隨著汽車電氣化的蓬勃發展，特別是SiC等元件在能量轉換環節的大量使用，由於高壓、高頻功率轉換對車內環境造成了大量雜散磁場干擾，主機廠和Tier 1提出了對於DC雜散磁場的抑制能力需達到4000A/m（約5mT）的應用指標。
基於這一需求，英飛凌在2024年推出了業界領先的XENSIV™ TLE49SR角度感測器系列。該角度感測器無需任何屏蔽措施，即可實現高達8mT的抗雜散磁場干擾能力。同時，TLE49SR本身的測量精度可達到角度誤差小於1°，如果採用經多點校準（採用16個可變點或32個等距點）構建的片內查找表，可進一步減小角度誤差至小於0.5°的水平。此功能有助於補償因製造過程中的機械偏差等原因造成的角度誤差。
TLE49SR系列角度感測器依據 ISO 26262 標準開發，符合功能安全等級 ASIL-C，方便構建系統級的 ASIL-D 功能安全目標。該產品適用於電子助力轉向、車輛高度調平等汽車底盤等安全類系統級應用。
1 檢測原理
TLE49SR晶片內建有4個平面霍爾感測器，用於偵測垂直於晶片表面的磁場。每對對角放置的霍爾感測器形成一組差分霍爾（如下圖所示的Hall 1與Hall 3，Hall 2與Hall 4），外部雜散磁場（由綠色箭頭顯示）對差分霍爾形成的共模部分在運算時會被消除，而被測磁鐵的磁場所形成的差模部分則會被保留。晶片的後級會對這兩組霍爾的輸出進行CORDIC運算，從而得到角度。
2 雜散磁場抑制能力
如前所述，目前主機廠和Tier 1提出對於直流磁場的抑制能力要求達到4000A/m（約5mT），該數值實際上已經超過了ISO11452-8 Level IV的最高測試要求（3000A/m（約3.8mT））。而TLE49SR對直流磁場的抑制能力可以達到±8mT，對交流磁場的抑制能力達±1.25mT，遠遠超過目前OEM/Tier 1的要求。
3 TLE49SR 的差異化特性
除了抗雜散干擾的核心功能外，TLE49SR還提供以下差異化特性：
（1）低延遲時間，最快可達9.8微秒，適用於高速運動場景下的角度測量，最高檢測轉速可達10000轉每分鐘。
TLE49SR 的延遲時間 tlatency = tjitter + tnotch + tIIR，其中信號濾波時間 tIIR 可以由用戶自行配置。下表顯示最短的延遲時間可以達到 9.8us，前提是將濾波器帶寬設置為最高帶寬 49.2 kHz，此時在信號濾波級會造成 tIIR = 4us 的延遲，此時延遲時間 tlatency = tjitter + tnotch + tIIR = 1 + 4 + 4.8 = 9.8us。
（2）角速度輸出模式
SENT及SPC輸出的晶片可將Data Nibble配置為角度或角速度輸出，在角速度模式下又可以配置為以下4種模式，以獲得針對不同速率的解析度和延遲時間。
（3）測量同時觸發功能
TLE49SR 的 SPC 輸出類產品可使用 Frameholder 機制同時觸發最多 4 個 TLE49SR 進行角度測量，之後再在 SPC 總線上按地址逐一獲取數據。在需要多個 TLE49SR 同時測量角度以保持數據高度一致的場景下（例如冗餘校驗），該功能非常實用。
（4）測量範圍可編程
首先，TLE49SR可以在0~360°範圍內任意設定輸出角度的夾位上限和夾位下限。
其次還可以將測量範圍配置為如下圖所示的4*90°和3*120°兩種分段模式，角度所處的象限值會隨具體角度值一起輸出，該功能為車身高度類應用進行下線校準提供了便利。
（5）多元化的封裝和輸出協議
從輸出信號來看，TLE49SR分為電流輸出型（兩線制）和電壓輸出型（三線制）兩種，電流輸出型產品使用PSI5協議，電壓輸出型產品則使用PWM、SENT、SPC協議。
從封裝形式來看，TLE49SR目前採用了直插（PG-SSO-3-41）和貼片（PG-TDSO-8-1）兩種形式。其中直插封裝PG-SSO-3-41內部封裝了矽電容，使用者可以將晶片直接封裝進模組內進行二次注塑，無需製作PCB載板，不僅提升了EMC能力，也使安裝更加緊湊。
下表包含了目前TLE49SR由不同輸出和封裝組合所產生的所有型號：
4 TLE49SR 的 CRC 校驗
（1）TLE49SRS/C（SENT 和 SPC 輸出）產品採用種子為 0101，多項式為 X⁴+X³+X²+1 的 CRC 校驗。一般來說，MCU 使用內嵌查表法可以加快運算速度，以下範例程式為使用查表法對如下 Frame 進行 CRC 校驗的 C 語言程式碼。
（2）TLE49SRI3（PSI5輸出）產品採用種子為111，多項式為x³+x+1的CRC校驗。在此附上CRC校驗表，以方便使用者。
CrcLookup [8] = { 0,80,16,64,32,112,48,96};
如前文所述，TLE49SR 是英飛凌順應汽車電氣化趨勢推出的新一代產品，目前該產品已在車身高度、方向盤扭矩和轉角測量等應用中獲得眾多客戶的青睞；未來隨著電氣化的深入，其應用場景也將進一步拓展。英飛凌透過不斷創新，持續為市場和客戶提供價值。
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