XtremeSense™ TMR 技术如何实现高效应用

在当今的半导体行业中，我们确实注意到各个工业 和汽车领域对提高效率的需求不断增长 ，这促使设计考虑因素发生重大转变，特别是在电流感应方面 要求。如果您正在阅读本文，那么您很可能是寻求更高效率解决方案的设计师队伍中的一员，因为您的系统变得更加复杂，并且需要能够处理增加功率的解决方案，特别是当电气化越来越成为我们日常生活的一部分时生活在大规模应用中。设计师之间讨论的一个主要观点是，此类需求量的增加如何表明，由于不断变化的需求，现有的基于磁性的解决方案可能会在 2030 年面临淘汰。现代应用需要功能更强大的解决方案，例如宽带隙 (WBG) 功率器件，从而提高了电流感应的性能要求。

WBG 解决方案如何克服设计人员每天面临的挑战

正如EE Times Europe所强调的那样，“WBG SiC 和 GaN 材料可显着提高 SiC牵引逆变器 和 GaN 适配器/充电器等应用的效率。 SiC 和 GaN 技术在过去几年中取得了巨大发展，被证明是商业上可用的节能技术。”

与传统硅基替代品相比，宽带隙组件可提供更小、更快、更可靠的电力电子解决方案，并且具有卓越的效率。电动汽车 (EV)、可再生能源和整体电源效率等关键领域日益需要更精确、更高带宽的电流传感器。虽然基于霍尔的解决方案曾经几乎是标准配置，但我们现在见证了重点转向隧道磁阻 (TMR) 技术等先进技术，因为设计人员被其优势所吸引。

为什么您要考虑在您的设计中使用 TMR?

答案是多方面的。与分流电阻器和基于霍尔效应的传感解决方案相比，TMR 的优势 包括更低的功耗、更好的热稳定性、更高的分辨率和更高的灵敏度。工业应用对灵敏度日益增长的需求预计将推动巨磁阻 (GMR) 或 TMR 传感器的采用，重点是满足不断变化的需求，毫无疑问，还有新的法规。

然而，很明显今天的设计师是有眼光的。他们不会选择仅提供另一种平均性能的解决方案。如果您正在寻找一种新的解决方案，不仅能满足当今的需求，而且有足够的潜力来应对未来的意外变化，那么 TMR 解决方案可能正是您所需要的。 TMR 传感器在高带宽、精度和长期性能对成功至关重要的领域表现出色。值得注意的是，Allegro MicroSystems 的 XtremeSense™ TMR 传感器解决方案利用后端 (BEOL) 兼容性，提供了令人信服的替代方案。俗话说，小事情很重要，尤其是在空间有限的情况下进行设计时，XtremeSense™ 无疑符合这一要求。这些传感器位于 BEOL 层内，可提供更大的传感区域，同时保持紧凑的芯片尺寸，建立在霍尔传感器的优势之上。

TMR 传感器卓越的信噪比 (SNR) 能够以极高的精度检测微小的磁场变化，从而增强应用的传感能力。此外，其更宽的动态范围有利于高分辨率磁场测量，同时增强了温度变化的稳定性。特别是当消费者希望将他们的电动汽车长时间推入更恶劣的环境时，无论遇到什么情况，TMR 都能够保持稳定并平稳运行，这是一个优势。

Allegro 的 XtremeSense TMR 解决方案的共模场抑制 (CMFR) 功能高达 –54 dB，可解决相邻导体或磁体感应的杂散磁场的有害影响，从而最大限度地降低系统效率。 Allegro MicroSystems 利用标准 CMOS 制造工艺、更小的芯片尺寸和更短的测试时间，缩小了与霍尔传感器的成本差距，同时提供卓越的性能。

真实产品，真实效果

Allegro MicroSystems 的 CT43x 和 CT45x 传感器体现了这一进步，专为EV 应用量身定制， 具有高带宽 (1 MHz)、过流故障检测和抗共模场 (CMFR：–54dB) 等功能。值得注意的是，Suncall Corporation 在其电动汽车产品中采用 Allegro 的 TMR 传感器突显了在准确性、低功耗和整体效率方面的切实好处。

总之，Allegro MicroSystems 的 TMR 技术 是一项关键的进步，以具有竞争力的价格提供卓越的技术性能。随着高端应用需要日益复杂的解决方案，TMR 技术有望成为未来创新的标准，补充现有霍尔传感器的优势。