High speed rotary position sensor from ams ideal for use in safety-critical automotive applications

ams, 필수안전 자동차 애플리케이션에 이상적인고속 로터리 위치 센서 출시

2015/06/09

신제품 AS5147P 위치 센서 IC, 마그네틱 표유자계 내성 제공 및 ISO26262 준수 프로그램 지원

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2015년 6월 10일 – 고성능 아날로그 IC 및 센서 전문기업인 ams(지사장 이종덕)는 ISO26262 기능안전 국제표준 요건에 부합하여 자동차 애플리케이션에서 뛰어난 신뢰성을 실현하는 초고속 마그네틱 로터리 위치 센서(제품명: AS5147P)를 출시했다고 밝혔다.

AS5147P 는 분당 최대 28,000번 회전하는 rpm속도일 때 정확한 절대 측정 출력값과 증가분 측정 출력값을 제공하기 때문에, EPS(electric power steering), 브레이크 및 액셀레이터 페달, 펌프, 더블 클러치 트랜스미션, 스타터 모터, 알터네이터, 차량용 윈드스크린 와이퍼 모터처럼 필수안전 애플리케이션에 적합하다.

이번 신제품이 자동차 시스템 설계자에게 강조하는 특징은 1)매우 빠른 회전 속도에서도 매우 정확한 측정 성능, 2)높은 신뢰성, 3) 시스템 비용, 4)국제표준 준수 지원이다.

AS5147P은 매우 빠른 회전속도에서도 정확한 위치를 측정할 수 있는 특허기술 DAEC™ (Dynamic Angle Error Correction)가 적용되었다. DAEC 보정 회로는 센서 신호 체인에서 본질적으로 발생되는 전파 지연을 거의 제로 수준까지 감소시킨다. 그 결과, AS5147P의 각도 오차는 1.7krpm 일 때 거의 무시할 정도인 0.02°이며, 14.5krpm일 때 0.17°, 28krpm일 때 0.34°를 보여준다. DAEC 기능을 통해 AS5147P 디바이스는 1.9µs마다 측정 출력값을 재생성할 수 있다.

AS5147P의 표유자계에 대한 고유 내성은 자동차 애플리케이션에서 고신뢰성 및 낮은 시스템 비용을 보장한다. 자동차, 특히 강력한 전기 모터 및 고전류를 전달하는 컨덕터가 부분적이거나 전체적으로 포함된인 전기 드라이브트레인에서는 강력한 표유자계가 나타난다. 이러한 표유자계 영역은 마그네틱 위치 센서와 한 쌍으로 이용된 소형 타겟 자석(target magnet)의 표유자계보다 훨씬 더 강하다.

ams 마그네틱 위치 센서의 독자적인 차동 센싱 원리는 그 디자인 자체로서 표유자력에 내성을 갖도록 한다. 즉, 자동차 시스템 설계자는 자신들의 제품에 부피가 크고 값비싼 자기차폐기능을 추가할 필요성이 없다는 것을 의미하며, 결과적으로 경쟁사의 마그네틱 위치 센서 IC에 기반한 설계와 비교할 때 크기, 무게, 비용을 획기적으로 줄일 수 있다. AS5147P의 고감도는 6mm 직경만큼 작은 저비용의 타겟 자석을 사용할 수도 있다.

이와 함께, AS5147P는 자동차 OEM 업체들의 ISO26262 준수 프로그램을 다양한 방법으로 지원한다.

  • AS5147P는 ISO26262 표준에 부합되도록 개발되었으며, 표준에 명시된 SEooC (Safety Element out of Context)및 AoU (Assumption of Use) 가이드라인을 따른다. 이에 따라 제조업체들이 어떠한 ASIL 등급 요건을 달성할 수 있도록 지원한다.
  • ams는 AS5147P에 대한 안전 매뉴얼과 FMEDA(failure mode effects diagnostic analysis) 자료를 제공하며, 고객사들이 다양한 애플리케이션에서 목표 ASIL 등급을 달성할 수 있는 방법을 제시한다.
  • 안전 사례, 인증, AECQ-100 자격 (PPAP)에 대한 증거는 AS5147P의 개발 공정 자료로 제공할 준비가 되어있다.
  • ISO26262따른 통합 SEooC공정과 ISO26262를 지원하는 자료는 독립적인 제 3의 인증기관을 통해 인증받았다.
  • AS5147P는 자계강도 임계치 감지 기능 및 자력 손상 감지 기능을 포함해 ISO26262 공정을 지원하는 내부 진단 기능을 제공한다.

AS5147P는 제로 포지션 설정으로 연속적인 회전 샤프트(shaft)의 절대 각도 측정과 증가분 각도 측정 두 가지 모두를 제공한다. 표준 4선 시리얼 페리페럴 인터페이스를 통해 호스트 마이크로컨트롤러는 14비트 절대 각도 위치 데이터를 판독할 수 있으며 전용 프로그래머가 없어도 비휘발성 설정을 프로그램할 수 있다.

증가분 이동은 1회전당 4,096 steps/1,024 pulses의 최대 분해능을 갖춘 ABI 신호로 표시된다. ABI 신호의 분해능은 1회전당 4,096 steps/1,024 pulses, 1회전당 2,048 steps/512 pulses 또는 1회전당 1,024 steps/256 pulses으로 프로그램할 수 있다. BLDC(Brushless DC) 모터는 Pole-pair수를 1 에서 7까지 프로그램 가능하게 함으로써 표준 UVW 통신을 통해 제어할 수 있다.

ams의 하인즈 오이러(Heinz Oyrer) 수석 마케팅 매니저는 “뛰어난 정확성, 컴팩트한 크기 및 낮은 시스템 비용, 마그네틱 위치 센서의 통합을 제공한다는 것은 자동차에서 회전 위치 감지를 위한 최상의 솔루션으로 광범위하게 알려져 있다. AS5147P를 제공함으로써, ams는 OEM업체들의 ISO26262 준수 프로그램과 완벽하게 일치하면서, 표유자계 영향에 대해 고민할 필요도 없애주는 마그네틱 위치 센서를 선보이게 되었다”라고 말했다.

AS5147P는 TSSOP-14 패키지에서 양산 수량으로 현재 이용할 수 있다. 1,000개 수량 기준으로 단가는 5.31달러이다.

AS5147P의 데모 보드는 ams의 ICdirect 온라인 샵을 통해 이용할 수 있다. 샘플 요청 및 자세한 기술 정보는 AS5147P에서 참조할 수 있다.