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全方位解析霍尔开关原理电路及失效检测霍尔开关是一种基于霍尔效应工作的磁敏传感器，常用于检测磁场信号。
它由霍尔元件、电源电路和输出电路组成。
霍尔元件是其核心部件，其内部有一片半导体材料，正常情况下无磁场作用时，霍尔元件上电流为零。
但当有外部磁场作用时，霍尔元件上就会产生电势差，进而引起霍尔元件内部电流的变化，从而实现磁场信号的检测。
霍尔开关的原理电路包括霍尔元件、电源电路和输出电路。
电源电路可以为霍尔元件提供所需的电源供电，通常为直流电源。
输出电路用于检测霍尔元件产生的电流变化，并将其转换为可用的输出信号。
通常情况下，输出电路由一个比较器和一个开关组成，当霍尔元件上的电流变化达到一定阈值时，比较器会触发并输出一个高电平信号，从而驱动开关动作。
在实际应用中，霍尔开关主要用于检测磁场信号。
当有磁场接近霍尔元件时，磁场线会穿过霍尔元件的半导体材料，从而改变霍尔元件内部的载流子活动情况，最终导致霍尔元件上的电流变化。
根据霍尔电流的变化情况，可以判断磁场的方向和强度。
除了磁场信号的检测，霍尔开关还可以用于实现电流和电压的检测。
例如，可以将霍尔开关连接在电路中的电流回路上，通过检测霍尔电流的变化来判断电路中的电流大小和方向。
类似地，霍尔开关也可以用于检测电路中的电压情况，通过检测霍尔电流的变化来判断电压的大小和极性。
失效检测是霍尔开关的一项重要功能，主要用于检测霍尔开关是否正常工作。
常见的失效检测方法包括电源电压检测、输出电路检测和灵敏度检测。
电源电压检测主要用于检测霍尔开关电源电压是否在正常范围内，以保证霍尔元件正常供电。
输出电路检测主要用于检测输出电路的工作情况，通常通过检测输出信号的变化来判断。
灵敏度检测主要用于检测霍尔开关对磁场信号的敏感程度，可以通过改变外部磁场的强度和方向来测试。
总之，霍尔开关是一种基于霍尔效应工作的磁敏传感器，其原理电路包括霍尔元件、电源电路和输出电路。
它可以用于检测磁场信号、电流和电压。
~ 1 ~ © 2014 深圳响拇指电子科技有限公司
全极霍尔效应传感器IC SS239资料及应用
概述：
SS239是一款采用混合信號CMOS 技術的全極霍爾效應傳感IC 器件。
它集成了先進的斬波穩定技術，這使得該器件能提供准確而穩定的磁開關工作點。
優點和特性
- 工作電壓可低至2。
5V
- CMOS 技術
- 非常適用於電池供電應用的微功耗技術
- 高靈敏度，能直接替代磁簧開關
- 對應南北極磁場強度絕對值的全極輸出開關
- 優化的睡眠模式極大的延長了其使用壽命
- 均符合RoHS 標准的小尺寸SOT233L 或SIP3L 封裝
應用實例：固態開關、手持式無線話筒喚醒開關、電池供電設備的蓋關閉傳感器、磁近感傳感器可用於低占空比應用中簧片開關的替代
封装：
3引腳的SOT23封裝（器件標號後綴為SO ） ； 3引腳的SIP 封裝（器件標號後綴為UA ）。
FD2H003B全极霍尔IC，FS3144单极霍尔开关IC
FD2H003B是全极霍尔开关IC，FS3144是单极不锁存霍尔开关IC
单极锁存霍尔：用磁性的S或N分别去靠近霍尔，霍尔元件打开输出，当N或S极离开后还可以保持打开的状态。
如：FS41，FS72X，FS7Z，FD169，FD168，FS177
全极性霍尔应用范围：
手机，笔记本电脑，电动玩具等便捷式电池供电产品
固态开关
速度检测
单极霍尔应用范围：
●直流无刷电机无触点开关
●位置控制电流传感器
●汽车点火器安全报警装置
●隔离检测转速检测
Hall IC又称Hall Sensor，中文名称霍尔传感器，应用的原理是霍尔效应。
这是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的，所以取名霍尔效应。
霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。
选择使用哪一型号时主要看以下参数：
工作电压（supply voltage）
工耗电流(supply current)
驱动电流(continuous current)
敏感度(magnetic characteristics)
霍尔元件常见特性：
一锁存型：当磁铁靠近芯片，芯片开始输出，当磁极离开后芯片依旧保持输出状态。
当用另一极靠近时，芯片才会关闭输出。
二灵敏度：就是芯片在多强的磁场强度下能够打开或关闭输出。
4种霍尔开关hall ic的介绍及原理
霍尔开关Hall IC有四种类型：单极、双极、锁存和全极。
以下是它们的介绍和原理：
1. 单极霍尔开关：
这种类型的霍尔开关只能识别固定的磁极（通常是S极）。
当磁场靠近时，霍尔元件导通并输出低电平；当磁场远离时，霍尔元件关闭并输出高电平。
2. 双极霍尔开关：
双极霍尔开关需要两个磁极（N和S）来分别控制高低电平。
它利用磁场NS极交替来输出信号。
对不同磁极分别响应，一般为N极响应为高，S极响应为低。
3. 锁存霍尔开关：
这是双极霍尔开关的一种特殊形式，也称为锁定霍尔。
当S极靠近时开启，磁场离开后继续保持开启状态；只有当N极靠近时才会关闭，磁场移除后继续保持关闭状态，直到下次磁场改变。
这种保持上次状态的特性即锁存特性。
4. 全极霍尔开关（无极性霍尔开关）：
全极霍尔开关不分南极(S)北极(N)检测磁场，对任意磁极都响应，只要有磁场靠近就响应。
磁铁接近时输出低电平，远离时输出高电平。
以上内容仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
丹东华奥电子有限公司简介LD1248是一款具有数字锁存输出的超灵敏霍尔效应全极性开关IC ，主要设计用于电池供电的手持式设备。
特殊的CMOS 工艺用于低电压和低功耗要求。
斩波稳定放大器提高了磁性开关点的稳定性。
电路设计提供了内部控制的时钟机制，以对霍尔传感器和模拟信号处理电路的电源进行循环。
这用于将电路的高电流消耗部分置于“休眠”模式。
该内部逻辑会定期将设备“唤醒”，并根据预定义的阈值评估霍尔传感器的磁通量。
