TMAG5115评估模块技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TMAG5115EVM评估模块预装有TMAG5115B1锁存传感器。TI TMAG5115B1传感器设计用于需要更高磁精度的系统挑战。每个器件型号均具有不同磁性灵敏度。TMAG5115B1高性能、宽输入电压、低输出延迟和低抖动霍尔效应锁存器传感器的VCC工作电压范围为2.5V至26V,采用标准SOT-23封装。

数据手册:*附件:Texas Instruments TMAG5115EVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • 标准传感器控制板尺寸,可直接替代大多数NEMA17 42mm BLDC电机
  • 包括手持式D3X8磁体,用于手动测试
  • 提供LED反馈,以快速确定TMAG5115的输出状态

PCB布局

锁存

TMAG5115评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

TMAG5115EVM是德州仪器(TI)推出的一款高性能霍尔效应锁存器评估模块,主要用于评估TMAG5115系列霍尔传感器的性能特性。该评估模块具有以下核心特点:

硬件特性‌:

  • 标准NEMA17 BLDC电机传感器控制板尺寸(42mm),可直接替换大多数NEMA17电机的霍尔传感器板
  • 集成三路独立电路,每路包含TMAG5115B1霍尔传感器(默认配置)
  • 提供LED状态指示功能,直观显示传感器输出状态
  • 配套D3X8手持磁铁用于手动测试

应用场景‌:

  • 无刷直流(BLDC)电机换向控制
  • 旋转位置检测系统
  • 速度测量应用
  • 汽车电子系统(符合AEC-Q100标准)

二、核心器件解析

1. TMAG5115霍尔传感器特性

  • 工作电压‌:2.5V至26V宽范围
  • 输出类型‌:开漏输出
  • 封装形式‌:SOT-23标准封装
  • 磁特性‌:
    • TMAG5115A1:0.5-1.5mT工作点(BOP)
    • TMAG5115B1:2-4mT工作点(BOP)(EVM默认配置)
  • 响应时间‌:低输出延迟和低抖动特性

2. 评估模块电路设计

  • 电源滤波‌:每路配置1μF和0.1μF去耦电容
  • 输出电路‌:
    • 10kΩ上拉电阻(可替换)
    • 2.2kΩ限流电阻驱动状态LED
    • 可选0.1μF滤波电容位置
  • 接口配置‌:
    • 标准5线制接口(VCC,GND,HallA/B/C)
    • 线长40cm,22AWG规格

三、硬件操作指南

1. 快速启动测试

  1. 连接3-12V电源(红线-VCC,黑线-GND)
  2. 上电后LED默认熄灭(输出高电平)
  3. 使用配套磁铁靠近传感器:
    • 南极磁场超过BOP阈值时LED点亮
    • 北极磁场低于BRP阈值时LED熄灭

2. BLDC电机应用

安装步骤‌:

  1. 拆除电机后盖板(4颗螺丝)
  2. 移除原传感器板(3颗螺丝)
  3. 安装TMAG5115EVM并固定(保持120°传感器间距)
  4. 恢复后盖板安装

电机驱动连接‌:

  1. 黑线(GND)连接驱动器GND
  2. 红线(VCC)连接驱动器电源(3-12V)
  3. 蓝/绿/白线分别对应HallA/B/C相位输入

四、典型应用方案

1. 与MCT8316Z电机驱动器配合

  1. 确认使用EVM板载上拉电阻(移除MCT8316ZTEVM上的J8-J10跳线)
  2. 连接对应信号:
    • HPWR ↔ 红线(VCC)
    • HPA ↔ 蓝线(HallA)
    • HPB ↔ 绿线(HallB)
    • HPC ↔ 白线(HallC)
  3. 按照MCT8316ZTEVM快速指南完成剩余配置

2. 系统设计注意事项

  • PCB布局‌:
    • 保持传感器与磁体的精确间距
    • 电机绕组与传感器线路分离
  • 热管理‌:
    • 避免在高温环境长期工作
    • 最大结温125°C
  • EMC设计‌:
    • 电源线路充分去耦
    • 信号线适当滤波
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