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  • 高性能汽车级霍尔开关助力电动车多跑5公里

  • 2021-09-24 11:40 1080

随着电动自行车行业标准越来越明晰和规范,电动自行车厂家对自身产品品质要求也越高,很多厂家陆续提出了“千一计划”或者“万五计划”(即一万台车中返修率为万分之十或者万分之五)。而在电动车返修记录中,电机失效所占的比重比较大,故是电动车厂家的重点关注项目之一。导致电机失效的原因多种多样,电机进水、电机擦缸、霍尔失效位列前三位。除了电机机械结构的改进需求,霍尔芯片的高可靠性要求也是大势所趋。意瑞汽车级霍尔芯片CH443的诞生完美解决了客户痛点。


   


优势一

CH443可支持电压低至2.7V,内部集成LDO电路,对供电电压的纹波和耦合噪声也有不错的抑制效果。

 

  


图1 CH443功能框图


优势二

CH443采用的BCD工艺本身温漂性能就比较好,再加上芯片内部集成了温度补偿优化电路以及芯片出厂前的校准设置,使得CH443拥有良好的参数一致性和温度一致性。参考图2,CH443数据手册中标出的Bop,Brp参数是-40°C~150°C全温度范围的结果。

 

  

2 CH443 磁参数

 

CH443这样设计的初衷有两点,

1)  目前正弦波FOC控制的电机磁场相对弱一些,因此磁感应偏差相对强磁场景更加明显,这就对芯片的Bop Brp一致性提出了更高的要求(如图3),霍尔检测的位置准确也会使得电机转动更平稳,电机耗电量更低,从而增加电动车的续航能力;

2)  霍尔是放置在电机内部的,预示着极其高温的恶劣环境温度,这就要求芯片具有优良的温度特性。

  

         


3 霍尔芯片磁参数偏移对输出的影响

 


优势三

很多电机厂生产线的规范度还不是很高,人工作业时,ESD等对芯片造成直接损坏和弱损坏的案例层出不穷,CH443 具有±8kV 人体模型ESD性能,基本可以满足生产装配过程中的要求,如图4 CH443第三方机构的8kv HBM ESD测试认证结果。

 

  

4 CH443 ESD 测试认证报告截图


优势四

CH443芯片具有完备的芯片保护机制,

1)  为了防止客户端电源线装反损坏芯片,CH443内部集成了防反二极管; 

2)  由于OUT pin上无电容,失效率最高,CH443内部增加了反向续流功能; 

3)  为避免电机的脉冲耦合到霍尔端导致芯片损坏,CH443内部集成3.6ATVS以抵挡浪涌冲击,从而保护内部电路(图5)。

 

  

图5 CH443抗雷击浪涌测试

 

相比市面上其他用于电动车领域的霍尔芯片,CH443内部集成更多、更完善的保护功能和汽车级的ESD等级,并采用独到的磁参数控制技术实现优秀的温度一致性。随着电动自行车品质要求实施,以及意瑞霍尔品牌口碑的提升,CH443TB在市场上的占有率也在不断提高,基本被认定为目前自行车电机位置反馈需求的最优解决方案。意瑞半导体CH44X系列汽车级霍尔开关芯片已经发展成为电动两轮车、三轮车行业的主流方案,为电动自行车品质的提升添砖加瓦。

 

CH44X 产品系列简介

 

  


  

 

 

 

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