如果磁通密度高于或低于B OP /B RP 阈值，则驱动输出晶体管相应地改变状态。
在“休眠”周期中，输出晶体管被锁定在其先前状态。
该设计已针对需要延长电池供电系统使用寿命的应用中的服务进行了优化。
IC 的开关行为是全极性的，无论北极还是南极，足够的强度都会打开输出。
如果磁通密度大于工作点（B OP ），则输出将打开；否则，输出将打开。
如果小于释放点（B RP ），则输出将关闭。
LD1248采用TO-92S ，SOT23-3L 封装，针对大多数应用进行了优化。
特点●片上霍尔效应传感器●微功率运行●电源电压2.5~5.5V ●磁铁的两极都可以开关运行t ●斩波稳定放大器级●出色的温度稳定性●数字输出信号●内置上拉电阻应用●固态开关●手持无线手机唤醒开关●磁铁接近传感器，用于低占空比应用中的磁簧开关变换●电池供电设备的盖关闭传感器全极霍尔效应开关电路TO-92SSOT23-3L(前视图)(顶视图)管脚定义磁参数典型测试条件:Vcc=3V和TA=25℃,除非另外说明。
绝对最大值(TA=25°C,注1)注1：大于“绝对最大额定值”中列出的压力可能会导致设备永久损坏。
这些仅是额定数值，并不暗示在这些或任何其他条件（超出“推荐工作条件”中指示的条件）下设备的功能运行。
长时间暴露于“绝对最大额定值”可能会影响设备的可靠性。
注2：电子半导体产品对静电放电（ESD）敏感。
使用半导体产品时，请始终遵守静电释放控制程序。
4913 Hall-effect sensor is a temperature stable, stress-resistant , micro-power switch. Superior high-temperature performance is made possible through a dynamic offset cancellation that utilizes chopper-stabilization. This method reduces the offset voltage normally caused by device over molding, temperature dependencies, and thermal stress.includes the following on a single silicon chip: voltage regulator, Hall voltage generator, small-signal amplifier, chopper stabilization, Schmitt trigger, open-drain output. Advanced CMOS wafer fabrication processing is used to take advantage of low-voltage requirements, component matching, very low input-offset errors, and small component geometries.This device requires the presence of omni-polar magnetic fields for operation. is rated for operation between the ambient temperatures –40℃ and + 85℃ for the E temperature range. The four package styles available provide magnetically optimized solutions for most applications. Package types is an SOT-23(1.1 mm nominal height )The package type is in a lead Halogen Free version was verified by third party Lab.Features and Benefits● CMOS Hall IC Technology ● Solid-State Reliability● Micro power consumption for battery-powered applications● Omni polar, output switches with absolute value of North or South pole from magnet ● Operation down to 2.5 V and Max at 3.5V .● High Sensitivity for direct reed switch replacement applications ● Multi Small Size option● Custom sensitivity selection is available in optional package. ● Pb Free/Green chip is qualified by third party lab.Applications● Solid state switch● Handheld Wireless Handset Awake Switch ( Flip Cell/PHS Phone/Note Book/FlipVideo Set)● Lid close sensor for battery powered devices● Magnet proximity sensor for reed switch replacement in low duty cycle applications4913 4913Functional DiagramNote : Static sensitive device; please observe ESD precautions. Reverse V DD protection is not included. For reverse voltage protection, a 100Ω