
  • • Ausgestattet mit einer Selbstdiagnosefunktion, die das Sensorelement direkt überwacht
  • • Doppelte und dreifache Matrizen, die mit den hohen Sicherheitsstandards kompatibel sind
  • • Signalverstärkungsschaltung mit Differenz- bzw. Einfach-Ausgang (Option)
  • • Durch die Kombination mit einem einfachen Algorithmus, der in einem Mikrocontroller arbeitet, wird der bereits geringe Winkelfehler, der durch die thermische Drift verursacht wird, auf ein noch niedrigeres Niveau korrigiert, um eine hochpräzise Winkelerfassung innerhalb der Betriebsmagnetfelder zu erreichen

Merkmale

  • • Empfohlene Versorgungsspannung: 3 V - 5,5 V
  • • Stromverbrauch: 2 mA (TAS214x)/4 mA (FAS414x) @5 V
  • • Großer Betriebstemperaturbereich: Umgebungstemperatur (TA) = -40°C - +150°C
  • • Großer Magnetfeldbereich: 20 mT - 80 mT (bei Standardbetrieb); 20 mT - 120 mT (Bereich mit etwas geringerer Genauigkeit), Hohe Feldstärke (begrenzt)
  • • Winkelgenauigkeit: ±0,6 bis 0,8° oder weniger bei 20 mT bis 80 mT

Hauptanwendungen

Absoluter Drehwinkelsensor
Motorwinkelsensor für elektrische Servolenkung (EPS)
EPS-Winkelsensor
Drosselklappenpositionssensor
Ersatz für Resolver

Vorteile

  • • Extrem hohe Differenzspannung (1,5 VPP oder 3,0 VPP) bei einer Versorgungsspannung (VSUP) von 5 V ermöglicht den direkten Anschluss an einen ADC und erzielt eine hervorragende Signalauflösung unabhängig von den Temperaturen.
  • • Auslesen durch einfache IC-Steuerung mit Analogspannung
  • • Ausfallsicheres Design: ASIL D nach ISO 26262 auf Systemebene (TAS414x, TAB4140, TAA6140)
  • • Betrieb ist über einen weiten Versorgungsspannungsbereich möglich
  • • Kompaktes, einteiliges Gehäuse verfügbar
  • • AEC-Q100-konform (Grad 0)

Merkmale der Produkte mit digitalem Ausgang

TAD214x und TAD4140
Hochpräzise TMR-Winkelsensoren mit Digitalausgang

Der TAD214x und der TAD4140 sind fortschrittliche Magnetfeld-Winkelsensoren, die auf dem magnetischen Tunnelwiderstandseffekt (TMR) basieren. Sie können absolute Winkel über 360 Grad messen, sind kompatibel mit Automobilanwendungen mit hohen -Anforderungen an die Sicherheit und bieten eine hohe Empfindlichkeit – branchenweit führend im Bereich Winkelerkennung.
Mit Hilfe der internen digitalen Signalverarbeitung wird eine hervorragende Leistung bei der Winkelerfassung erzielt. Darüber hinaus weisen sie eine außergewöhnliche Stabilität in weiten Temperatur- und Magnetfeldbereichen auf. Ein wesentliches Merkmal ist eine zuverlässige Winkelgenauigkeit auch bei sich verändernden äußeren Bedingungen. Die Sensoren sind bei der Auslieferung ab Werk vollständig kalibriert und verfügen über einen zusätzlichen Kalibrierungsmodus. Die statische Kompensation ergibt sich aus den mechanischen Unterschieden zwischen der Magnet- und der Sensorposition, während die dynamische Kompensation eine kontinuierliche Kompensation von Magnetfeldschwankungen, Temperaturänderungen und zeitlichen Veränderungen während des 360-Grad-Multiturn-Betriebs durchführt und dabei eine gute Winkelerkennungsgenauigkeit beibehält.

Sowohl der TAD214x als auch der TAD4140 sind mit verschiedenen Ausgangsschnittstellen kompatibel, darunter UVW (Hall-Schalter-Emulationsmodus), PWM, ENC (Codier-Modus), SPI und SENT.
Der TAD2140 bietet EMV- und ESD-Schutz auf Systemebene für Automobilanwendungen und ist mit sechs Kondensatoren und einem Widerstand ausgestattet, um die Systemkosten zu senken.

Merkmale
・ Zwei TMR-Brückenschaltungen einschließlich einer Signalverarbeitungseinheit in einem Gehäuse (TO6 oder TSSOP16).
・ Der TAD4140, mit Redundanzfunktion, erreicht volle Redundanz durch Integration von zwei Signalverarbeitungseinheiten und 2 × 2 TMR-Brückenschaltungen in einem einzigen Gehäuse (TSSOP16).

