正在尋找更高精度的位置傳感器!

想內(nèi)制化最適合的位置傳感器!

想削減位置傳感器的成本!

如果您有上述需求，請(qǐng)一定要來(lái)看一看本篇文章。

Chen Guanyuan

Application Engineer

大家好，我叫陳冠元，來(lái)自瑞薩總部(日本)，主要負(fù)責(zé)xEV的位置傳感器IPS2550這款產(chǎn)品，并為客戶(hù)提供高質(zhì)量的技術(shù)支持。

瑞薩電子致力于為客戶(hù)提供應(yīng)用了電感式位置傳感器IPS2550的面向xEV的逆變器解決方案。

近年來(lái)，由于各國(guó)的碳中和戰(zhàn)略，燃油動(dòng)力汽車(chē)正逐漸被電動(dòng)汽車(chē)取代。2021年11月在英國(guó)舉行的COP26會(huì)議上，20多個(gè)成員國(guó)同意在2040年實(shí)現(xiàn)無(wú)燃油車(chē)。因此，沒(méi)有人能夠阻擋新能源汽車(chē)時(shí)代的到來(lái)。我相信未來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的人進(jìn)入到新能源汽車(chē)的研發(fā)以及制造領(lǐng)域。

今天要介紹一款所有xEV開(kāi)發(fā)者都無(wú)法拒絕的產(chǎn)品。那就是電動(dòng)汽車(chē)中不可缺少的車(chē)載位置傳感器「電磁感應(yīng)式傳感器IPS2550」。

無(wú)法拒絕的理由只有一個(gè)：便宜且易于使用。

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

首先我想介紹一下這款產(chǎn)品「電磁感應(yīng)式位置傳感器IPS2550」。

IPS2550是基于瑞薩電子的電磁感應(yīng)位置檢測(cè)技術(shù)，根據(jù)線圈的電磁感應(yīng)原理檢測(cè)目標(biāo)金屬的位置。

Q：正在尋找更高精度的位置傳感器!

A：IPS2550是基于電機(jī)軸設(shè)計(jì)的，可以通過(guò)將傳感器中的扇區(qū)數(shù)與電機(jī)中的極對(duì)數(shù)相匹配來(lái)優(yōu)化角度精度。IPS2550可對(duì)應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速高達(dá)600,000rpm(電角度)，并且可實(shí)現(xiàn)比其他位置傳感器更高的精度。比一般旋轉(zhuǎn)變壓器的精度高約2至3倍。

高精度≤0.1% full scale(理想線圈)

最大對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速高達(dá)600,000rpm(電角度)

Q：想內(nèi)制化最適合的位置傳感器!

A：由于IPS2550是根據(jù)線圈的電磁感應(yīng)原理檢測(cè)目標(biāo)金屬的位置，因此不受電機(jī)類(lèi)型和形狀的限制，可以靈活應(yīng)對(duì)所有貼裝方式。

關(guān)于IPS2550位置傳感器的構(gòu)成請(qǐng)看下圖，只需要金屬扇葉、PCB和半導(dǎo)體。而像旋轉(zhuǎn)變壓器等機(jī)械產(chǎn)品則需要有相當(dāng)?shù)闹圃旖?jīng)驗(yàn)以及高精度的設(shè)備來(lái)制造，這對(duì)于想內(nèi)置化屬于您的位置傳感器來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)不小的難題。相比較而言，IPS2550只需要一塊PCB、一個(gè)金屬扇葉和芯片，并不需要特殊的制造設(shè)備，就可以輕松制造屬于您自己的IPS2550位置傳感器。

對(duì)于各位xEV開(kāi)發(fā)人員，我們?nèi)鹚_會(huì)用一直以來(lái)的經(jīng)驗(yàn)為您提供線圈設(shè)計(jì)的全方位技術(shù)支持(從概念設(shè)計(jì)到線圈數(shù)據(jù))。包括系統(tǒng)分析和可行性研究、線圈設(shè)計(jì)、進(jìn)行優(yōu)化和線圈的Gerber數(shù)據(jù)等。我們還為xEV開(kāi)發(fā)人員提供各種設(shè)計(jì)示例CRB(客戶(hù)參考板目錄)作為參考。

Q：想削減位置傳感器的成本!

A：當(dāng)您使用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)變壓器作為xEV的位置傳感器時(shí)，需要將旋轉(zhuǎn)變壓器本體固定到電機(jī)上，并將其連接到電機(jī)軸上，再使用連接器將其連接到控制板，而且還需要在控制板上增加勵(lì)磁電路。而使用IPS2550時(shí)，只需如下圖所示配置即可。因此，IPS2550的BOM數(shù)的成本與旋轉(zhuǎn)變壓器相比，可降低30%或更多。

相關(guān)解決方案

接下來(lái)，我想介紹一下「應(yīng)用了IPS2550的xEV逆變器解決方案」。

在該解決方案中，不但具有面向xEV、輸出規(guī)格可達(dá)到100kW、而容積僅僅只有3.9L令人驚艷的尺寸大小的逆變器，而且通過(guò)利用IPS2550進(jìn)行了更高精度的角度位置檢測(cè)，達(dá)到更低的成本，更容易實(shí)現(xiàn)內(nèi)制化的設(shè)計(jì)。同時(shí)我們還在高壓逆變器環(huán)境下對(duì)位置傳感器的抗噪性進(jìn)行了驗(yàn)證。

在逆變器中主要使用的半導(dǎo)體均為瑞薩自己的產(chǎn)品，它們有IPS255、微控制器RH850/C1MA2、IGBT/FRD、光電耦合器等。瑞薩不但可以提供半導(dǎo)體，而且我們還可以提供硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三個(gè)領(lǐng)域的全方位的技術(shù)支持。

以下是該解決方案的系統(tǒng)框圖：

系統(tǒng)的易用性

我們不但提供用于評(píng)測(cè)的示例軟件、還會(huì)提供上述線圈設(shè)計(jì)示例以及支持線圈設(shè)計(jì)過(guò)程從而達(dá)到支援客戶(hù)進(jìn)行早期市場(chǎng)投放。

通過(guò)該解決方案：

尋找更高精度的位置傳感器

內(nèi)制化最適合的位置傳感器

削減位置傳感器的成本

我們想最大限度地幫助到具有上述要求的xEV開(kāi)發(fā)人員。

如果您對(duì)于上述解決方案感興趣，歡迎向瑞薩電子的銷(xiāo)售伙伴進(jìn)行咨詢(xún)。

原文標(biāo)題：工程師說(shuō) | 電感式位置傳感器IPS2550：旋轉(zhuǎn)變壓器xEV的替代、位置傳感器的最佳選擇

文章出處：【微信公眾號(hào)：瑞薩電子】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

審核編輯：湯梓紅