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霍爾開關(guān)

 [ 瀏覽次數(shù)：約1160次 ] 發(fā)布日期：2017-07-04

當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí)，薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U，其表達(dá)式為U=Kk·I·B/d

霍爾開關(guān).jpg

目錄
霍爾開關(guān)分類
霍爾開關(guān)原理
霍爾開關(guān)主要參數(shù)
        霍爾開關(guān)分類

1、單極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)

單極霍爾效應(yīng)開關(guān)具有磁性工作閾值 (Bop)。如果霍爾單元承受的磁通密度大于工作閾值，那么輸出晶體管將開啟;當(dāng)磁通密度降至低于工作閾值 (Brp) 時(shí)，晶體管會(huì)關(guān)閉。滯后 (Bhys) 是兩個(gè)閾值 (Bop-Brp) 之間的差額。即使存在外部機(jī)械振動(dòng)及電氣噪音，此內(nèi)置滯后頁可實(shí)現(xiàn)輸出的凈切換。單極霍爾效應(yīng)的數(shù)字輸出可適應(yīng)各種邏輯系統(tǒng)。這些器件非常適合與簡(jiǎn)單的磁棒或磁桿一同使用。單極性霍爾開關(guān)它的正反面會(huì)各指定一個(gè)磁極感應(yīng)才會(huì)有作用，在具體應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)該注意磁鐵的磁極的安裝，反了就會(huì)造成單極性不感應(yīng)輸出。

2、雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)

雙極性霍爾具體又分雙極性不帶鎖存型霍爾開關(guān)和雙極性鎖存型霍爾開關(guān)。

雙極霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下打開，并在北極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉，但如果磁場(chǎng)被移除，則是隨機(jī)輸出，有可能是打開，也有可能是關(guān)閉。雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)通常在南極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下打開，并在北極磁場(chǎng)強(qiáng)度足夠的情況下關(guān)閉，但如果磁場(chǎng)被移除，不會(huì)更改輸出狀態(tài)。這些霍爾效應(yīng)開關(guān)可使用南北交變磁場(chǎng)、多極環(huán)磁鐵進(jìn)行磁驅(qū)動(dòng)。

3、雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)

當(dāng)置于n極(或s極)時(shí)開啟，磁場(chǎng)移除后繼續(xù)保持開啟;而只有當(dāng)置于s極(或n極)時(shí)才會(huì)關(guān)閉，磁場(chǎng)移除后繼續(xù)保持其開啟或關(guān)閉狀態(tài)，直到下次磁場(chǎng)改變。這種保持上次狀態(tài)的特性即鎖存特性，這種類型的霍爾效益開關(guān)即雙極鎖存型霍爾效應(yīng)開關(guān)。

4、全極霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)

與其他霍爾效應(yīng)開關(guān)不同，只要存在強(qiáng)度足夠大的北極或南極磁場(chǎng)，這些器件就能打開;而在沒有磁場(chǎng)的時(shí)候，輸出會(huì)關(guān)閉。

5、線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC(模擬輸出)

線性霍爾效應(yīng)傳感器 IC 的電壓輸出會(huì)精確跟蹤磁通密度的變化。在靜態(tài)(無磁場(chǎng))時(shí)，從理論上講，輸出應(yīng)等于在工作電壓及工作溫度范圍內(nèi)的電源電壓的一半。增加南極磁場(chǎng)將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。相反，增加北極磁場(chǎng)將增加來自其靜態(tài)電壓的電壓。這些部件可測(cè)量電流的角、接近性、運(yùn)動(dòng)及磁通量。它們能夠以磁力驅(qū)動(dòng)的方式反映機(jī)械事件。

6、微功耗型霍爾效應(yīng)開關(guān)(數(shù)字輸出)

隨著手機(jī)、筆記本電腦、DV等便攜式設(shè)備的普及，對(duì)霍爾IC的功耗提出要求，由此產(chǎn)生了一大類新的霍爾IC。它是數(shù)字霍爾IC按功耗單獨(dú)分出的一類，其內(nèi)部采用休眠機(jī)制降低功耗，平均功耗可以達(dá)到uA級(jí)。它也可按功能分為單級(jí)型霍爾IC、鎖定型霍爾IC、和全級(jí)霍爾IC三類。這類一般用于電池長(zhǎng)期供電的系統(tǒng)。


霍爾開關(guān)原理

其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場(chǎng)(洛倫茲力Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度。

由此可見，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系。

霍爾效應(yīng)原理圖 霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào)，同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。

霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B 來表征的，當(dāng)B 值達(dá)到一定的程度(如B1)時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號(hào)輸出之分。

霍爾開關(guān)具有無觸點(diǎn)、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。霍爾開關(guān)可應(yīng)用于接近開關(guān)，壓力開關(guān)，里程表等，作為一種新型的電器配件。


霍爾開關(guān)主要參數(shù)

單極霍爾開關(guān)電路

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

工作電流IDD（MA）

工作點(diǎn)Bop(GS)

釋放點(diǎn)Brp(GS)

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL202

4-20

3.5

180

60

-40-85

TO-92S

位置檢測(cè)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)

HAL3134

4.5-24

10

110

20

-40-150

TO-92S

舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等

HAL3144E

3.8-30

4

250

230

-40-85

TO-92S

舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等

HAL44E

3.5-24

5

80-160

30-110

-40-125

SOT-23

馬達(dá)、無觸點(diǎn)開關(guān)

HAL131

3.8-30

3.2

45

40

-40-125

TO-92S

霍爾接近開關(guān)傳感器、轉(zhuǎn)速探測(cè)

