兼松フューチャーテックソリューションズ株式会社が販売を手掛けるMelexis社は、新しく TriphibianTM テクノロジー(特許US11169039)を搭載した初の製品となる小型Micro Electro Mechanical Systems（微小電気機械システム、以下MEMS)圧力センサー MLX90830 を発売しました。
MEMSをEVの熱管理システムに適用するには限界があり、従来の低圧センサーの多くは20 barを超える破裂圧力にはパッケージ内部のゲルの破裂や断線の危険により対応することはできません。この小型 MEMS 圧力センサーは、TriphibianTM テクノロジーにより堅牢性、精度の向上、パッケージの小型化を実現し、2 ～ 70 bar のガスおよび液体媒体の測定を堅牢に処理します。工場で校正されており、、ドリフトせずに測定した絶対圧力に比例したアナログ信号を出力します。MLX90830 は、最新の電気自動車 (EV) の熱管理システムへのシステム統合を簡素化することで、モジュールのコスト効率を高めます。
MLX90830 の核となるのは、Melexis の画期的な TriphibianTM テクノロジーです。このテクノロジーにより、MEMSセンサーは 5 bar を大幅に上回る圧力でも正確な測定が可能になるだけでなく、液体と接触しているときでも正確な測定が可能になります。高圧センシングとガスおよび液体との互換性というこの革新的な組み合わせは、MLX90830 の独自の構造によって実現されています。センシング メカニズムには、SO16 パッケージ内に吊り下げられた一端を固定、他端は自由とした構造の片持ち梁であるカンチレバーが含まれ、その先端にはダイヤフラム弾性薄膜があります。
センサーの吊り下げカンチレバー設計により、最大 2000 bar/msec の圧力スパイク耐性と最大 210 bar の静的バースト レベルが実現します。2 つの利用可能な校正範囲 (MLX90830-LXG-BAH-001:10 bar、MLX90830-LXG-BAF-002: 35 bar) はそれぞれ、低圧/高圧冷却ループを含む個別の EV 熱管理システムの要求を満たすように校正されています。MLX90830 の設計は、ガラス台座側とワイヤ ボンディング側の間に圧力差がある背面露出型ソリューションよりも本質的に堅牢です。圧力均等化の原理は凍結媒体にも有効であるため、MLX90830 はこのような状況でも耐えることができます。これは MEMS 圧力センサーとしては初めてのことです。
既存の非 MEMS ベースの設計と比較して、MLX90830 は高い精度と堅牢な設計により車両の熱管理システムの効率を最適化することに貢献します。さらに、コンパクトな組み込みパッケージにより、スタンドアロン センサー モジュールに比べてセンサーの体積が小さくなります。
MLX90830 には、センサー読み出し回路、デジタル ハードウェア、電圧レギュレータ、アナログ出力ドライバが含まれています。メンブレイン薄膜に埋め込まれたピエゾ抵抗素子は、出力信号を生成するための抵抗値測定回路であるホイートストン ブリッジを作成します。この信号は増幅されてデジタル形式に変換され、16 ビット デジタル信号処理 (DSP) が温度補正を適用してから結果をアナログ出力として提供できるようになります。
センサーには、過電圧 (+40 V 以上) および逆電圧 (-40 V 以下) に対する高度な保護メカニズムが装備されています。これにより、トラック アプリケーションで使用できます。MLX90830 は、ISO 26262 の Safety Element out of Context (SEooC) として開発されており、ASIL B までのシステム統合が可能で、最新の EV 安全要件を満たします。
「TriphibianTM 技術に基づく小型で正確な工場校正済みの MEMS 圧力センサーを利用することで、EV の熱管理システムを集中化でき、システムの小型化と信頼性の向上が実現します」と、圧力センサー製品マネージャーの Karel Claesen 氏は述べています。「MLX90830 は、スタンドアロン デバイスとして、またはシステム内に組み込むことで、お客様が簡単に統合できます。」
「TriphibianTM テクノロジーにより、MEMS センサーは測定する圧力レベルを高めると同時に、対応する媒体の種類も拡大できます」と、シニア プロダクト ライン マネージャーの Laurent Otte 氏は説明します。「液体媒体の圧力を測定できるようになると、これまで MEMS テクノロジーでは対応できなかった自動車業界内外のアプリケーションへの道が開かれます。」
より詳細な製品情報に関しては、Melexis社の以下のリンクをご参照ください。
Pressure sensors selection guide
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