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利用汽车电感式位置传感器推动线控和电机控制的未来

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Leonard Germic
伦纳德·杰米克
产品营销专员
Published: December 17, 2025

汽车行业正处于历史性变革之中。 电气化、自动驾驶和软件定义架构正在重塑车辆设计和功能。 最关键创新应用包括:1,线控 转向、制动相关应用;2,转向、制动、节气门和变速箱中机械连杆的电子替代;3,动力总成的高速电机控制。

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Global X-by-Wire systems for the automotive global market. Size by Vehicle type comparison.
图 1:面向汽车全球市场的全球线控系统。不同型号车辆的市场规模。
**资料来源:2030 年汽车线控系统市场规模报告

这些技术有望带来更轻、更安全、更高效的车辆,但它们也带来了传统传感解决方案难以应对的新挑战。

现代汽车系统面临的主要挑战

  • 更高功能安全: 转向和制动是安全关键功能。 任何故障都可能导致灾难性事故。 这些系统必须符合 ISO 26262 标准并达到 ASIL D(汽车安全完整性等级)。 实现跨平台和架构 安全性的同时,保持高性价比。 传感器必须提供冗余通道、诊断和故障安全机制。
  • 电磁抗扰度: 电动汽车动力总成和高压系统会产生强大的杂散磁场。 传统的磁传感器(霍尔效应、磁阻式)可能会出现信号失真或故障。 传感器不受杂散磁场干扰的特性,可确保在恶劣的电动汽车环境中可靠运行。
  • 紧凑、轻巧的设计: 设备制造商的目标是减轻重量以提高效率和续航里程。 因此,位置传感器必须安装在狭小的空间内,且需保证高精度和高可靠性。 这意味着基于PCB的电感式传感器将取代笨重的旋转变压器或基于磁铁的传统方案。
  • 高速性能: 支持 600k rpm 的电转速。 对传感器的要求很严格:超低延迟(<100ns)和高分辨率,以实现精确控制。 任何延迟或错误都可能导致扭矩纹波、振动或安全隐患。
  • 成本和可持续性: 传统传感器中使用的稀土磁铁价格昂贵且存在环境问题。 目标去除磁铁并简化机械设计。 因此,无磁电感式传感器可降低成本,提高可回收性,并支持可持续发展目标。
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Automotive X-by-Wire systems market. Share by application comparison.
图 2:汽车线控系统市场。 市场份额-按具体应用分类。
**资料来源:2030 年汽车线控系统市场规模报告

瑞萨电感式位置传感器:创新

瑞萨电子新发布的电感式位置传感器 (IPS) IC,包括车规级 RAA2P452xRAA2P4500,为这些挑战提供了突破性的解决方案。 利用无磁电感技术,这些传感器提供:

  • 杂散磁场免疫: IPS 技术本质上不受磁干扰,使其成为电动汽车环境的理想选择。
  • 高精度和速度: 高达 19 bits分辨率和低于 100ns 的传播延迟确保了高速电机的精确控制。
  • 灵活的配置: 支持转向、制动和牵引应用的轴端、穿轴和轴侧设计。
  • 纤薄、轻巧的外形: 非常适合空间受限的汽车系统。
  • ISO 26262 合规性: 实现 ASIL C/D 系统级安全要求。
  • 免维护作: 无磁铁、无磨损、无需重新校准,降低成本。

瑞萨 IPS 与 MCU、驱动芯片 等相结合,可为客户提供 线控转向、线控制动和主驱电机控制的完整解决方案。

为什么选择电感技术

与磁性或光学编码器相比,电感式传感器在恶劣的汽车环境中蓬勃发展:

  • 不受灰尘、湿气、振动和 杂散尺长的影响。
  • 无稀土磁铁,成本低,环境影响低。
  • 长期稳定,减少维护需求。

这使得IPS成为下一代电动汽车和ADAS平台的理想选择。

使用电感式位置传感器线圈工具加速您的设计

为了简化定制,瑞萨电子提供了电 感式位置传感器线圈工具,这是一种功能强大的基于 Web 的设计工具,可:

  • 自动执行线圈布局和仿真。
  • 预测线性误差和电感。
  • 提供用于 PCB 制造的 Gerber 文件。
  • 支持旋转、线性和圆弧运动模板。
  • 使工程师能够实现最佳性能,而无需手动试错。

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前方之路

随着车辆变得 更智能、更安全、更电动化,位置传感变得至关重要。 瑞萨电感式位置传感器提供 汽车系统所需的精度、可靠性和灵活性,助力 OEM 实现 线控和高速电机控制的需求。

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