Programmierbarer Hall-Effekt-Sensor für die schnelle Strommessung

Kontaktlose Messung für die Bereiche erneuerbare Energien, Hybrid-Elektro- und Elektrofahrzeuge

January 29, 2013 - Tessenderlo, Belgium. Melexis: Ökostrom und Elektromobilität verlangen nach einer neuen Technik für die Strommessung. Melexis bietet dazu mit dem MLX91209 einen schnellen, kundenspezifisch programmierbaren Hall-Effekt-Sensor. Melexis ermöglicht für die Bereiche Erneuerbare Energien, Hybrid-Elektro-Fahrzeuge (HEV; Hybrid Electric Vehicle) und Elektrofahrzeuge (EV; Electric Vehicle) eine kontaktlose Strommessung auf dem neuesten Stand der Technik.Der MLX91209 ist ein kundenseitig programmierbarer monolithischer Sensor-IC im Standard-SIP-Gehäuse. Er stellt ein schnelles analoges Ausgangssignal bereit, das proportional zur extern angelegten Flussdichte ist. Mit dem Baustein lassen sich genaue, programmierbare Stromsensorlösungen mit schneller Reaktionszeit entwickeln.

Der MLX91209 eignet sich für genaue DC-und/oder AC-Strommessungen bis zu 200kHz. Galvanische Trennung, schnelle Reaktionszeiten und ein kleines Gehäuse zeichnen den Sensor aus. Das SIP-Gehäuse ermöglicht die einfache Integration in ein Design mit ferromagnetischem Kern.

Der Sensor erfüllt die Anforderungen von Elektroniklösungen in Fahrzeugen, bei der Erzeugung erneuerbarer Energien (Solarstrom und Windenergie), Stromversorgungen, Antriebssteuerungen und beim Überlastschutz.Zu den Anwendungen zählt die Batteriestrom-Überwachung in Solar-Stromrichtern und Automotive-Wechselrichtern, die den Antriebsmotor in HEVs und EVs ansteuern.

Der schnelle Hall-Effekt-Sensor ist Automotive-qualifiziert und misst den Strom durch Umwandlung des Magnetfelds, das durch den Stromfluss durch einen Leiter entsteht. Dabei wird eine Spannung ausgegeben, die proportional zum Magnetfeld ist.

Die Übertragungscharakteristik des MLX91209 ist vollständig vom Kunden programmierbar. Parameter wie Empfindlichkeit und Offset werden im internen EEPROM gespeichert.Die Kalibrierung erfolgt über Melexis’ PTC-Protokoll (Programming Through Connector). Dabei wird die Versorgungsspannung moduliert; es ist kein zusätzlicher Pin für die Programmierung erforderlich, was effiziente Fertigungsabläufe ermöglicht. Ein linearer Analogausgang ermöglicht den Einsatz des Sensors in Anwendungen, in denen schnelle Reaktionszeiten von 3µs erforderlich sind.

Die individuelle Kalibrierung erfolgt am besten an Ort und Stelle, nachdem der Sensor am Stromleiter und ferromagnetischen Kern angebracht ist. So wird eine kalibrierte Stromempfindlichkeit erreicht.Die Genauigkeit eines Strommess-Systems auf Basis des MLX91209 ist besser al ±0,5% bei Raumtemperatur oder ±2% über den gesamten Temperaturbereich (-40 bis 125 °C) wenn eine Kalibrierung im Endsystem erfolgt.

Der MLX91209CA bietet einen programmierbaren Empfindlichkeitsbereich von 5 bis 150mV/mT. Der Sensor wird im RoHS-konformen, bleifreien 4-Pin-SIP-Gehäuse ausgeliefert. Entwicklungsmuster sind auf Anfrage erhältlich.