A Texas Instruments (TI) bemutatta a TMCS2100-Q1 típusú, többtengelyű, mágnesmag nélküli Hall-effektusos áramérzékelőjét, amelyet hibrid és elektromos járművek (HEV/EV) hajtásinvertereihez fejlesztettek. Az eszköz a vízszintes és függőleges tengely mentén végzett méréseket egy saját fejlesztésű jelfeldolgozó algoritmussal kombinálja, így nagyobb pontosságú árammérést tesz lehetővé a mágnesmagos érzékelőkkel járó méret- és tömegnövekedés nélkül.
A TI szerint a többtengelyű architektúra 20-szor nagyobb pontosságot biztosít az egytengelyű, mágnesmag nélküli megoldásokhoz képest. Az érzékelőnél 0,4 mm-es elmozdulás esetén 1% alatti, míg 0,1 mm-es elmozdulásnál akár 0,25%-os elmozdulási hiba érhető el.
A pontos árammérés kulcsfontosságú a hajtásinverterekben, mivel a mért áramérték a motor nyomatékszabályozási körének része. A mérési hibák hatással lehetnek a nyomatékszabályozás pontosságára, a hatásfokra és a teljesítményleadásra, különösen a terhelés és a hőmérséklet változásakor. A pontatlan áramérzékelés nyomatékingadozást is okozhat, ami egyenetlen gyorsuláshoz, nagyobb motorzajhoz és alacsonyabb energiahatékonysághoz vezethet.
A hagyományos hajtásinverteres áramérzékelési megoldásoknál kompromisszumot kell kötni a mérési pontosság és a fizikai méret között. A mágnesmagos vagy C-magos érzékelők nagy mérési pontosságot biztosíthatnak, ugyanakkor növelik az alkatrész méretét és tömegét. A mágnesmag nélküli Hall-effektusos megoldások csökkentik a mágneses anyag és a tokozás méretét, az egytengelyű kialakítások azonban érzékenyebbek lehetnek a mechanikai elmozdulásra és a mágneses áthallásra.
A TMCS2100-Q1 két tengely mentén, egyidejűleg méri a mágneses teret, ezáltal csökkenti az elmozdulásból eredő mérési hibákat. A jármű működése közben fellépő rezgések és mechanikai mozgások megváltoztathatják az érzékelő és a gyűjtősín egymáshoz viszonyított helyzetét. A többtengelyű mérés lehetővé teszi, hogy a rendszer hatékonyabban kompenzálja ezeket a helyzetváltozásokat, és ezáltal megőrizze az árammérés pontosságát.
Az érzékelő a gyűjtősínhez képest úgy is elhelyezhető, hogy nincs szükség olyan mechanikai módosításokra, mint bevágások, hornyok vagy furatok kialakítása. Ez egyszerűsítheti a mechanikai integrációt és a hőmenedzsmentet, miközben nagyobb szabadságot biztosít a NYÁK és az inverter elrendezésének optimalizálásakor.
A mágnesmag elhagyásával, ugyanakkor a nagy mérési pontosság fenntartásával a TMCS2100-Q1 kisebb méretű és nagyobb teljesítménysűrűségű hajtásinverterek tervezését támogathatja. A pontosabb árammérés emellett hozzájárulhat a precízebb nyomatékszabályozáshoz és az akkumulátorban tárolt energia hatékonyabb felhasználásához.
A TMCS2100-Q1 gyártási mennyiségben már elérhető a TI kínálatában. A rendszerfejlesztéshez és teszteléshez a gyártó értékelőmodult, karakterizáló modult, valamint referenciadesignt is biztosít.
A TMCS2100-Q1 főbb műszaki adatai:
| Műszaki jellemző | Érték |
| Pontosság az egytengelyű megoldásokhoz képest | 20× nagyobb |
| Elmozdulási hiba 0,4 mm-es elmozdulásnál | < 1% |
| Elmozdulási hiba 0,1 mm-es elmozdulásnál | 0,25% |