XtremeSense™ TMR 技术如何促进高效应用

在当今的半导体行业，我们明显可以感受到众多 工业 和 汽车 领域对提升效率的需求越来越高, 设计时要考虑的因素也因此发生了重大的变化，尤其是对 电流感测 能力的要求发生了变化。如果您正在阅读本文，那么您很可能也是一名寻求高效解决方案的设计人员 – 因为随着系统变得更加复杂，对能够处理更高功率应用的解决方案的需求也在增加，尤其是随着电气化在大型应用中越来越成为我们日常生活的一部分时。设计人员讨论的一个主要话题是：此类需求不断增加，这一变化表明现有的基于磁性的解决方案可能会在 2030 年面临淘汰。现代化的各种应用需要功能强大的解决方案，例如宽禁带（WBG）功率器件，这推动了对电流感测的性能要求.

WBG 解决方案如何克服设计人员日常面临的挑战

《EE Times Europe》 中特别指出：“WBG SiC 和 GaN 材料在 SiC 牵引逆变器和 GaN 适配器/充电器等应用中显著提升了效率。SiC 和 GaN 技术在过去几年中得到了巨大的发展，证明是商业上可行的节能技术。 与传统的硅基解决方案相比，宽禁带组件提供了更小、更快、更可靠的功率电子解决方案，具有出色的效率。电动汽车 (EV)、可再生能源和整体功率效率等关键领域越来越需要更精确、更高带宽的电流传感器。尽管基于霍尔效应的解决方案曾经几乎是标准配置，但我们现在却看到大家的关注点正朝着隧道磁阻 (TMR) 技术转移，这一技术的种种优势吸引了设计人员的注意。

为什么在设计中考虑使用 TMR？

原因是多方面的。与分流电阻器和基于霍尔效应的感测解决方案相比，TMR 具有低功耗、更好的热稳定性、高分辨率和高灵敏度等优势。工业领域的应用对灵敏度的要求不断提升，预计这将推动对巨磁电阻（GMR）或隧道磁阻（TMR）传感器的采用，着重应对不断变化的市场需求以及新法规的要求。

然而，如今的设计人员显然是有鉴别能力的。他们所选择的解决方案绝不仅有常规的性能水平。如果您要寻找的新型解决方案不仅要能满足今天的需求，而且还要有足够的潜能应对未来不可预知的挑战，那么 TMR 解决方案正是您所需要的。TMR 传感器在需要高带宽、高精度和长期性能的应用场景中表现优异。值得注意的是，Allegro MicroSystems 的 XtremeSense™ TMR 传感器解决方案，利用后端线路（BEOL）兼容性，提供了一种引人注目的替代方案。俗话说，细节决定成败，在设计空间受限的情况下尤其如此，而 XtremeSense™ 的细节处理非常到位，正符合这一要求。这些传感器位于 BEOL 层，可以感测更大的区域，同时还保持了紧凑的芯片尺寸，优于霍尔传感器。

TMR 传感器具有卓越的信噪比（SNR），这使得它们能以极佳的精度检测微小的磁场变化，从而提升应用的感测能力。此外，它们具有更宽的动态范围，能够以高分辨率对磁场进行测量，同时还增强了温度变化情况下的稳定性。尤其是，当用户希望在恶劣的环境中长时间驾驶他们电动汽车时，TMR 可以在各种具有挑战性的环境下保持稳定和顺畅运行，这无疑是 TMR 技术的一大优势。

Allegro 的 XtremeSense TMR 解决方案的共模场抑制（CMFR）能力达到–54 dB，有效解决了由相邻导体或磁体引发的杂散磁场对系统效率的负面影响。凭借标准 CMOS 制造工艺、更小的芯片尺寸和缩短的测试时间，Allegro MicroSystems 缩小了与基于霍尔效应的传感器的成本差距，同时实现了卓越的性能。

真正的产品具有切实的效果

Allegro MicroSystems 的 CT43x 和 CT45x 传感器是上述先进性的典型体现，它们专为电动汽车应用量身定制，具有高带宽（1 MHz）、过流故障检测、对共模场免疫（CMFR：–54dB）等特性。值得注意的是，Suncall 公司在他们的电动汽车产品中采用了 Allegro 的 TMR 传感器，真正体验到这些传感器在准确性、低功耗和整体效率方面的实际益处。

总而言之，Allegro MicroSystems 的 TMR 技术是一项关键性的进步，以具有竞争力的价格实现了技术方面的卓越性能。高端应用所需要的解决方案日益复杂，TMR 技术有望成为未来创新的标准，与现有的霍尔传感器的优势相辅相成。有关如何通过 Allegro 的 XtremeSense TMR 技术优化系统的更多信息，请参阅我们的最新 白皮书。