HAL43A

3.8-30

3.2

180

50

-40-150

TO-92S

速度和RPM傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等

HAL43F

3.8-30

4.0

200

170

-40-150

TO-92S

速度和RPM傳感器、轉(zhuǎn)速計(jì)等

HAL58

3.5-24

2.5

180

137

-40-150

SOT-23

馬達(dá)、無觸點(diǎn)開關(guān)

HAL543

3.5-24

5

160

110

-40-150

SOT-89B

無觸點(diǎn)開關(guān)、位置檢測(cè)、轉(zhuǎn)速計(jì)

AH3144E

4.5-24

10

110

20

-40-85

TO-92S

舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等

AH3144L

4.5-24

10

110

20

-40-150

TO-92S

舞臺(tái)燈光、車速儀表、空調(diào)電機(jī)等

AH543

4.5-24

10

200

30

-40-150

SOT-89

無觸點(diǎn)開關(guān)、位置檢測(cè)、轉(zhuǎn)速計(jì)

YH1621

3.5-18

10

45

30

-40-150

SOT-23

無觸點(diǎn)開關(guān)，位置檢測(cè)

YH1631

3.5-18

10

45

30

-40-150

SOT-23

轉(zhuǎn)速傳感，位置傳感

ES5802.5-242.55035-40-150TO92,SOT23

高靈敏度

ES5812.5-242.57040-40-150TO92,SOT23

高靈敏度

ES5822.5-242.512090-40-150TO92,SOT23中靈敏度

ES583

2.5-242.5180150-40-150TO92,SOT23低靈敏度
ES5722.5-242.5-120-90-40-150-40-150反極性的（N極敏感）[1]

 

雙極鎖存型霍爾電路

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

工作電流IDD（MA）

工作點(diǎn)Bop(GS)

釋放點(diǎn)Brp(GS)

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL41F

3.8-30

4

120

120

-40-150

TO-92S

直流無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速檢測(cè)

HAL732

2.5-24

2.5

18

-18

-40-150

SOT-23

高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)

HAL1881

2.4-24

2.5

30

-30

-40-150

SOT-23

高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)

HAL513

3.5-30

4

70

-70

-40-150

SOT-89

高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)

AH512

4.5-24

10

60

-60

-40-125

TO-92

高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)

YH1601

3.5-18

10

30

-30

-40-150

SOT-23

無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感

YH1602

3.5-18

10

30

-30

-40-150

SOT-23

無刷電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感

ES18812.5-242.530-30-40-150TO92,SOT23低壓、高靈敏度
ES28812.5-242.515-15-40-150TO92,SOT23超高靈敏度，低壓
ES414.0-24545-45-40-150

TO92

5000V ESD

ES7322.5-242.530-30-40-150TO92,SOT23內(nèi)置輸出上拉電阻

全極性高頻率霍爾開關(guān)(0-30KHz)

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

工作電流IDD（MA）

工作點(diǎn)Bop(GS)

釋放點(diǎn)Brp(GS)

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL145

2.5-24

1.1

45

32

-40-125

TO-92S　SOT-23

高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)、無刷電機(jī)

ES2452.5-242±40±25

-40-125

TO92,SOT23高靈敏無觸點(diǎn)開關(guān)，交流限流開關(guān)

微功耗霍爾開關(guān)電路

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

工作電流IDD（MA）

工作點(diǎn)Bop(GS)

釋放點(diǎn)Brp(GS)

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL13S

2.4-5.5

0.009

55

25

-40-85

SOT-23

全極性，低功耗數(shù)碼產(chǎn)品 如：手機(jī)

HAL148

2.4-5.5

0.005

45

32

-40-125

TO-92S

全極性，低功耗數(shù)碼產(chǎn)品 如：電筒

HAL148L

1.8-3.5

0.005

45

32

-40-125

SOT-23

全極性，玩具

ES2482.5-5.50.005±35±17

-40-125

TO92,SOT23全極，手機(jī)、玩具等
ES2472.5-5.50.005±35±17

-40-125

TO92,SOT23全極性，CMOS推挽輸出
ES2422.5-5.50.04520-20

-40-125

TO92,SOT23低功耗鎖存
ES2462.5-5.50.00530-30

-40-125

TO92,SOT23微功耗鎖存[2]

 
ES8212.5-5.50.005±35±17

-40-125

SOT23-5磁極檢測(cè)，可區(qū)分N、S極

線性霍爾

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

磁場(chǎng)范圍GS

輸出電壓VOT（V）

靈敏度S mv/G

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL95A

4.5-10.5

+/-670

0.5-4.5

3.125

-40-150

TO-92S

角度探測(cè) 如：汽車油門

HAL49E

3.0-6.5

+/-100

0.8-4.25

1.4

-40-100

TO-92S

角度測(cè)量 如：電動(dòng)車轉(zhuǎn)把

ES4954.5-12±7000.2-4.83.2-40-150TO92S,SOT89調(diào)速控制

霍爾齒輪傳感器

型號(hào)

工作電壓VDD（V）

有效磁場(chǎng)Bbias（GS）

有效工作頻率

回差Bhy(GS)

工作溫度TA(℃)

封裝形式

典型應(yīng)用

HAL1800

3.8-30

+/-1500

15KHZ

10-100

-40-150

TO-95

傳感器 如：齒輪測(cè)速……

按
ES817

3.8-30

±1500

15KHZ

10-100

-40-150

TO-95

8000V ESD MLX90217


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