Stromabtast-IC Stromsparende Verstärker für Automotive-Applikationen

Mit dem TSC102 hat STMicroelectronics (ST) ein Stromabtast-IC für Automotive-Anwendungen entwickelt, das den Strom mit höherer Genauigkeit erfasst und mehr Flexibilität bietet, um das Sensor-Ausgangssignal zu korrigieren.

Der TSC102 ist ein Stromabtast-Verstärker mit geringem Stromverbrauch, vorgesehen für den direkten Anschluss an einen kleinen Stromabtast-Widerstand, der an einer Spannung bis zu 30 V liegen kann. Dieser direkte Anschluss erlaubt die Überwachung eines Systems ohne störenden Einfluss auf dessen Masseverbindung. Die robust ausgelegten Eingänge verkraften Spannungen zwischen 16 und 60 V. Diese können in Systemen mit einer großen Zahl fortlaufend schaltender Verbraucher ebenso vorkommen wie beim Anschluss einer verpolten Batterie beispielsweise an ein Kfz-Bordnetz.

In den TSC102 hat ST zwei Operationsverstärker integriert, bei denen die Anschlüsse des zweiten OpAmp komplett herausgeführt sind, was Entwicklern die Implementierung verschiedenster Signalaufbereitungs-Funktionen ermöglicht. Der OpAmp lässt sich zur Implementierung eines Überstromschutzes als Komparator konfigurieren. Als Tiefpass erster oder zweiter Ordnung kann er zudem in Systemen mit hohem Störaufkommen die Stabilität der Abtastung verbessern.

Der eingangsseitige Gleichtaktspannungsbereich des Baustein liegt zwischen 2,8 bis 30 V und seine Stromaufnahme gibt ST mit kleiner als 420 µA an. Der Betriebstemperaturbereich des TSC102 reicht von -40 bis +125 °C. Er verfügt zudem über einen ESD-Schutz bis 4 kV. Neben den industrietauglichen Ausführungen (TSC102IPT und TSC102IDT) bietet ST auch zwei Varianten mit AEC-Q101-Qualifikation (TSC102IYPT und TSC102IYDT) an. Die Bausteine sind in RoHS-konformen Gehäusen der Typen TSSOP-8 und SO-8 erhältlich. Der TSC102 ist bereits in Muster oder Produktionsstückzahlen verfügbar. Muster der Industrievariante kosten bis 1.000 Stück 0,72, die der Automotive-Ausführung 0,86 Dollar.

Die exakte Erfassung der System-Stromaufnahme für die Funktionssteuerung, wie etwa der Positionierung, dem drehzahlvariablen Betrieb oder der Selbstoptimierung von zentraler Bedeutung. Ebenso von Bedeutung ist eine genaue Stromabtastung ebenfalls für Sicherheitsmechanismen, wie für die automatische Abschaltfunktion der elektrischen Fensterheber im Auto, um ein Einklemmen oder gar Verletzen der Insassen zu vermeiden.