霍尔元件电路图大全(六款经典霍尔元件应用电路)

来源:电子发烧友整理 作者:2018年02月07日 16:52
关键词:霍尔元件

霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。一般用于电机中测定转子转速,如录象机的磁鼓,电脑中的散热风扇等。是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用。霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等等。霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔元件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

霍尔元件电路图一:A44E集成霍耳开关

图1是A44E集成霍耳开关,A44E集成霍耳开关由稳压器A、霍耳电势发生器(即硅霍耳片)(mT)、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E 五个基本部分组成,如图2(a)所示。(1)、(2)、(3)代表集成霍耳开关的三个引出端点。在输入端输入电压VCC,经稳压器稳压后加在霍耳电势发生器的两端,根据霍耳效应原理,当霍耳片处在磁场中时,在垂直于磁场的方向通以电流,则与这二者相垂直的方向上将会产生霍耳电势差H V 输出,该H V信号经放大器放大后送至施密特触发器整形,使其成为方波输送到OC门输出。当施加的磁场达到工作点(即BOP)时,触发器输出高电压(相对于地电位),使三极管导通,此时OC门输出端输出低电压,通常称这种状态为开。当施加的磁场达到释放点(即BrP)时,触发器输出低电压,三极管截止,使OC门输出高电压,这种状态为关。这样两次电压变换,使霍耳开关完成了一次开关动作。BOP与BrP 的差值一定,此差值BH = BOP - BrP称为磁滞,在此差值内,V 0保持不变,因而使开关输出稳定可靠,这也就是集电成霍耳开关传感器优良特性之一。

霍尔元件电路图大全(六款经典霍尔元件应用电路)

图1 A44E集成开关型霍耳传感器原理图

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图2 A44E集成开关型霍耳传感器引脚图

霍尔元件电路图二:霍尔转速传感器应用电路

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霍尔元件电路图三:恒流工作电路

温度变化引起霍尔元件的输入电阻变化,从而使控制电流发生变化带来误差,为了减少这种误差,常采用恒流源供电,如图1所示。在恒流工作条件下,没有霍尔元件输入电阻和磁阻效应的影响。

霍尔元件电路图大全(六款经典霍尔元件应用电路)

霍尔元件电路图四:恒压工作电路

恒压工作比恒流工作的性能要差些,只适用于精度要求不太高的地方,如下图所示。

霍尔元件电路图大全(六款经典霍尔元件应用电路)

霍尔元件电路图五:差分放大电路

霍尔元件的输出电压一般较小,需要用放大电路放大其输出电压。为了获得较好的放大效果,需采用差分放大电路,如图3所示。使用一个运算放大器时,霍尔元件的输出电阻可能会大于运算放大器的输入电阻,从而产生误差,而采用图4所示的电路,则不存在这个问题。

霍尔元件电路图大全(六款经典霍尔元件应用电路)

霍尔元件电路图六:电机驱动电路

无刷电机中的霍尔器件,既可使用霍尔元件,也可使用霍尔开关电路。使用霍尔元件时,一般要外接放大电路。

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