【应用】三轴霍尔位置传感器MLX90363/90365用于电动汽车P档控制器，实时精确控制P档电机

时间： 2019-10-24 来源：世强

技术问答

新能源汽车没有传统汽车的变速箱，由电子单元直接控制电机正反转和调速，然后通过减速器单元完成降低速度增加扭矩的功能。而P档驻车功能和传统汽车依靠变速箱拨到P档锁止传动装置不一样，简单的系统通过手刹来实现，复杂的系统需要像传统燃油车一样，在锁止传动机构的基础上再配合电子手刹来实现。电动汽车对传动机构的锁止操作由P档控制器控制P档电机推动机械齿轮来进行锁止，而要实现齿轮的精确控制需要选用一颗高精度的车规级位置传感器，本文重点推荐采用拥有专利技术的迈来芯三轴霍尔位置传感器系列，并分析其在电动汽车P档控制器中的应用。

如上图所示，P档电机转轴同心位置上安装一块磁铁（一般为钕铁硼），迈来芯的三轴霍尔位置传感器安装在磁铁上部，做旋转角度检测。跟进检测到的角度变化反馈给ECU后，可以完成卡锁到位检测，并可以根据实时位置控制P档电机的转速完成精确控制。

1、迈来芯三轴霍尔位置传感器介绍：

迈来芯的三轴霍尔位置传感器采用迈来芯的“Triaxis”专利技术，能检测X/Y/Z三个方向的磁场，然后根据三个方向的磁场做计算得出角度信息或者线性位移，甚至可以用于手柄应用的3D位置检测。下面给大家展示几款主流产品并做简单对比。

需要说明的是，MLX90365作为最常用的型号，世强备有充足货源，但是一般只能做单独的电路板，因为当时项目需求是把MCU主控和位置传感电路板做到一起，MLX90365的信号如果和MCU的ADC管脚连接将造成无法通过编程器给MLX90365编程的情况，所以最后选用了MLX90363，直接通过SPI接口和MCU通讯即可读出角度信息。当然具体的选型要根据大家的实际需求来，MLX90365不需要编写代码通过专用编程器PTC04直接编程标定即可，传感器做到单独的电路板上，完成标定后再和主控板连接。如果对温度和安全等级有更高要求，可以考虑迈来芯最新一代的产品MLX90371和MLX90372。

2、迈来芯三轴霍尔产品使用简介：

① MLX90365（MLX90371/2）

MLX90365的硬件电路设计非常简单，只需接几个滤波电容和电阻即可。同时霍尔器件必须考虑磁铁安装，因为芯片的霍尔盘没有在中央位置，如果做同轴旋转测试，在设计机械结构时必须考虑磁铁对准霍尔盘的实际位置。

编程方面，迈来芯的编程器采用主板+子板的形式，采用统一的主板PTC04可以匹配迈来芯大部分的产品，然后根据不同产品选用对应的子板，MLX90365对应的子板是PTC04-DB-90316。关于具体的编程标定方法可以在世强平台搜索查看。MLX90371/2，性能更好，设计流程和MLX90365类似，只是编程子板选用的是PTC04-DB-HALL06，这一点需要注意。

② MLX90363：

笔者最终采用的是MLX90363，硬件电路简单，如下图所示，主要是电源和SPI接口部分的电路。磁铁安装同样需要注意和芯片的霍尔盘对齐。

MLX90363的编程较为简单，不需要迈来芯专用的编程器，直接在MCU端编写代码通过SPI接口读取。具体的代码例程可以参考MLX90363的应用笔记，链接如下：Melexis（迈来芯） MLX90363入门指南应用笔记，根据例程做简单的移植即可完成角度输出功能，后面再根据角度信息完成应用层代码。

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1、Melexis品牌的3D霍尔传感器MLX90333正常工作电压是5V，最小工作电压是4.5V，所以在3.3V不能正常工作。2、MLX90333需要编程器PTC04+子板的方式来编程，否则就是2.5V电压输出。3、预编译版本的霍尔传感器可以选择MLX90316版本，但是磁铁、机械结构必须严格按照MLX90316的要求来设计，否则无法满足MLX90316预编译版本的精度。

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