Mikro-Probleme mit Makro-Leistung lösen

Ypern, Belgien – 12. Juni 2007 - Melexis kündigt ein neues Mitglied der „Omnipolar™ Micropower“ Hall-Effekt-Schalterfamilie an. Der MLX90248 ist ein kontaktloser Magnetschalter mit CMOS-Technologie, dessen Leistungsverbrauch im Mikrowatt-Bereich liegt. Typische Anwendungen sind Klapp-, Schiebe- und Schalen-Mobiltelefone, PDAs und unterhaltungselektronische Geräte.

Der MLX90248 erkennt zum Beispiel bei den oben genannten Anwendungen den Öffnungsvorgang und stellt daraufhin sofort die Hauptgerätefunktionen bereit. Das neueste Mitglied mit der Teilenummer MLX90248ELD ist in einem ultradünnen QFN-Paket verarbeitet und weist ein polunabhängiges Verhalten auf. Die Mikrowatt-Leistung konnte dank eines kompakteren Systemdesigns noch zusätzlich verbessert werden. Das Gerät weist zudem aufgrund einer fortschrittlichen „Dynamic Offset Cancellation Technique“, die in den Chip integriert ist, eine sehr hohe magnetische Empfindlichkeit bei akkurater, zuverlässiger Leistung über den gesamten Betriebsbereich auf. Die Magnetempfindlichkeit des MLX90248 ist Omnipolar™, das heißt, er kann durch ein nördliches oder südliches Magnetfeld aktiviert werden. Das Gerät schaltet bei Vorhandensein eines ausreichend starken Magnetfeldes (Bop) gegenüber der markierten Seite des Pakets ein. Ist kein Magnetfeld vorhanden (Brp), schaltet der Ausgang ab.

In konkreten Anwendungen reduziert Omnipolar™ den Aufwand der magnetischen Auslegung, da einfach die spezifizierten Schwellen (Bop/Brp) unabhängig von der Polarität angepasst werden. In der Produktion ermöglicht dies einen effizienteren Prozess, da die Notwendigkeit, den aktivierenden Magnet bei der Montage anzupassen, wegfällt. MLX90248 integriert einen äußerst empfindlichen Hall-Sensor mit einem maximalen Ansprechpunkt von 6mT und einem minimalen Auslösepunkt von 0,5mT. Die Systemkosten werden reduziert, da ein relativ kleiner, preiswerter Magnet zum Auslösen des IC ausreicht.

Niedriger Stromverbrauch
Viele Sensoranwendungen sind batteriebetrieben oder stellen strenge Anforderungen hinsichtlich des Stromverbrauchs. Der MLX90248 kombiniert die Eignung für niedrige Versorgungsspannungen (2,5V ~ 3,5V) mit einem niedrigen durchschnittlichen Stromverbrauch (8µA @ 2.5V). Der Stromkreis setzt einen Taktgebermechanismus ein, um das Hall-Element und Analogsignal-Verarbeitungseinheiten zyklisch mit Strom zu versorgen. Die Abtastung erfolgt alle 70ms (maximal). Während dieses Zeitraums versetzt die interne Logik das Gerät für durchschnittlich 85µs in den ‘AWAKE’ Modus, um mögliche Veränderungen des Magnetfeldes zu erfassen. Anschließend wird das Magnetfeld des Hall-Elements mit den vordefinierten Schwellen (Bop/Brp) verglichen und der Ausgangszustand den Schwellen entsprechend verändert. Für den Rest der Zeit befindet sich MLX90248 im ‘SLEEP’ Modus, wobei der Ausgang in seinem vorherigen Zustand verharrt. Durch diese SLEEP/AWAKE Strategie wird die IC-Mikrowatt-Leistung gefördert (weniger als 18µW bei 2,5V) während die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Magnetfelderkennung aufrechterhalten bleiben. Aufgrund des niedrigen Verbrauchs eignet sich MLX90248 gut für Anwendungen, bei denen der Stromverbrauch eine wesentliche Rolle spielt und ermöglicht die Verlängerung der Betriebszeit zwischen Aufladevorgängen (bei gleichen sonstigen Bedingungen).

Paket
Bisher war der MLX90248 nur in Form eines Thin SOT-23 Pakets lieferbar (Kundenteilenummer MLX90248ESE). Jetzt ist das Gerät auch in einer „Chip Scale Package“ (CSP) Option erhältlich, der kleinsten Packaged IC Konfiguration, die es aktuell auf dem Markt gibt. Das CSP spart wertvollen Platz auf der Platine und im Modul und erlaubt kleinere Geräte zu konzipieren oder mehr Platz für andere Merkmale und Funktionen bereidzustellen. Der Platzbedarf des neuen Ultra-Thin QFN (Quad Flat No leads) Pakets beträgt nur 3mm2 (1,5 x 2mm) bei einer maximalen Dicke von 0,43mm. Besonders wichtig ist dies bei Anwendungen wie Handhelds und Portables, bei denen ständiger Bedarf an noch mehr Miniaturisierung und ultra-schlanken Designs herrscht.

Anwendungen
Erste Anwendungsbereiche des MLX90248 waren Mobiltelefone, bei denen damit das Öffnen und Schließen erkannt und die Hauptfunktionen ein- und ausgeschaltet werden. Melexis ist wegbereitend im Micropower-Segment; erste Produkte kamen bereits 1998 auf den Markt. Seitdem erfahren das Design und die Zuverlässigkeit des MLX90248, sowie Melexis’ technischer Support und die Qualität immer mehr Anerkennung. Samsung, ein führender Verbraucherelektronikhersteller, setzt auf den Omnipolar™ Micropower Hall-Effektschalter und integriert ihn in seine neuesten, preisgekrönten Produkte. Die Anwendungsmöglichkeiten des MLX90248 erstrecken sich inzwischen auf viele weitere elektronische Gadgets, wie Kameras und Camcorders (Erkennung der Bildschirmrotation), Notebooks und portable Player (Bildschirm ein/aus), Objektivabdeckungen für Kameras, ausklappbare Blitze (ein/aus) und diverse andere Anwendungsbereiche. Der richtige Weg scheint eingeschlagen zu sein, da diese Art von Hall-Effektschalter weiterhin zur Lösung zentraler Designprobleme, auch bezüglich der Einfachheit und Flexibilität, durch omnipolares magnetisches Verhalten, geringen Stromverbrauch auf der Basis von Mikrowatt-Betrieb, geringen Abmessungen und geringem Gewicht, basierend auf dem neuen Ultra-Thin QFN Paket mit niedrigem Profil, beiträgt. Bei der Aufzählung der Vorteile, die der MLX90248 bietet, spielen auch die reduzierten Systemkosten eine Rolle.

Verfügbarkeit
Muster des MLX90248ELD (UTQFN) sind ab sofort verfügbar. Der Produktionsbeginn ist für Ende des Q2 2007 geplant. Der Preis des MLX90248ELD beträgt 0,251 Euro für eine Menge von 50k Bauteilen. Der MLX90248ESE (TSOT) geht ebenfalls in die Massenproduktion, auch hier sind Muster erhältlich. Der Preis des MLX90248ESE beträgt Euro 0,238 Euro bei einer Menge von 50k.