resistor in series with V DD is recommended.C1：10nF C2：100pF R1：100K ΩTypical Application circuitC1VccAbsolute Maximum Ratings At (Ta=25℃)CharacteristicsValues Unit Supply voltage,(V DD ) 5 V Output V oltage,(V out ) 5 V Reverse voltage, (V DD ) (V OU T ) -0.3 V Magnetic flux density UnlimitedGauss Output current(I OUT )2 mAOperating temperature range, (Ta ) -40 to +85 ℃ Storage temperature range, (Ts ) -55 to +150℃ Maximum Junction Temp,(Tj ) 150℃Thermal Resistance(θJA ) 543 ℃/W (θJC )410 ℃/W Package Power Dissipation, (P D )230 mWNote: Exceeding the absolute maximum ratings may cause permanent damage. Exposure to absolute maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.Electrical SpecificationsDC Operating Parameters T A =+25℃, V DD =3.0VParametersTest ConditionsMinTypMaxUnitsSupply Voltage,(V DD ) Operating 2.5 3.5 V Supply Current,(I DD ) Awake State 2.5 4.0 mA Sleep State 8.0 12 μA Average 10 16 μA Output Leakage Current,(I off ) Output off 1 uA Output Low Voltage,(V sat ) I OUT =1mA 0.3 V Awake mode time,(T aw ) Operating 70 uS Sleep mode time,(T SL ) Operating 70 mS Duty Cycle,(D,C )0.1% Operate Point, (B OPS ) S pole to branded side, B > BOP , V out On 6 60 Gauss (B OPN ) N pole to branded side, B > BOP , V out On -60 -6 Release Point (B RPS ) S pole to branded side, B < BRP, V out Off 5 59 Gauss (B RPN )N pole to branded side, B < BRP, V out Off -60-5 Hysteresis,(B HYS )|BOPx - BRPx|7Gauss4913SO Package Hall Plate Chip Location(Top View) (Bottom view)123NOTES:1. PINOUT (See Top View at left :) Pin 1 V DDPin 2 OutputPin 3 GND2. Controlling dimension: mm3. Lead thickness after solder platingwill be 0.254mm maximumLocation34913。
全极性霍尔传感器开关标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
全极性霍尔传感器开关
介绍：根据数字输出，霍尔效应集成器件可以分为四种：单极性开关，双极性开关，全极性开关和锁存型开关。
本文主要来阐述全极性开关。
全极性霍尔开关又被称作全极性开关，是一种在强的南磁场和强的北磁场下均工作的,数字量输出的锁存型开关。
这简化了产品的应用，因为对于全极性器件而言，可以不考虑磁铁的极性来进行安装。
一个拥有足够强磁性的单极磁铁可以令器件工作。
器件导通之后，全极性器件将一直保持导通状态，直到磁场被移走，器件才恢复关断的状态。
器件锁存住变化之后的状态，一直保持关断，直到一个新的足够强的磁场再一次到来。
一个用来检测车辆换挡杆位置的应用，如图1.换挡杆引用一个磁铁（紫色的缸）。
黑盒子组成的黑色的线是一个全极性开关器件组成的阵列。
当驾驶员移动换挡杆，磁铁便会在阵列当中移动。
靠近磁铁的器件会打开处于导通状态，但是更多远离磁铁的器件是不受影响的，是关断的。
无论是磁铁的南极或北极都可以面向霍尔器件，霍尔器件的商标面朝向磁铁。
图1 一个全极性开关的应用。
超小型的霍尔开关，
换挡的时候，磁铁（紫色）向在他们之间移动
磁场开关点的定义：
B为磁场强度，用来表示霍尔器件的开关点，单位是GS（高斯），或者T（特斯拉），转换关系是1GS=0.1mT。
B磁场强度有南极和北极之分，所以有必要记住它的代数关系，北极磁场为负数，南极磁场为正数。
该关系可以比较南极北极磁场的代数关系，磁场的相对强度是由B的绝对值表示，符号表示极性。
例如：一个-100GS（北极）磁场和一个100GS（南极）磁场的强度是相同的，但是极性相反。
-100GS的强度要高于-50GS。
BOP –磁场工作点；使霍尔器件打开的磁场强度。
器件输出的参数取决于器件的电学设计。
BRP –磁场释放点；使霍尔器件关断的磁场强度。
器件输出的参数取决于器件的电学设计。
BHYS –磁开关点滞回窗口。
霍尔元件的传输功能利用开关点之间的这个差值来过滤掉在应用中可能由于机械振动或电磁噪声引起磁场的小的波动值。
BHYS = | BOP
BRP |.
