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Melexis ha anunciado una nueva tecnología de sensores que promete mejorar significativamente los sistemas de gestión térmica de los vehículos eléctricos. El sensor del sistema microelectromecánico (MEMS) utiliza un diseño patentado que proporciona un sensor de presión MEMS más robusto.
Nuevo sensor de presión Melexis para aplicaciones de gestión térmica de vehículos eléctricos.
El chip MLX90830 está calibrado de fábrica para medir presiones de gas y líquido de 2 a 70 bar. La capacidad de medir estados gaseosos y líquidos y sobrevivir a estados sólidos (congelados) significa que el sensor puede funcionar en todas las condiciones que pueda encontrar un vehículo eléctrico.
Gestión térmica en vehículos eléctricos.
Aunque los vehículos eléctricos (EV) tienen menos piezas móviles que los vehículos con motor de combustión interna (ICE), aún requieren refrigeración y calefacción e imponen requisitos críticos de gestión térmica en los distintos sistemas. Los vehículos eléctricos utilizan un sistema de bomba de calor, esencialmente un aire acondicionado, para controlar tanto la temperatura del habitáculo como el estado térmico de la batería. El sistema de aire acondicionado requiere una medición de baja presión antes del compresor de refrigerante y una medición de alta presión después del compresor. El MLX90930 (hoja de datos vinculada) está disponible en dos rangos de presión calibrados de fábrica (10 o 35 bar) para que pueda realizar ambas funciones.
Diseño triphibiano patentado por Melexis
El dispositivo combina electrónica y sensor en una carcasa IC estándar de tamaño SO16. El componente sensor patentado es un elemento piezorresistivo configurado como puente de Wheatstone. La salida del puente se amplifica y pasa a través de una etapa de conversión de analógico a digital. En el siguiente paso, un procesador de señal digital (DSP) de 16 bits se encarga de la compensación de temperatura. Finalmente, la señal se vuelve a convertir en una salida analógica. Proporcionar una salida analógica permite la compatibilidad de reemplazo directo con sensores estándar existentes y al mismo tiempo proporciona los beneficios de un nuevo dispositivo MEMS.
El diseño en voladizo mitiga las debilidades comunes de los MEMS.
Uno de los aspectos de diseño únicos del MLX90830 es el elemento sensor MEMS en voladizo. Este diseño permite una presión máxima de hasta 2000 bar/ms y una presión de rotura estática continua de hasta 210 bar. Los dispositivos MEMS más tradicionales pueden sufrir debilidades en el diseño estándar, lo que resulta en límites de sobrepresión mucho más bajos.
MEMS tradicional comparado con Melexis MLX90830.
Cuando se utiliza un sensor MEMS tradicional en un escenario con exposición al fondo, como se muestra en la imagen de arriba (izquierda), el exceso de presión puede romper las uniones adhesivas y aflojar el elemento sensor. Con un diseño expuesto hacia arriba, el elemento sensor convencional puede aplastarse o romperse. La estructura en voladizo de la arquitectura Melexis Triphibian mitiga ambos riesgos potenciales. Esto significa que el dispositivo puede sobrevivir incluso a la congelación del medio sensor.
Nueva tecnología en un paquete compatible
El paquete SO16 está diseñado para encajar el chip en el paquete de sensor de presión estándar de la industria. Con esta configuración, el sensor se puede utilizar como reemplazo directo de los sensores de presión cerámicos tradicionales (no MEMS) o de otros sensores MEMS.
Sensor Melexis Triphibian en formato de producto estándar.
El dispositivo presenta funciones de diagnóstico configurables, +/- 0,5 % de precisión de vida útil, tiempos de respuesta de 0,4 ms, resistencia a sobretensiones de +40 V y -40 V y un rango de temperatura automotriz de -40 °C a 150 °C. Cumple con las certificaciones AEC-Q100 y AEC-Q103-002 y cumple con ASIL, desarrollado como un dispositivo ISO 26262/ASIL A SEooC.
Todas las imágenes utilizadas (modificadas) son cortesía de Melexis.
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