NESY059A February   2024  – March 2024 DRV5055-Q1 , LDC5072-Q1 , TMAG5110-Q1 , TMAG5111 , TMAG5115 , TMAG5170-Q1 , TMAG5231 , TMAG6180-Q1

 

  1.   1
  2.   概覽
  3.   摘要
  4.   趨勢 1:系統電氣化
  5.   第二趨勢:提昇可靠性與安全性的需求
  6.   第三趨勢:終端產品整體外型尺寸小型化
  7.   第四趨勢:從稀土材料轉換至鐵氧體
  8.   結論
  9.   參考資料
  10.   其他資源

第二趨勢:提昇可靠性與安全性的需求

在開發工業,個人電子與汽車系統時,設計人員會同時思考如何提昇設計可靠性,以增加產品使用壽命。位置感測的最新趨勢會運用幾種不同的方法來達到此目標 – 從機械系統轉為磁性感測器,並加速功能安全合規性。

磁性感測器消除了因摩擦而造成的持續機械磨損。例如在無線電動工具中,機械觸發設計是最常見的故障模式,製造商在產品使用壽命期間的目標通常是 > 200,000 個週期。使用壽命週期目標因最終產品而異,但預期磁性解決方案有可能延長產品使用壽命。表 1 總結其中的幾個範例。

表 1 轉為非接觸式方法的工業,個人電子產品和汽車系統應用範例。
應用 現有技術 在機械感測器上使用位置感測器的優點 建議技術
無線電動工具和醫療用電鑽的觸發器 機械電位計設計
  • 延長觸發機制的生命週期。
  • 您可以將感測器直接設置在主電路板上,無需外部模組。
霍爾效應和電感
冰箱門開關偵測 微開關
  • 提供外型美觀且採用隱藏式開關的門介面。
霍爾效應
遊戲控制器和鍵盤 機械設計
  • 提供偵測特定按鈕或觸發器上所用力量的功能。
  • 在遊戲控制器中,有助於防止因長期使用而發生偏移。
霍爾效應和電感

轉向系統:

轉向桿移位器、轉向柱,旋鈕和電平移位器

機械設計
  • 使用電氣位置訊號提供無磨損的線控驅動方式。
霍爾效應、電感和 AMR
煞車系統 機械液壓設計
  • 電子線控煞車提供更高的安全性,以及更快的回應時間。
霍爾效應和電感

隨著車輛電氣化的問世,以及幾乎所有電動產品皆加裝更多的電子裝置,加速了人們對於功能安全方面的需求。汽車產業遵循適用於汽車產品的國際標準化組織 26262,而工業產業則遵循國際電工委員會 61508。功能安全旨在消除電子系統故障所造成的不合理風險,以保護使用者。若系統出現故障,系統應預設爲可預測和已知狀態。

汽車與工業功能安全標準分為幾種類別,取決於嚴重性或後果 (可能發生的傷害程度)、曝露或可能性 (發生機率) 和可控性 (使用者擁有多少控制能力) 而定。汽車系統中有幾個需要最高功能安全等級的範例,亦即 EPS 或移位器系統 (電動移位轉器)。鑑於與故障相關的風險,兩種系統通常需要最高的汽車等級 (ASIL D)。

為符合 ASIL D 要求,系統開發人員通常會使用備援感測器或解決方案,其具有兩個完全相同但各自內部隔離的獨立感測器。兩個感測器發生故障的機率極低。這類高性能系統還需要高準確度角度偵測。諸如 TMAG5170-Q1 3D 感測器及其雙晶粒同等裝置 TMAG5170D-Q1,皆具備裝置與系統層級內建診斷功能。