Melexis erweitert Triphibian^®-Technologie auf Niederdruckanwendungen

Neue Sensorvarianten unterstützen Druckbereiche ab 2 bar und ermöglichen eine robuste Überwachung von Flüssigkeitskühlkreisläufen in hochdichter Infrastruktur.

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Melexis hat seine Triphibian^®-Drucksensorfamilie – bestehend aus den Modellen MLX90830, MLX90833 und MLX90834 – erweitert, um Niederdruckanwendungen abzudecken. Ursprünglich für Hochdruckumgebungen bis zu 70 bar konzipiert, ermöglicht die aktualisierte Technologie nun konfigurierbare Druckbereiche ab 2 bar. Diese Sensoren sind speziell dafür ausgelegt, den Druck über gasförmige, flüssige und gefrorene Medien hinweg zu messen. Dies macht sie äußerst effektiv für die Überwachung des Kühlmittelflusses in Thermomanagementsystemen von Elektrofahrzeugbatterien sowie in Flüssigkeitskühlkreisläufen für KI-Rechenzentren mit hoher Leistungsdichte.

Integrierte MEMS-Architektur
Die neuen Varianten nutzen das firmeneigene MEMS-Sensorelement von Melexis, das auf einem freischwingenden Ausleger (Suspended Cantilever) basiert. Es ist zusammen mit der Signalverarbeitung und einem Ausgangstreiber in einem einzigen, werkskalibrierten SOIC16-Gehäuse integriert. Diese Integration adressiert die primären Herausforderungen der Niederdrucksensorik:

• Reduzierte Komplexität: Die Werkskalibrierung über mehrere Druck- und Temperaturpunkte hinweg macht eine Modulkalibrierung am Ende der Fertigungslinie überflüssig, was die Herstellungskosten senkt.
• Flexible Integration: Hersteller können die Sensoren als eigenständige Module implementieren oder direkt in größere Baugruppen integrieren, wie etwa Pumpen oder Kühlmittelverteilereinheiten, was eine Messung näher an den kritischen Komponenten ermöglicht.
• Medienkompatibilität: Eine verbesserte Glykolbeständigkeit stellt sicher, dass die Sensoren bei direktem Kontakt mit verschiedenen Kühlflüssigkeiten präzise bleiben.

Technische Spezifikationen und Robustheit
Die Bauteile wurden als „Safety Elements out of Context“ (SEooC) gemäß ISO 26262 entwickelt und unterstützen die Integration in Systeme bis zu ASIL B.

• Elektrische Belastbarkeit: Verfügt über Schutz gegen Überspannung (+40 V) und Verpolung (-40 V).
• Signalflexibilität: Erhältlich in Analog-, SENT- und LIN-Ausgangsvarianten. Die digitalen Versionen unterstützen die Temperaturinformation auf dem Chip mit der Option, einen externen NTC-Thermistor anzuschließen.
• Betriebsbereich: Die Familie deckt nun einen konfigurierbaren Bereich von 2 bar bis 70 bar ab und behält dabei die Leistungsbeständigkeit über verschiedene Aggregatzustände (Gas, Flüssigkeit und Eis) hinweg bei.

Zusätzlicher Kontext: Die Herausforderung der „Drei-Zustands“-Sensorik
In Thermomanagement-Kreisläufen fallen Drucksensoren häufig aufgrund der „Drei-Zustands“-Natur der Medien aus. Standard-Keramik- oder MEMS-Membranen sind anfällig für mechanische Spannungen, wenn das Kühlmittel gefriert (Eisausdehnung), oder sie leiden unter Membrandegradation, wenn sie chemisch aggressiven Kühlmitteln auf Glykolbasis ausgesetzt sind. Die Triphibian-Technologie überwindet dies durch den Einsatz einer freischwingenden Auslegerstruktur, bei der das druckempfindliche Element von der mechanischen Belastung des Gehäuses entkoppelt ist. Durch die Isolierung des MEMS-Elements ist der Sensor vor der thermischen Ausdehnung des Gehäuses geschützt, die bei herkömmlichen Sensoren typischerweise zu einem „Nullpunkt-Drift“ führt. Dies ist besonders in KI-Rechenzentren kritisch, wo Flüssigkeitskühleinheiten häufig zwischen extremen Temperaturbereichen wechseln müssen, was einen Sensor erfordert, der bei jeder Änderung der thermischen Umgebung keine Rekalibrierung benötigt.

Redaktionell bearbeitet von Lekshman Ramdas, Induportals-Redakteur – angepasst durch KI.

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