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© Carl Hanser Verlag, München www.hanser-automotive.de Nicht zur Verfügung im Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern HOCHINTEGRIERTER LED-TREIBER EIGNET SICH IDEAL FÜR KFZ- APPLIKATIONEN 3-kanaliger Lineartreiber für hohe Betriebsspannungen mit LED-Ausfallerkennung GESCHÜTZT GEGEN 45V SPANNUNGSSPITZEN LED-AUSFALLERKENNUNG AUCH BEI AKTIVER DIMMUNG 5,5V BIS 40V Flexibel ♦Programmierbarer LED-Konstantstrom (bis zu 70mA, 2A mit externem Transistor) ♦±5% LED-Stromgenauigkeit ♦Niedriger Spannungsabfall (max. 0,7V) ♦Integrierter +3,4V/4mA Spannungsregler IN 16-TSSOP-EP 6,4 m m DIM1 DIM2 DIM3 LEDGOOD x 5 m m MAX16823 5 m m OUT1 OUT2 OUT3 REG CS1+ CS2+ CS3+ 16-TQFN x 5 m m 3,4V LEDs LEDs Robust ♦Unterspannungs-Abschaltung ♦Kurzschluss-Schutz ♦Thermischer Überlastschutz ♦Betriebstemperatur -40°C bis +125°C R1 R2 R3 LEDs LINEARTREIBER UND KONTROLLIERTE DIMMERWELLENFORM MINIMIEREN EMI EVALUATIONS-KIT ERHÄLTLICH UNABHÄNGIGE STROMEINSTELLUNG JEDER LED-KETTE Weitere Informationen zu unseren LED-Treibern finden Sie unter: www.maxim-ic.com/HB-LED / DIRECT DISTRIBUTION Austria: 0800-292-014 Germany: 0800-8279250-242 Switzerland: 0800-862946 Anwendungen ♦Kfz-Leuchten (Rückleuchten, dritte Bremsleuchte, RGB- Armaturenbeleuchtung) ♦Warnleuchten ♦LCD-Hintergrundbeleuchtung www.maxim-ic.com/MAX16823-info KOSTENLOS: Automotive Design Guide – Verschickt innerhalb von 24h! Rufen Sie uns an um weitere Unterlagen oder Muster zu erhalten: Tel 0800-8279250-242 Das Maxim Logo ist ein eingetragenes Warenzeichen von Maxim Integrated Products, Inc. Das Dallas Semiconductor Logo ist ein eingetragenes Warenzeichen von Dallas Semiconductor Corp. © 2007 Maxim Integrated Products, Inc. Alle Rechte vorbehalten.
© Carl Hanser Verlag, München www.hanser-automotive.de Nicht zur Verfügung im Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern 22lA UTOMOTIVE 5-6.2007l KOMPONENTEN Konzept ermöglicht die Verwendung derselben Schaltungsarchitektur für verschiedene Anwendungen. Grundsätzlich werden nur mehr das digitale Schaltungskonzept und die Ausgangsstufe der Applikation angepasst. Im Falle einer Drehrichtungserkennung wird ein zusätzlicher Multiplexer und ein weiterer GMR-Widerstand genutzt. Der GMR-Effekt führt zu einem besseren Signal-zu-Rausch- Abstand, was sich in einer geringeren Signalverstärkung aber auch einer guten Reproduzierbarkeit niederschlägt. GMR-Spin-Valves-Sensoren basieren auf einer Drei-Lagen- Anordnung (Bild 1). Die Dicke der Trennschicht (spacer layer) ist so gestaltet, dass es eine geringe Kopplung gibt. Eine Schicht (pinned layer) ist hart magnetisch eingeprägt. Die andere Schicht (free layer) passt sich in der Orientierung dem externen Feld an. Es entsteht nun eine Widerstandsänderung, die durch den Winkel zwischen freier und harter Schicht bestimmt ist. Diese Widerstandsänderung wird nun typischerweise über eine Brückenschaltung ausgewertet. Die Empfindlichkeit der GMR-Brücke kann zusätzlich noch über die Breite der GMR Streifen angepasst werden. Die unteren Halbleiterschichten werden in einem qualifizierten und erprobten Standardprozess erzeugt. In den folgenden Beispielen handelt es sich um einen 0,5-µm-Bi- CMOS-Prozess, der bereits für Hall-Sensoren seit mehreren Jahren im Einsatz ist. Die GMR-Schichten werden auf den vorgefertigten Wafer aufgebracht. Diese Kompatibilität erlaubt schnelle Entwicklungszeiten und reduziert auch das Entwicklungsrisiko. ABS-Raddrehzahlsensor