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設(shè)計(jì)應(yīng)用

德州儀器:TWS耳機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用里使用DRV5032開關(guān)霍爾效應(yīng)傳感器

時(shí)間:2019/9/23閱讀:2325 關(guān)鍵詞:德州儀器,霍爾效應(yīng)傳感器

TWS(全稱True Wireless Stereo設(shè)計(jì)應(yīng)用里使用DRV5032,DRV5032開關(guān)霍爾效應(yīng)傳感器超低功耗,反應(yīng)靈敏體積小。在檢測(cè)充電倉蓋的開合,耳機(jī)是否在位時(shí)效果更佳。
 

霍爾傳感器技術(shù)在TWS耳機(jī)里的應(yīng)用

TWS藍(lán)牙耳機(jī)充電倉中,放置了多塊磁鐵用以吸附耳機(jī)與倉蓋,每一塊磁鐵的極性朝向都會(huì)影響到霍爾IC感應(yīng)點(diǎn)的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度。若選用全極型霍爾IC,充電倉內(nèi)部磁場(chǎng)即使在倉蓋打開后仍會(huì)保持一個(gè)較高的值,不能達(dá)到霍爾IC的釋放點(diǎn)。

因此倉蓋中應(yīng)使用與原倉內(nèi)磁場(chǎng)相反的磁極,并選用只對(duì)該極性動(dòng)作的單極型霍爾IC,避開其他磁極的干擾。

開關(guān)型霍爾IC內(nèi)部為邏輯控制電路,如圖所示在輸入端放置濾波電容能夠提供一個(gè)干凈供電環(huán)境保證內(nèi)部邏輯能夠正常的工作,電容靠芯片越近,濾波效果越好,一般容量在0.1uF-10uF 。

工程師計(jì)算開關(guān)霍爾IC與磁極的有效總氣隙時(shí)常常會(huì)遇到困難,德州儀器TI提供了一個(gè)在線計(jì)算工具Hall Effect Switch Magnetic Field Calculator,并給出了TI霍爾開關(guān)產(chǎn)品在不同規(guī)格磁鐵下的感應(yīng)距離,為工程師們的設(shè)計(jì)提供參考與便利。

 

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霍爾效應(yīng)是什么

霍爾效應(yīng)是通電固體導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)內(nèi)部載流子在磁場(chǎng)受洛侖茲力形成偏移,繼而產(chǎn)生感應(yīng)電壓差,最終洛侖茲力與電場(chǎng)力平衡的過程。

霍爾效應(yīng)常用于磁場(chǎng)測(cè)量、電信號(hào)測(cè)量。

 

霍爾傳感器技術(shù)

霍爾傳感器按輸出信號(hào)類型分為:線性霍爾傳感器,開關(guān)霍爾傳感器,鎖存霍爾傳感器三種。

線性霍爾傳感器輸出為模擬信號(hào),輸出電壓與外部磁場(chǎng)的強(qiáng)弱通常成線性關(guān)系。數(shù)字霍爾霍爾傳感器輸出為01的電平;

其中根據(jù)感應(yīng)磁極的特性不同數(shù)字霍爾傳感器可以分為單極型,雙極型以及鎖存型三種。

雙極型工作過程如圖:

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單極型數(shù)字霍爾IC輸出特性       雙極型數(shù)字霍爾IC輸出特性

 

通過檢測(cè)外部磁場(chǎng)的強(qiáng)弱控制輸出導(dǎo)通或關(guān)斷,類似開關(guān)的作用。當(dāng)磁通量密度增大到一定值時(shí),霍爾開關(guān)開始動(dòng)作輸出低電平,該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磁通量密度稱為工作點(diǎn)BOP,由于磁滯作用的影響,如果關(guān)掉中的和霍爾開關(guān)需要使磁通量密度低于某點(diǎn),霍爾開關(guān)關(guān)斷,此時(shí)磁通量密度的數(shù)值稱為釋放點(diǎn)BRP。
 

數(shù)字霍爾傳感器的通常結(jié)構(gòu)如下圖所示由霍爾效應(yīng)片、電壓調(diào)節(jié)器、休眠喚醒控制電路、信號(hào)放大濾波電路、偏移補(bǔ)償電路、施密特觸發(fā)器,開漏極輸出

 

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          數(shù)字霍爾IC內(nèi)部結(jié)構(gòu)