Detección de posición 3D para actuadores compactos

Melexis lanza el MLX90381 5V, un pico-resolver magnético compacto diseñado para rastrear la posición del rotor en ensamblajes electromecánicos estrechos. El componente está dirigido a arquitecturas automotrices, plataformas de movilidad alternativa y robótica al proporcionar una salida analógica de alta velocidad para ecosistemas de control de motores con restricciones de espacio.

Integración en arquitecturas de motores con restricciones de espacio
La detección de posición en aplicaciones como válvulas electrónicas, mecanismos de asientos, motores de frenado y dirección, transmisiones de bicicletas eléctricas y actuadores robóticos a menudo impide el montaje tradicional de sensores en el extremo del eje. En los diseños de motores de eje pasante o de montaje lateral, el espacio físico es muy restringido. El MLX90381 5V aborda este problema utilizando la tecnología Triaxis Hall para medir la densidad del flujo magnético en tres dimensiones. Al permitir a los ingenieros de sistemas seleccionar entre pares de ejes magnéticos X/Y, X/Z o Z/Y, el dispositivo se puede montar de forma adyacente o por debajo de la pista magnética. Este mecanismo elimina la necesidad de espacio lateral adicional, simplificando la geometría de la placa de circuito impreso (PCB) y la gestión de tolerancias en ensamblajes mecánicos densos.

Procesamiento de señales y parámetros de rendimiento dinámico
El sensor emite señales analógicas de seno y coseno de alta velocidad para transmitir datos de posición continuos y en tiempo real al controlador del sistema. Operando con una fuente de alimentación estándar de 5 V, el resolver proporciona una tasa de actualización de señal de 2 microsegundos. Esta baja latencia admite la medición precisa de velocidades de rotación que superan las 50.000 revoluciones por minuto (rpm), adaptándose a los requisitos de ancho de banda dinámico de las configuraciones de motores de corriente continua (DC), corriente continua sin escobillas (BLDC) y motores síncronos de imanes permanentes (PMSM). Para la calibración en la línea de producción, el dispositivo incorpora una interfaz de comunicación I²C, lo que permite ajustes precisos en la sensibilidad y el ancho de banda del filtro para optimizar el procesamiento de señales a nivel del sistema.

Fiabilidad térmica y cualificación automotriz
El componente está alojado en un encapsulado DFN-6 estándar con dimensiones físicas de 2,0 mm por 2,5 mm por 1,0 mm. Mantiene la estabilidad operativa a través de un severo gradiente de temperatura de -40 °C a 160 °C. Para satisfacer los requisitos automotrices críticos para la seguridad, el hardware cuenta con capacidades de diagnóstico integradas y logra la cualificación AEC-Q100 junto con la preparación ASIL B como Elemento de Seguridad Fuera de Contexto (SEooC). Al combinar la detección magnética multieje con este tamaño compacto, la arquitectura reduce sistemáticamente los cuellos de botella de integración asociados con los componentes de detección rígidos estándar.

Contexto adicional
Esta sección detalla las especificaciones técnicas y la evaluación comparativa de la competencia que no se incluyeron en el comunicado de prensa original.

Los sensores de posición de magnetorresistencia de túnel (TMR) estándar, como las series Infineon TLE5012B o TDK TAS, ofrecen una alta precisión angular y una baja fluctuación de señal (jitter), pero generalmente se limitan a la medición de campo planar (X/Y). Esta rigidez arquitectónica obliga a los ingenieros mecánicos a alinear el sensor con precisión en el extremo del eje o perfectamente paralelo al imán dipolar. Por el contrario, la tecnología de efecto Hall 3D, como el mecanismo Triaxis en el MLX90381 o el Monolithic Power Systems (MPS) MA302, proporciona la capacidad de calcular la posición a partir de campos magnéticos fuera del plano (X/Z o Y/Z). Este compromiso objetivo prioriza la flexibilidad del empaquetado mecánico sobre la resolución teórica absoluta, lo cual es estructuralmente necesario para las transmisiones de bicicletas eléctricas de eje pasante y las articulaciones robóticas compactas donde la alineación axial está físicamente bloqueada.

Editado por Aishwarya Mambet, editora de Induportals, con asistencia de IA.

www.melexis.com