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基于A1337角度传感器IC的低功耗模式

电子设计 来源:eeweb 作者: Allegro MicroSystems 2021-05-04 09:46 次阅读

本文讨论了A1337在电池供电的汽车和非汽车应用中的使用,其中传感器需要在多种任务模式下运行。

汽车系统即使在关断条件下也需要传感器操作

某些汽车角度感应应用甚至需要在关断条件下也能够跟踪角度位置。在熄火状态下,车辆中的大多数稳压器均无法运行。因此,必须在关闭状态下运行的传感器通常直接由汽车电池(12 V)供电。此类应用程序的示例包括:

  • 安全带被动安全系统
  • EPS马达位置

通常,这些电动机和安全带系统会减速,因此角度传感器IC需要计算多个角度传感器的旋转。因此,A1337包含一个对磁体的旋转匝数进行计数的电路。当传感器IC连接到汽车电池时,它们还必须具有低功耗模式,以实现高效的电池使用。通常,当车辆处于熄火状态时,传感器IC必须跟踪磁体的转数(TC)。即使设置为低功耗模式,A1337也会监视并跟踪TC。这样可以确保在钥匙接通或钥匙断开模式下使用A1337时,系统都能准确,一致地跟踪方向盘的位置或安全带的延伸。传统上,这种组合要求是通过相对复杂的机械电子组件的组合来实现的。

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A1337概述

A1337是一款360°角度传感器IC,可基于磁性圆形垂直霍尔(CVH)技术提供非接触式高分辨率角度位置信息。它具有片上系统(SoC)架构,其中包括CVH前端,数字信号处理以及SPI,SENT和PWM输出。它还包括片上EEPROM技术,可对校准参数进行灵活的行末编程。A1337非常适合需要角度测量0°至360°的汽车应用,例如电子助力转向(EPS),旋转移位器(PRNDL),安全带张紧器和节气门系统。A1337角度传感器设备旨在支持多种应用,并具有多种操作模式,可以按输出格式或功耗进行组织。通过输出格式,A1337支持SPI,SENT,PWM和Manchester接口。对于这些接口中的每一个,A1337都可以报告直接角度输出(通过所选输出接口报告的12位数字角度输出)或转数(TC)输出,即数量的量化跟踪计数磁性目标沿顺时针或逆时针方向进行的转数。根据功耗,A1337具有正常功耗模式,低功耗模式和超低功耗传输模式。

正常电源模式

在正常功率模式下,IC汲取最大电流(标称值为8.25 mA,有关更多详细信息,请参见A1337数据表中的“正常模式电源电流”规范)以操作其全部功能,并以RPM选择的最快速率更新角度输出寄存器模式和AVG设置。

低功耗模式

低功耗模式对于电池供电的应用非常有用,在这种应用中,可以将跟踪目标旋转的任务划分为两种任务模式之一。第一任务模式将类似于角度跟踪模式,在该模式下,传感器以全带宽跟踪输出,并以全分辨率提供其角度输出的测量值。第二任务模式可以被认为是转弯跟踪模式。在这种模式下,传感器无需以全分辨率跟踪角度,只需跟踪目标的转数即可。可以通过A1337中的EEPROM设置将一个转数单位的大小预先选择为180度或45度。A1337双向跟踪±1280圈。在低功耗模式下,A1337通常保持在较低的静态电流消耗状态。该IC未通过SPI,SENT或PWM接口提供正常的角度读数,但会定期唤醒以检查是否发生匝数计数。用户可以根据应用,通过对片上EEPROM存储器进行编程来调整低功耗模式操作的关闭时间。图2显示平均I以μA为单位的CC与可编程关断时间tOFF的关系。

编辑:hfy

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