典型工作状态
全极性霍尔传感器的开关点是关于B=0对称的，如图2。
开关点在与之相反的极性上是具有等效的强度的。
比如，器件的南极
BOP=60GS，BRP=30GS，那么它的北极BOP=-60GS，BRP=-30GS。
锁存最新的工作状态，避免受外部微弱磁场的影响。
图2A全极开关的输出特性
图2A全极开关的输出特性
全极性器件在任何足够强的极性的磁场下打开的时候，输出高电平（图2A）（几乎达到Vcc）还是低电平（图2B）（输出管的
Vout，一般小于200mV），取决于器件输出级的设计。
全极性开关在一个较小的磁场内关断，输出为一个与导通时极性相反的信号。
磁场强度在滞回窗口内的时候，器件的状态不转换。
另外，当外部为弱磁场（BRPn＜BBRPs）时，锁存当前的状态可以避免器件状态转换。
在器件状态再次转换前，没有必要经过B=0GS这个点。
一个知道目前状态的器件点可以通过相同或者相反极性的磁场来控制下面的开关状态。
虽然器件可以在任何外部磁场强度的状态下开机，但是为了解释图2由存在北极磁场强度远大于Bop的最远的左边开始，器件导通，输出高电平或者低电平取决于器件的设计。
沿着正确的箭头向右走，北磁场变的越来越弱，当B＜Brpn时，器件关断，输出转换为相反的状态。
当磁场强度一直弱于Bopn和Bops（在B=0附近）时，器件一直关断，锁存输出状态不变化。
即使磁场强度超过Brpn和Brps，在Bhys内的时候，输出状态也一直锁存。
如果强的南极磁场到来，按着向右的箭头，当B＞Bops时，器件导通，输出状态再次向相反的状态转换。
如果是强的北极磁场到来，按着向左的箭头，当B强于Bopn时，器件导通，输出回到初始的状态。
上拉电阻
上拉电阻必须连接在电源和输出引脚之间，上拉电阻的阻值一般是1-10kΩ。
最小上拉电阻是传感器最大输出电流（拉电流）和
电源的函数。
20mA是一个最大输出电流的典型值，并在此情况下，最低可拉VCC / 0.020的负载。
如果考虑消耗的电流，上拉电阻可以增大到50-100 kΩ。
注意：如果上拉电阻过大，那么即使外部的磁场是磁关断状态，电路的输出也将是低电平。
这并不是器件的问题，而是在与上拉电阻和传感器IC的输出引脚间发生的电流泄露。
严重的话，会使大幅降低芯片的输出电压，使其失去逻辑功能。
使用滤波电容
参考图3中滤波电容的摆放位置，一般来说：
对于没有斩波稳定的设计来说，建议在输出和接地之间以及电源和接地之间分别放置一个0.01μF的电容。
对于斩波稳定设计，必须在电源和地之间放置一个0.1μF的电容，建议在输出和地面之间放置一个一个0.1μF的电容。
图3典型应用图
上电状态
在通电情况下，只有外部磁场大于BOP或者小于BRP的情况下，双极器件才能上电在一个有效的状态。
如果磁场强度是在迟滞带，BOP和BRP之间，器件保持最初的状态，然后经过一个开关点，达到第一个正确的状态。
器件可以设计一个上电逻辑使器件在开关点到达之前，一直处于关闭状态。
上电时间
上电时间某种程度上取决于器件的设计，数字输出传感器IC，如双极器件，达到初始稳定的上电时间如下：有斩波放大器设计的器件，上电时间＜25us，没有斩波放大器设计的器件＜4us。
一般说来，在通电之后经历这段时间之前，器件的输出可能处于一个不正确的状态，但是，经过这段时间之后，器件的输出肯定处于一个正确的状态。
功耗
总功耗是两个因素的总和：
消耗在器件上的功率，不包括在输出端的功率耗散。
这个值的大小是Vcc与电源电流Icc的乘积。
电源电压和电源电流已经在数据表中被指定了。
例如，Vcc=12V，Icc=9mA，功耗为108 mW。
消耗在输出管上的功率，它的大小是饱和导通电压Vonsat与输出电流Ion（由上拉电阻决定）的乘积。
如果最坏情况下，
Vonsat=0.4，Ion=20mA，功耗为8 mW。
由于饱和导通电压的值比较小，所以在输出上的功耗比较小。
在这个例子中消耗的总功率为116mW。
利用这个数字来降低数据表中的额定功率，检查最大允许工作温度是否应该降低。
涉及的应用领域
手机
无绳电话
寻呼机
掌上电脑。
