Melexis stellt die nächste Generation isolierter, integrierter Stromsensoren für Automotive-Anwendungen vor

Der MLX91220/21 baut auf der ersten Generation von Stromsensoren auf, welche bereits die Sensorelemente und eine präzise Signalkonditionierung mit Spannungsisolation integriert haben. Die Stromsensoren der neuen Generation, die in den Miniaturgehäusen SOIC8 narrow body und SOIC16 wide body erhältlich sind, bieten eine höhere Leistungsfähigkeit, durch eine Erhöhung der Bandbreite auf 300kHz, was zu einer Reaktionszeit von nur 2µs führt. Diese kurze Reaktionszeit unterstützt höhere Schaltfrequenzen und eine genauere Nachführung in Regelkreisen.

Der MLX91220 verbessert auch die duale On-Chip-Überstromerkennung (OCD; Overcurrent Detection), durch Nutzung eines internen und eines externen Überwachungsmechanismus. Die innere OCD-Schwelle kann innerhalb oder außerhalb des Bereichs gewählt werden und hat eine Reaktionszeit von 2 µs. Die externe OCD-Schwelle lässt sich über eine externe Referenzspannung innerhalb oder nahe des Ausgangsbetriebsbereichs mit einer Reaktionszeit von 10 µs einstellen.

Beide Mechanismen können in einer Anwendung verwendet werden, um Redundanz zu bieten oder getrennte Zustände von Kurzschluss und Out-of-scope zu erkennen.

Der MLX91220 und MLX91221 bieten flexible Ausgangsmodi, die werkseitig bei Melexis eingestellt werden. Automotive-Anwendungen bevorzugen typischerweise ratiometrische analoge Ausgangsspannungen, während industrielle Anwendungen häufig auf eine feste Empfindlichkeit angewiesen sind, die auf einer Referenzspannung basiert. Der Ausgangsmodus wird werkseitig angepasst und lässt sich über intuitive Bestellnummern auswählen.

Im Gegensatz zu den meisten Stromsensoren ist der MLX91220/21 nicht auf ferromagnetische Konzentratoren angewiesen. Stattdessen erfasst ein internes differenzielles Sensorkonzept das vom integrierten Primärleiter erzeugte Magnetfeld. Dieses Konzept bietet auch hohe Streufeldimmunität und ermöglicht eine Leistungselektronik mit höherer Dichte, da der Sensor weniger von magnetischen Streufeldern in unmittelbarer Nähe beeinflusst wird.

Das SOIC8-Gehäuse ist gemäß IEC/UL-62368 für eine Isolationsspannung von 2,4 kV_eff ausgelegt; das breitere SOIC16-Gehäuse verdoppelt diesen Wert auf 4,8 kV. Das SOIC16-Gehäuse bietet aufgrund der höheren Pinzahl und größeren Leiterdicke auch einen geringeren Primärleiterwiderstand. Beide Varianten unterscheiden sich von diskreten Shunt-Lösungen durch einen niedrigeren spezifischen Widerstand. Der SOIC16-Baustein erreicht 0,75 mΩ, während die SOIC8-Variante 0,85 mΩ misst. Dies ist deutlich niedriger als bei Shunt-basierten Lösungen.

Die hohe Funktionsvielfalt und Designflexibilität des MLX91220 und MLX91221 bietet einen Wettbewerbsvorteil, wenn die Leistungsfähigkeit mit nur einem Baustein optimiert werden soll. Um Kunden dabei zu helfen, das Design zu vereinfachen und von neuen Funktionen zu profitieren, entwickelt Melexis kontinuierlich neue Technologien, um sein bestehendes Angebot an Sensoren zu verbessern.

Muster und ein Entwicklungskit sind ab sofort erhältlich. Weitere Informationen über Melexis oder deren Distributor vor Ort.