词条 | 霍尔开关 |
释义 | 一、原理简介当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为 U=K·I·B/d 其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦磁力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。 由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 霍尔开关的输入端是以磁感应强度B 来表征的,当B 值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。 霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关,压力开关,里程表等,作为一种新型的电器配件。 二、霍尔开关分类1.单极霍尔效应开关(数字输出)单极霍尔效应开关具有磁性工作阈值 (Bop)。如果霍尔单元承受的磁通密度大于工作阈值,那么输出晶体管将开启;当磁通密度降至低于工作阈值 (Brp) 时,晶体管会关闭。滞后 (Bhys) 是两个阈值 (Bop-Brp) 之间的差额。即使存在外部机械振动及电气噪音,此内置滞后页可实现输出的净切换。单极霍尔效应的数字输出可适应各种逻辑系统。这些器件非常适合与简单的磁棒或磁杆一同使用。单极性霍尔开关它的正反面会各指定一个磁极感应才会有作用,在具体应用当中应该注意磁铁的磁极的安装,反了就会造成单极性不感应输出。 2.双极霍尔效应开关(数字输出)双极性霍尔具体又分双极性不带锁存型霍尔开关和双极性锁存型霍尔开关。 双极霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开,并在北极磁场强度足够的情况下关闭,但如果磁场被移除,则是随机输出,有可能是打开,也有可能是关闭。双极锁存型霍尔效应开关通常在南极磁场强度足够的情况下打开,并在北极磁场强度足够的情况下关闭,但如果磁场被移除,不会更改输出状态。这些霍尔效应开关可使用南北交变磁场、多极环磁铁进行磁驱动。 3.全极霍尔效应开关(数字输出)与其他霍尔效应开关不同,只要存在强度足够大的北极或南极磁场,这些器件就能打开;而在没有磁场的时候,输出会关闭。 4.线性霍尔效应传感器 IC(模拟输出)线性霍尔效应传感器 IC 的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。在静态(无磁场)时,从理论上讲,输出应等于在工作电压及工作温度范围内的电源电压的一半。增加南极磁场将增加来自其静态电压的电压。相反,增加北极磁场将增加来自其静态电压的电压。这些部件可测量电流的角、接近性、运动及磁通量。它们能够以磁力驱动的方式反映机械事件。 霍尔相关型号及主要参数单极霍尔开关电路 型号 工作电压VDD(V) 工作电流IDD(MA) 工作点Bop(GS) 释放点Brp(GS) 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL202 4-20 3.5 180 60 -40-85 TO-92S 位置检测、转速检测 HAL3134 4.5-24 10 110 20 -40-150 TO-92S 舞台灯光、车速仪表、空调电机等 HAL3144E 3.8-30 4 250 230 -40-85 TO-92S 舞台灯光、车速仪表、空调电机等 HAL44E 3.5-24 5 80-160 30-110 -40-125 SOT-23 马达、无触点开关 HAL131 3.8-30 3.2 45 40 -40-125 TO-92S 霍尔接近开关传感器、转速探测 HAL43A 3.8-30 3.2 180 50 -40-150 TO-92S 速度和RPM传感器、转速计等 HAL43F 3.8-30 4.0 200 170 -40-150 TO-92S 速度和RPM传感器、转速计等 HAL58 3.5-24 2.5 180 137 -40-150 SOT-23 马达、无触点开关 HAL543 3.5-24 5 160 110 -40-150 SOT-89B 无触点开关、位置检测、转速计 AH3144E 4.5-24 10 110 20 -40-85 TO-92S 舞台灯光、车速仪表、空调电机等 AH3144L 4.5-24 10 110 20 -40-150 TO-92S 舞台灯光、车速仪表、空调电机等 AH543 4.5-24 10 200 30 -40-150 SOT-89 无触点开关、位置检测、转速计 YH1621 3.5-18 10 45 30 -40-150 SOT-23 无触点开关,位置检测 YH1631 3.5-18 10 45 30 -40-150 SOT-23 转速传感,位置传感
双极锁存型霍尔电路 型号 工作电压VDD(V) 工作电流IDD(MA) 工作点Bop(GS) 释放点Brp(GS) 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL41F 3.8-30 4 120 120 -40-150 TO-92S 直流无刷电机、转速检测 HAL732 2.5-24 2.5 18 -18 -40-150 SOT-23 高灵敏无触点开关、无刷电机 HAL1881 2.4-24 2.5 30 -30 -40-150 SOT-23 高灵敏无触点开关、无刷电机 HAL513 3.5-30 4 70 -70 -40-150 SOT-89 高灵敏无触点开关、无刷电机 AH512 4.5-24 10 60 -60 -40-125 TO-92 高灵敏无触点开关、无刷电机 YH1601 3.5-18 10 30 -30 -40-150 SOT-23 无刷电机、转速传感 YH1602 3.5-18 10 30 -30 -40-150 SOT-23 无刷电机、转速传感 全极性霍尔开关电路 型号 工作电压VDD(V) 工作电流IDD(MA) 工作点Bop(GS) 释放点Brp(GS) 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL149 2.5-3.5 1.1 45 32 -40-125 TO-92S 高灵敏无触点开关、无刷电机 YH13S 2.5-3.5 1.1 45 32 -40-125 SOT-23 水流传感 微功耗全极性霍尔开关电路 型号 工作电压VDD(V) 工作电流IDD(MA) 工作点Bop(GS) 释放点Brp(GS) 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL13S 2.4-5.5 0.009 55 25 -40-85 SOT-23 低功耗数码产品 如:手机 HAL148 2.4-5.5 0.005 45 32 -40-125 TO-92S 低功耗数码产品 如:电筒 HAL148L 1.8-3.5 0.005 45 32 -40-125 SOT-23 玩具 线性霍尔 型号 工作电压VDD(V) 磁场范围GS 输出电压VOT(V) 灵敏度S mv/G 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL95A 4.5-10.5 +/-670 0.5-4.5 3.125 -40-150 TO-92S 角度探测 如:汽车油门 HAL49E 3.0-6.5 +/-100 0.8-4.25 1.4 -40-100 TO-92S 角度测量 如:电动车转把 霍尔齿轮传感器 型号 工作电压VDD(V) 有效磁场Bbias(GS) 有效工作频率 回差Bhy(GS) 工作温度TA(℃) 封装形式 典型应用 HAL1800 3.8-30 +/-1500 15KHZ 10-100 -40-150 TO-95 传感器 如:齿轮测速…… |
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