低功耗霍尔开关资料

1、低功耗霍尔开关资料:Allegro推出微功率霍WgSfl IC A3212美阈Allegro MicroSystem 最近推出推出微功率霍KHiflIC A3212. A3212是一超高感度，燮磁桎性，且具有栓输出的霍1WIW皂IC.可直接取代傅统的磁簧IW皂，改勤黑占只要40高斯，W 放黑占30高斯.特别逋用於使用雷池雷源的手持型雷子）1品，如行勤H有舌, !£言己型H胸,PDA等.操作雷厘介於2.5V至3.5V之,特殊的日寺月辰作使得平均消耗功率只需15uW.A3212具有燮磁桎性，亦即只要磁北桎或磁南桎靠近即可.磁桎雕彳瓷磁埸消失，输出便修皂.舆其他一般霍1W IC不同的是业不

2、要特定南桎或北桎才可乍，减少鲍装日寺分辨磁桎的困援. 业且内含切割型穗定H路，可建到勤憩抵袖消除，¥成少霍1W原件中常因温度或物理JE力而引起 的抵袖H® ,提高勤作的穗定性.A3212的特黑占如下:回微操作功率回磁北桎或磁南桎皆可改勤02.5V至3.5V的雷池操作雷摩回切割式穗定雷路，具有僵良的温度穗定度，低切换黑占的飘移，及低物理JE力敏感度回超小型包装,照磁桎性限制，生saw易.回高可靠度固憩原件.TIMINGLOGIC777innrvw oirr(a)图L A32XX的引脚分布1 概述美国Allegro Microsystems公司生产有各种类型的磁 敏感（霍尔）器

3、件，其中A 3 2 x x系列是一组微功耗霍尔开关型传感器。该系 列有A 3209、A3210、A32 12等三种器件，它们的共同特点为工作 电压和功耗极低、不依赖丁磁极，即任何磁极都能使其动作（开关导通）、超敏 感、数字锁存输出等。特别适用丁电池供电的手持设备。A 3 2 x x系列的2 . 5 V3 . 5 V低工作电压和内部定时工作结构降低 了器件的平均功耗。A 3 2 0 9的功耗为4 00g、A3210为25 阅、A3 2 1 2为1 5仙V。该系列中各型号产品除了平均工作电流、磁灵敏性、工 作时间和休眠时间比（以下称忙闲比）有差异外，其它特性几乎一样。该产品通过斩波调零（动态消除失

4、调）技术来改善其稳定性，从而使残余失 调电压得以降低。这些失调电压通常是由器件成型过程、 温度系数和热应力产生 的。该产品在一个硅晶片上集成了霍尔电压产生器、 小信号放大器、斩波稳零器、 锁存器和MOS -FET输出驱动器。先进的B 1 CMOS工艺使该产品具有低 工作电压、极低功耗、极低失调误差和很小的几何尺寸等特点。该产品有两种封装形式，一种是三脚贴片微小型封装，后缀为“LH”，如 图1 （ a ）;另一种是三脚直插封装，后缀为“UA”，如图1（ b ）。, 一个周期HIdd （Flf）唤博i休氐*图2定时工作周期2低功耗特点A3 2 x x系列产品内部有一个定时电路，其作用是定时激活（也

5、称唤醒） 霍尔传感器以使其工作一段时间后，再定时使传感器休眠一段时间。传感器的工 作时间加上休眠时间为一个定时周期， 如图2所示。传感器的工作时间对不同的 器件是不一样的，A3209、A3210为60A3212为45 膏。定时周期对不同的器件也是不一样的，其中A 3 209为4 80g、A3210为60ms、A3212为 45ms。在短暂的唤醒时间内，传感器进行采 样测量并在定时脉冲的下降沿将数据锁存。 而在休眠时间内，器件的输出为最近 一次采样的结果。该器件的电源电流不受输出状态的影响。图3动态斩波技术消除失调电压采样保玮3 动态斩波技术霍尔器件可以被看成类似丁惠斯顿电桥的一组电阻阵列，这些

6、电阻的匹配是 造成器件失调的主要因素，而器件的成型过程、热应力和温度系数则是造成电阻 不匹配的最主要因素。A 3 2 x x系列产品采用动态斩波技术消除失调，并通过内部集成的高频时钟控制CMO S开关来动态改变流过器件的电流方向和霍尔 电压测量端内部采样保持电路所捕获的霍尔电压信号， 然后通过低失调的双极电 路进行处理，以使得电阻不匹配所造成的残余失调电压能相互抵消。该技术使A3 2 x x器件具有极稳定的静态霍尔输出电压，而与热应力无关。图3为该技术的工作过程示意图，其中图3 ( a ) > ( b )为技术原理图、图3 ( c )为电路 技术结构图。"输出电压Vout (f

