Unipolarer Halleffekt-Schalter mit umfassender Selbstdiagnose-Funktion

Neuer Hall-IC bietet leistungsfähiges Anwender initiiertes Performance-Monitoring und erfüllt aktuellste Sicherheitsanforderungen der Industrie- und Automobilelektronik

January 7, 2014

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Der neue A1160 von Allegro MicroSystems Europe ist ein unipolarer Halleffekt-Schalter mit integrierten Diagnose-Funktionen. Er bietet eine einzigartige Lösung zur Überwachung des gesamten internen Sensor-Signalpfads. Hierbei werden alle Funktionsblöcke vom Hall-Element bis zur Ausgangsstufe in den Test einbezogen.

Der neue IC ist der einzige verfügbare Hallsensor mit dem sowohl die korrekte elektrische Funktionalität als auch die fehlerfreie magnetische Abtastung verifiziert werden kann. Damit wird eine kritische Vorgabe für Sicherheitsanwendungen erfüllt, die den Anforderungen für Funktionale Sicherheit z.B. in Automobilen genügen müssen. Entsprechende Standards wie z.B. der „Automotive Safety Integrity Level“ (ASIL) oder die Industrievariante „SIL“ für derartige Applikationen erfordern sonst üblicherweise zwei Sensoren für die Redundanz.

Voraussetzung für die Selbstdiagnose-Fähigkeit des A1160 ist eine integrierte Spule, die das Hall-Sensorelement umgibt. Während des normalen Betriebs fungiert der A1160 als unipolarer Schalter (wobei der Ausgang bei Annäherung eines magnetischen Südpoles aktiv geschaltet wird, während er bei Entfernung des Magnetfeldes wieder ausgeschaltet wird). Der Diagnose-Modus wird mittels logischem High-Signals am DIAG Eingang aktiviert. Der Zeitpunkt der Diagnose kann hierdurch vom Anwender bedarfsgerecht gewählt werden.

Die während der Diagnose vom Prüfstrom durchflossen Spulenwindungen erzeugen ein Magnetfeld , das vom Hallelement intern erfasst und dann ausgewertet wird. Externe, homogene Magnetfelder (auch das Nutzfeld) werden im Diagnose-Modus durch das patentierte Diagnoseverfahren ausgeblendet. Im Diagnose-Modus gibt der Baustein ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal mit einem Tastverhältnis von 50 Prozent aus, wenn der Baustein das intern generierte magnetische Prüffeld fehlerfrei abtastet.

Der Diagnose-Modus testet den gesamten elektrischen Signalpfad der integrierten Schaltung und liefert dadurch eine eindeutige Aussage über die Funktionalitätszustand des Hall-Sensors. Mit dem A1160 kann auf den sonst üblichen redundanten Sensor in sicherheitskritischen Applikationen verzichtet werden, da die grundsätzlichen (A)SIL-Anforderungen durch die Überprüfbarkeit der Funktionsintegrität erfüllt werden.

Der Baustein bietet zudem eine ausgezeichnete Temperaturstabilität dank der bewährten Chopper-Stabilisierungstechnik. Der Ausgang ist gegenüber Kurzschluss geschützt, und außerdem enthält der IC einen Verpolschutz. Ein interner Spannungsregler ermöglicht den Betrieb an ungeregelten Versorgungsspannungen von 3,8 bis 24V. Ein erweiterter Schutz gegenüber Transienten ist mittels einer integrierten Z-Diode in Kombination mit einem externen Widerstand in Serie zum Vcc-Pin gegeben.

Der Allegro A1160LLH-T adressiert sowohl Anwendungen in der Automobil- als auch Industrieelektronik. Er arbeitet in einem weiten Temperaturbereich von -40°C bis +150°C und steht in einem 5-poligen SOT-23W-Gehäuse für die Oberflächenmontage (SMT) zur Verfügung.

Über Allegro MicroSystems

Allegro MicroSystems Inc. ist ein führendes Unternehmen bei der Entwicklung, Fertigung und Vermarktung von leistungsfähigen Power- und Halleffekt-Sensor-ICs. Die innovativen Lösungen von Allegro zielen auf die Wachstumsmärkte in den Bereichen Automobilelektronik, Kommunikation, Computer/Büroautomatisierung, Konsumer- und Industrieelektronik. Allegro hat seinen Firmensitz in Worcester, MA, USA mit Design- und Applikationszentren in Nord- und Südamerika, Asien und Europe. Weitere Informationen findet man unter: www.allegromicro.com.

Allegro MicroSystems Europe hat seinen Firmensitz in Chertsey, Großbritannien und stellt die europäische Vertriebs- und Marketing-Niederlassung dar. Von hier aus wird ein Netzwerk von Repräsentanten und Distributoren in Europa geführt. Allegro unterhält außerdem ein Design-Zentrum in Edinburgh, Schottland sowie ein Applikations- und Marketingzentrum in Annecy, Frankreich.

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Stephan Schurt
SSG Semiconductor Systems GmbH
Email: hallsensoren@ssg-de.com
www.ssg-de.com
www.allegromicro.com



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Allegro MicroSystems Europe hat seinen Firmensitz in Chertsey, Großbritannien, und stellt die europäische Vertriebs- und Marketing-Niederlassung dar. Von hier aus wird ein Netzwerk von Repräsentanten und Distributoren in Europa geführt. Allegro unterhält außerdem Applikations- und Marketingzentren in Heidelberg, Deutschland sowie in Annecy, Frankreich. Hinzu kommt ein Entwicklungszentrum in Edinburgh, Schottland.


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Tel: +49 (0) 6221 8723 5
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