Im ABS-Drehzahlfühler-Bereich sind kontaktlose und robuste magnetische Messverfahren ideal geeignet, da es weder eine Abnützung des Zahnrades gibt, noch Schmutz oder Feuchtigkeit die magnetische Feldstärke beeinträchtigt. GMR-Sensoren benötigen hier keinen externen Magneten zur Stabilisierung, wie er für AMR-Sensoren üblich GMR-EFFEKT Im Gegensatz zur ›normalen‹ magnetischen Widerstandsänderung beruht der 1988 von Peter Grünberg u. a. am Forschungszentrum Jülich (sowie unabhängig davon von einer französischen Arbeitsgruppe) entdeckte Giant Magneto Resistance- (GMR)-Effekt auf der magnetischen Ordnung der Elektronenspins in einem äußeren magnetischen Feld. Dabei nutzt man mindestens zwei magnetische Schichten, die parallel zueinander angebracht werden, und eine Zwischenschicht, die präpariert ist, wobei sich der Widerstand einer solchen Schichtung ändert. Für einen Strom, der in der Schichtebene fließt, ändert sich der Widerstand der Multilagenschichten in Abhängigkeit von der relativen Ausrichtung der Magnetisierung in den beiden Schichten. Dieser Effekt ist am größten, wenn die beiden Schichten antiparallel magnetisiert, und am kleinsten, wenn sie parallel zueinander magnetisiert sind. Der GMR-Effekt wird in Leseköpfen von Festplatten und für Sensoren zur Weg-, Winkeloder Drehzahlmessung genutzt. Nichtflüchtige magnetische Datenspeicher mit wahlfreiem Zugriff (MRAM) auf der Basis des GMR-Effekts existieren als Prototypen. ist. Dies hilft gerade bei den üblichen Polrädern die Systemkosten zu reduzieren und Abmessungen zu minimieren. Der GMR-Effekt ist das empfindlichste magnetische Messprinzip, das in einem Fahrzeug angewendet wird und übertrifft den Halleffekt etwa um den Faktor 5 bis 10. Es können Bild 1: Prinzipieller GMR-Spin-Valve-Aufbau. © automotive daher mit herkömmlichen Geberrädern deutlich größere Luftspalte realisiert werden. Ein Kostenreduzierungspotential stellt die Möglichkeit der Verwendung billigerer magnetischer Polräder mit schwächerer Magnetisierung dar. Erste Muster eines I-GMR ABS-Drehzahlsensor von Infineon sind verfügbar (TLE5041C). Kurbelwellensensor Das Kurbelwellensensorsignal wird zur Steuerung der Zündzeitpunkte verwendet. Deshalb werden an die Wiederhol- und Phasengenauigkeit des Sensors besonders hohe Anforderungen gestellt. Wichtigster Vorteil von GMR im Vergleich zu Hall-Sensoren ist hier die verbesserte Wiederhol- und Phasengenauigkeit. Zusätzlich ist der temperatur- und frequenzabhängige Drift bei I-GMR äußerst gering. Bei Motor-Start/Stopp-Betrieb gibt es auch den Wunsch, die Drehrichtung des Motors zu erfassen. Hierfür wird ein drittes GMR-Element auf den Chip implementiert und in das Ausgangssignal aufgenommen. In dem Kurbelwellen-Segment werden demnächst erste Muster des TLE5025 von Infineon auf I-GMR- Basis verfügbar sein. Getriebesensoren Die Anforderungen an Getriebesensoren sind aufgrund der verschiedenen automatisierten Getriebetypen sehr unterschiedlich. Zusätzlich gibt es einen sehr starken Einfluss der Einbausituation und Geometrie auf die Sensoranforderungen. Als Beispiel kann man hier große Luftspalten anführen, die durch die Getriebeform und Anordnung der Zahnräder festgelegt werden. In Luftspaltbereichen >5 mm wird der Einsatz von Hall-basierenden Sensoren schwierig. Hier wurden in der Vergangenheit bereits mehrheitlich AMR-Typen (Anisotropic Magnetic Resistance) eingesetzt. Als Beispiel sei ein 7-Gang-
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