趨勢一：系統(tǒng)電氣化

自動駕駛、對更好用戶體驗的需求以及減少溫室氣體排放的推動力，使得汽車電氣化程度不斷提高，這需要在汽車中安裝更多的半導(dǎo)體器件，包括位置傳感器。這是我們的第一個趨勢。

熱效率對于電動汽車 (EV) 至關(guān)重要。電動泵將冷卻劑（如機(jī)油和水乙二醇）在整個車輛內(nèi)循環(huán)，以控制各種系統(tǒng)的溫度。多個電子控制單元 (ECU) 控制這些系統(tǒng)。電動汽車開啟后，MCU 可以通過監(jiān)測溫度來確定是否有足夠的冷卻液泵送到特定系統(tǒng)。電動泵增量旋轉(zhuǎn)編碼器中使用的高分辨率霍爾效應(yīng)傳感器使微處理器能夠更高效地響應(yīng)熱事件。諸如高帶寬 TMAG5110-Q1 之類的器件可提供低延遲輸出，同時還提供高靈敏度功能，從而讓設(shè)計人員在傳感器放置方面擁有更大靈活性。

各原始設(shè)備制造商 (OEM) 的轉(zhuǎn)向柱設(shè)計不盡相同，但常用的實現(xiàn)方式是連接多個控制模塊，并管理多個開關(guān)和按鈕控制功能，例如轉(zhuǎn)向燈、前照燈、雨刮器、巡航控制和滾輪。以前考慮到自動駕駛或舒適性原因，這些功能是采用機(jī)械方式實現(xiàn)的，現(xiàn)在已成為同時具有磁性功能的電氣解決方案。對于大多數(shù)應(yīng)用，TMAG5170D-Q1 和 TMAG5173-Q1 能夠以高精度測量復(fù)雜角度，從而滿足汽車安全完整性等級 (ASIL) B 甚至 ASIL D 系統(tǒng)級合規(guī)性。圖 2 顯示了經(jīng)過改裝，以使用 3D 霍爾效應(yīng)傳感器開發(fā)板代替機(jī)械觸點的 OEM 轉(zhuǎn)向柱控制模塊。

電機(jī)位置檢測是電機(jī)設(shè)計的一個基本方面，可確保電機(jī)以卓越效率運行。隨著功效要求的提高，位置傳感器的性能預(yù)期也會提高，這些傳感器能夠高精度地監(jiān)測電機(jī)軸的精確旋轉(zhuǎn)位置。通過了解電機(jī)的位置，牽引逆變器中的微處理器和功率級可以為電機(jī)線圈提供精確的電流量，從而更高效地管理扭矩。挑戰(zhàn)在于當(dāng)電機(jī)以全速（100,000rpm 或更高）運行時，如何以盡可能高的精度（約 0.5°）在整個額定溫度范圍內(nèi)測量角度。由于 LDC5072-Q1 電感式傳感器（也稱為電感式旋轉(zhuǎn)變壓器）本身對雜散磁場具有抗擾度，因此適用于此任務(wù)。這項技術(shù)的另一個好處是不需要磁體。圖 3 顯示了頂部安裝了牽引逆變器的電機(jī)。

汽車電氣化為位置傳感器創(chuàng)造了許多用例，其中電動助力轉(zhuǎn)向 (EPS) 最為普遍。隨著 EPS 的不斷發(fā)展，電機(jī)位置傳感器和車輪位置傳感器的精度和分辨率要求也不斷提高。在 EPS 系統(tǒng)中，TMAG6181-Q1 可以非常精確地提供電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，角度誤差低至 0.4°，并支持高達(dá) 100,000rpm 的轉(zhuǎn)速，延遲小于 2μs，而 TMAG5170D-Q1 有助于確定方向盤的 3D 位置。方向盤角度傳感器將數(shù)據(jù)發(fā)送到 ECU，以實現(xiàn)出色的車輛操作和控制。

電氣化不僅涉及汽車，還涉及電動自行車、踏板電動自行車和電動踏板車等運輸系統(tǒng)。雖然這些產(chǎn)品已經(jīng)問世多年，但在電機(jī)換向、轉(zhuǎn)速和輪速感應(yīng)方面仍有新的進(jìn)步，需要位置傳感器。電動自行車有幾種新趨勢值得注意：

• 電機(jī)換向之前是通過三鎖存器無刷直流電機(jī)實現(xiàn)的，但大多數(shù)電動自行車電機(jī)提供商現(xiàn)在都通過高速、高精度角度傳感器來監(jiān)控電機(jī)。TMAG6180-Q1 AMR 傳感器具有高精度角度測量（室溫下為 0.1°），因此非常適合這種應(yīng)用。
• 使用 TMAG5115 等霍爾效應(yīng)鎖存器進(jìn)行車輪轉(zhuǎn)速和節(jié)奏監(jiān)控可實現(xiàn)低抖動和快速響應(yīng)時間，從而實現(xiàn)精度更高的速度和方向測量。過去，霍爾效應(yīng)開關(guān)主要用于車輪轉(zhuǎn)速檢測。