7、lBrpnVout (oa)磁通密度图4输出电压与磁通密度的关系特性4 工作特性A3 2 x x系列与一般的霍尔开关不一样，该系列无论对N极还是对S极磁VCC图6典型理域方式场，只要垂直丁器件且磁通密度达到其动作点B o p n或Bops以上，都会使器件开关导通 输出为低，此时器件可四以吸收1mA的电流。只要磁通密度降低到释放点B r p n或B r p s以下，都会使器件开关断开 输出为高。磁通密度动作点和释放点的差异称为器件的磁滞B h y s。 该磁滞特性可保证即使出现外部振动和电气噪声， 器件的开关过程 均无抖动。图4给出了该系列器件的输出电压与磁通密度的关系特性。还有一种磁性开关称为

8、舌簧开关，该开关有两大特点，一是基本无功耗，二 是其开关动作不依赖丁磁场磁力线的方向，即只要有磁力线穿过舌簧开关，无论 其方向是从左到右还是从右到左，都会使舌簧开关动作。由丁舌簧开关本质上是 一种机械开关，其速度、可靠性和寿命都难以与电子开关相比。 而A3 2 x x系 列器件本质上是一种电子开关，它的动作（导通）不依赖丁磁极性，同时极低的 功耗使得该产品能够方便地取代舌簧开关且具有更高的可靠性。A3 2 x x系列产品的内部结构如图5所示。 图中，X为霍尔传感器。电路 工作时，霍尔传感器、动作失调消除电路、小信号放大器、采样保持器电路共同 完成测量与稳零，而后经过放大后进行施密特整形，并在唤

9、醒脉冲的下降沿将整 形结果锁存，再经MO S -FET驱动输出。定时逻辑用丁实现器件的唤醒和休 眠周期的控制。在休眠阶段，开关断开，此时除定时逻辑和锁存器外，其它电路 均不工作，降低了功耗。5 应用提示在实际使用时，建议在器件的电源端加上0 . 1pF的旁路电容，以便对外部噪声和器件内部时钟噪声进行抑制，其典型连线方式见图6所示。由丁A 3 2 x x器件本身带有唤醒测量和休眠停止工作方式，因此，A3 2 x x系列器件通常不能用丁较高速度的测量。 设忙/闲定时周期为T ,理论上速 度小丁1/T的测量均可使用，实际中往往在速度小丁1/2 T1/3 T的场 合使用。因此，A 3 2 0 9适用丁

10、小丁等丁1 kHz速率的测量，A3 2 1 0适用丁不大丁 8 H z速率的测量， A 3 2 1 2适用丁1 1 H z速率的测量。 表1和 表2分别列出了 A 3 2 x x系列器件的电气参数和磁特性参数指标，以供使用时参夸。US1881 CMO低功耗、锁存型霍尔开关，特别适合无刷电机的换向应用。 高温性能直流散热风扇，无刷直流电机换向，速度检测，线性位置检测，旋转计 数，电流传感器。如无刷电机，电动车刹把，助力器，出租汽车计价器，跑步机， 塑封电机，水表，热水器等。US5881 A3144 CMO萩功耗、单极开关霍尔开关，特别适合无刷电机的换向应 用。磁位置接近开关，电流传感器，断续器，

11、电流限制，限制开关，固态开关。 如电脑绣花机，电动缝纫机，里程表，转速表，水表，冰箱开门亮灯开关、接近 开关等等MLX90248,A3212, TLE4913低功耗全极性霍尔开关，用于手机、小灵通、无绳 电话、Notebook、PDAS盖电路，智能远传水表、智能远传气表计数。ATS277 ATS276互补输出锁存型霍尔开关，用于驱动无刷直流马达和散热风 扇。FTC211,FS211互补输出锁存型霍尔开关（带FG输出），用于驱动无刷直流马达 和风扇、速度测量。SS49E, AH41反为线性霍尔元件（霍尔传感器），可应用于：电动车调速转把（手 把），电流检测传感器，接近检测器，运动检测器，齿轮传感器，电动机控制，旋转编码器，铁金届探测器，液位传感器。ES41：是专为直流无刷电机设计的双级霍尔开关电路，响应速度快，灵敏度高， 具有较高的工作温度范围及可靠性。它由反向电压保护器、电压调整器、霍尔电压发生器、信号放大器、史密特触发器和集电极开路的输出级组成。ES41的功能和封