直流無刷電機霍爾集成電路分類

直流無刷電機霍爾集成電路按功能和應用可分為線性型和開關型兩大類：

1、線性型霍爾集成電路

線性型霍爾集成電路是由電壓調整器、霍爾元件、差分放大器、輸出級等部分組成的集成電路，其輸出為與磁場強度成線性關系的輸出電壓，可用于磁場測量、電流測量、電壓測量等。一般不用作直流無刷電機機轉子位置傳感器。

2、開關型霍爾集成電路

開關型霍爾集成電路是由電壓調整器、霍爾元件、差分放大器、施密特觸發器和輸出級等部分組成的集成電路。其輸出為開關（邏輯）信號。霍爾開關的輸入信息是以磁通密度B來表征的，當芯片法線方向上的B值增大到一定的程度后（動作值Bop），霍爾開關內部的觸發器翻轉，霍爾開關的輸出電平狀態也隨之翻轉為低電平；當B值降低到低于（返回值Brp），霍爾開關的輸出翻轉為高電平。動作值Bop與返回值Brp之差稱為回差。輸出端一般采用集電極開路輸出，能夠與各種類型電路兼容。

開關型霍爾集成電路中有一種稱為鎖存型霍爾集成電路，其特征為：動作值Bop和返回值Brp相對S極和N極磁場是對稱動作的，有Bop≈-Brp。例如UCN3175鎖存型霍爾集成電路就是這樣的雙極性對稱的開關霍爾集成電路。它的動作值在+B區（即S極磁場），返回值在-B區（即N極磁場）。在S極磁場的某一磁通密度（≥Bop）下，它的輸出是導通狀態（ON，低電平），當S極逐漸離開該IC、磁通密度為零時，它的輸出仍然保持導通狀態。只有磁場轉變為N極并達到Brp值時，輸出才翻轉為截止狀態（OFF高電平），這種電路在S-M-S-N交替變化磁場下的輸出波形占空比接近50%，適合于有多極環形永磁轉子的直流無刷電機位置檢測。

直流無刷電機霍爾集成電路如何選擇

（1）推薦選擇鎖存型或接近鎖存特性（有對稱特性）的開關型霍爾集成電路。鎖存型霍爾集成電路在直流無刷電機交替變化轉子磁場下，其輸出波形占空比接近于1:1，符合直流無刷電機對位置傳感器信號的要求。如果采用普通的開關型霍爾集成電路作位置傳感器，在S極和N極下的輸出不對稱，可能會影響到電機的效率，并引起附加的轉矩波動。

（2）選擇較高溫度等級的霍爾集成電路。特別是霍爾芯片直接安放在主定子上情況，當電機短時過載時，電機的繞組及繞組附近的局部溫度可能達到110~130℃以上，此時，霍爾電路有可能不能可靠工作，甚至發生不可逆的損壞。此時，選擇工作溫度150℃的霍爾集成電路是必要的。

（3）推薦選用雙極工藝生產的霍爾集成電路。霍爾集成電路有兩種制造工藝生產：雙極工藝和CMOS工藝。一般用CMOS工藝生產的芯片抗靜電能力較差，如果電機生產線上沒有特別的防靜電設施，在焊接過程中霍爾傳感器很容易受到靜電損傷。在高溫或潮濕環境下，受到靜電傷害的霍爾傳感器特別容易失效。以雙極工藝生產的電機霍爾集成電路抗靜電能力較好，能基本滿足無靜電防護設施電機生產廠家的要求。

（4）選擇高一些靈敏度的霍爾傳感器通常會有較好的穩定性。宜選擇動作值Bop、返回值Bp、和回差小的霍爾集成電路產品。

（5）在焊接過程中，為了不使霍爾元件受到過熱，應采用溫控電烙鐵，縮短焊接時間。使用高質量的低溫焊錫，焊接時間小于3s，溫度不要超過300℃。電烙鐵甚至操作工人的手腕圈接地等防靜電措施都是必要的。霍爾器件的引腳盡量避免彎曲。若必須彎曲時則應選擇在距引線根部3mm以外。焊接點距離霍爾器件引腳根部3mm以上。

（6）霍爾傳感器芯片安裝的位置要準確。特別是對于極對數p很多的直流無刷電機，因為電角度與機械角有p倍關系，如果霍爾傳感器芯片安裝位置機械角度稍有偏離，會導致轉子位置的電角度有很大誤差，影響電機性能。嚴重時甚至導致換相邏輯混亂，造成控制器和電機損壞。一般，霍爾傳感器芯片安裝偏離正確理論位置在10°（電角度）以內，對電機性能影響較小，可以接受。

（7）霍爾集成電路的極性不能接反，如果極性接反，有可能損壞芯片。不過，有些品牌的霍爾集成電路已經具有電源反接保護功能。

（8）霍爾集成電路的使用電壓范圍較寬，但使用時電壓宜低不宜高，一般在4.5~6V為宜，過高的電源電壓會引起電路的溫度升高，可能使電路工作不穩定。

（9）附加必要的保護電路。霍爾電路的電源端可能出現由控制器主開關工作過程引起的過電壓電脈沖，需要考慮用保護電路去吸收，通常的辦法是用較大電容及穩壓二極管。霍爾開關電路輸出端通常是開路集電極，需要接合適的上拉電阻。

（10）直接安放在主定子使得霍爾芯片受到強電磁干擾，需要特別注意采取防干擾措施。長距離傳輸霍爾IC信號時，可在開關輸出與地之間加接一只藕電容器，消除干擾脈沖。

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