・ Vielfältiger und beliebig konfigurierbarer Digitalausgang

  • - UVW (Hallschalter-Emulationsmodus)
  • - PWM
  • - ENC (Codier-Modus)
  • - SENT SAE J2716 rev. 3 (TAD2140)
  • - SPI

・ Hervorragende EMV- und ESD-Leistung, kompatibel mit Kfz-Systemen (TAD2140)
・ Ausgestattet mit mehreren Selbstdiagnose- und Statusmeldefunktionen, ASIL B-Unterstützung
・ Selbstdiagnosefunktionen einschließlich direkter Überwachung der Sensorelemente
・ Kontinuierliche Selbsttests während des Betriebs
・ Erkennung von magnetischem Verlust
・ Erkennung der maximalen Drehgeschwindigkeit
・ Erkennung von Über-/Unterspannung
・ Erkennung interner Sensorfehler
・ Überwachung der Signalverarbeitung
・ Register zyklische Redundanzprüfung (CRC)

Physikalische Merkmale
・ Stromverbrauch je nach Leistungsstufe mit einem Minimum von 12,5 mA (abhängig von der Schnittstelle)
・ Großer Betriebstemperaturbereich: Umgebungstemperatur (TA) = -40°C - +157°C (TAD2140); Umgebungstemperatur (TA) = -40°C - +150°C (TAD214x und TAD4140)
・ Großer Magnetfeldbereich: 20 mT - 80 mT (bei Standardbetrieb); 80 mT - 120 mT (bei Betrieb mit geringer Genauigkeit)

・ Winkelgenauigkeit auf dem höchsten Niveau der Branche: Nur ±0,05 Grad bei 20 mT - 80 mT bei Raumtemperatur
・ Garantierte Genauigkeit von ±0,3 Grad bei Multiturn-Anwendungen (TAD214x)

Hauptanwendungen
Gleichrichtung von bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC) für elektrische Servolenkungen (EPS). Scheibenwischer, absolute Winkelsensoren, Resolver-Ersatz

Vorteile
・ Schnelle Reaktion, hochgenaue Winkelerfassung, fortschrittlicher - Korrekturalgorithmus
・ Kompatibel mit der ISO 26262-Norm für Funktionale Sicherheit im Automobilbereich: der TAD214x unterstützt ASIL B , der TAD4140 unterstützt ASIL-D auf Systemebene
・ PCB nicht erforderlich (TAD2140)
・ AEC-Q100-konform (Grad 0)

TMR-Sensor-Anwendungen im Automobil

Produktpalette

Analog sensors Digital sensors
Model number TAS2141 TAS2143 TAS4140 TAS4142 TAB4140 TAA6140 TAD2140 TAD2141 TAD21433) TAD4140
Number of TMR lines 1 2 3 1 2
Representative standard angle accuracy1)
(TA=25 °C)
±0.1° ±0.15° ±0.1° ±0.15° ±0.1° ±0.1° ±0.05° ±0.05° ±0.05° ±0.05°
Standard angle accuracy2)
(TA=-40 to 150 °C )
±0.6° ±0.8° ±0.6° ±0.8° ±0.6° ±0.8° ±0.3° ±0.3° ±0.3° ±0.35°
Output Analog, differential voltage1.5 VPP
Sin & Cos
Analog, differential voltage3.0 VPP
Sin & Cos
2 x Analog, differential voltage1.5 VPP
Sin & Cos
2 x Analog, differential voltage3.0 VPP
Sin & Cos
2 × analog, single end, amplified Sin & Cos 3 × analog, differential voltage, amplified Sin & Cos Digital
(SENT, PWM, ENC, UVW)
Digital
(SPI, PWM, ENC, UVW)
Digital
(SPI, PWM, ENC, UVW)
Digital
(SPI, PWM, ENC, UVW)
Number of outputs 4 4 8 8 8 6 1 24) 25) 44)
Operating temperature range TA=
−40..150 °C
TA=
−40..157 °C
TA=
−40..150 °C
TA=
−40..125 °C
TA=
−40..150 °C
Magnetic field range 20...80 mT (Standard)
80...120 mT (Expanded)
Detection range 360°
Redundancy Available Available Available Available Available
Self-diagnosis Available Available Available Available
Internal DTP (FSM) Available Available Available Available
Internal capacitors Available
Package TSSOP8 Available Available
TSSOP16 Available Available Available Available Available Available Available
QFN16 Available
TO6 Available
Samples Currently being shipped

1) Not including lifetime drift 2) Including lifetime drift 3) Industrial and consumer grades available
4) Only the dual output IF with SPI and PWM combined can be used 5) A selectable dual output IF structure can be used