霍爾開關(guān)原理--原來是醬紫呀~~

　　導(dǎo)讀：本文主要介紹霍爾開關(guān)原理，也許很多人沒有聽說過霍爾開關(guān)，但是想必對霍爾效應(yīng)很熟悉吧，下面就讓我們一起學(xué)習(xí)一下霍爾開關(guān)是如何工作的吧。

1.霍爾開關(guān)原理--簡介

　　霍爾開關(guān)(Hall switch)又稱霍爾數(shù)字電路，是一種新型的電器配件，由反向電壓保護(hù)器、精密電壓調(diào)節(jié)器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、施密特觸發(fā)器、溫度補(bǔ)償器和互補(bǔ)型集電極開路輸出器等七部分組成，具有無觸點(diǎn)、低功耗、長使用壽命、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，能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。該電路由于具有高達(dá)400 mA的負(fù)載能力，并且是互補(bǔ)型輸出，因此，它是無刷風(fēng)扇最理想的器件。

2.霍爾開關(guān)原理--結(jié)構(gòu)

　　霍爾開關(guān)電路由反向電壓保護(hù)器、精密電壓調(diào)節(jié)器、霍爾電壓發(fā)生器、差分放大器、施密特觸發(fā)器、溫度補(bǔ)償器和互補(bǔ)型集電極開路輸出器等七部分組成。下面我們簡單介紹一下各部分的功能。

　　電壓調(diào)節(jié)器：當(dāng)電源電壓從3.5V~20V變化時，保證該電路正常工作。

　　反向保護(hù)器：當(dāng)應(yīng)用電源反接或在使用過程中受到反向脈沖電壓的干擾時，對電路起保護(hù)作用，保護(hù)電壓可達(dá)30V;

　　霍爾電壓發(fā)生器：將變化的磁信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。

　　差分放大器：將霍爾電壓發(fā)生器輸出的微弱電壓信號放大。

　　施密特觸發(fā)器：將差分放大器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

　　溫度補(bǔ)償器：確保集成電路在-20℃~+85℃之間可靠地工作。

　　互補(bǔ)輸出器：輸出電流可直接驅(qū)動無刷風(fēng)機(jī)的兩組繞組。

　　由上圖可知，當(dāng)無刷風(fēng)機(jī)接通電源時，若霍爾電壓發(fā)生器受到交變磁場的作用，輸出端②和③的電位狀態(tài)也隨著發(fā)生變化，從而改變負(fù)載電流的方向，使風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.霍爾開關(guān)原理

　　霍爾效應(yīng)說的是當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時,薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象，兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U,其表達(dá)式為：

　　U=KIB/d

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

　　霍爾開關(guān)屬于有源磁電轉(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,可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號,同時,又可滿足工業(yè)場合實(shí)際應(yīng)用中易操作和可靠性的要求。

　　在外磁場的作用下，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過導(dǎo)通閾值BOP 時，霍爾電路輸出管導(dǎo)通，輸出低電平。之后B 再增加，電路仍保持導(dǎo)通態(tài)。若外加磁場的B 值降低到BRP 時，輸出管截止，輸出高電平。我們稱BOP 為工作點(diǎn)，BRP為釋放點(diǎn)，BOP-BRP=BH 稱為回差。回差的存在使開關(guān)電路的抗干擾能力增強(qiáng)。

　　拓展閱讀：

　　1.CS277 霍爾開關(guān)電路

　　2.Diodes霍爾開關(guān)有效優(yōu)化敏感度

　　3.微功耗A32XX系列霍爾開關(guān)