晟辉智能制造

3144霍尔技术参数

  • 器件类型: 单极性霍尔效应开关
  • 制造商: Allegro MicroSystems
  • 功能: 当一个足够强的南极磁场垂直于其敏感面时,输出晶体管导通(输出低电平);当磁场移除或变为北极时,输出晶体管截止(输出高电平)。
  • 特点: 内置电压调节器、反向电压保护、短路保护,工作温度范围宽。

绝对最大额定参数

这些参数是器件工作的极限值,超过它们可能会导致永久性损坏,正常工作应在电气特性规格范围内。

3144霍尔技术参数-图1
(图片来源网络,侵删)
参数 符号 数值 单位
电源电压 Vcc 5 - 24 V
输出电压 Vout -0.2 - Vcc + 0.2 V
输出电流 Iout 20 mA
连续功耗 Pd 25 mW
工作温度范围 Topr -40 ~ +150 °C
储存温度范围 Tstg -65 ~ +175 °C

电气特性

这些参数是在指定的测试条件下测得的典型值和保证值。

电源特性

参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
电源电流 Icc Vcc=5V, B=0 - 9 15 mA
Vcc=12V, B=0 - 10 15 mA
电源电压 Vcc 5 - 24 V

磁开关特性

参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
工作点 Bop Vcc=4.5V, Iout=2mA - 35 85 Gs
Vcc=12V, Iout=2mA - 35 85 Gs
释放点 Brp Vcc=4.5V, Iout=2mA - -22 -12 Gs
Vcc=12V, Iout=2mA - -22 -12 Gs
磁滞 Bhys Bop - Brp 5 20 45 Gs
输出上升时间 tr RL=1.2kΩ, CL=20pF - 40 - ns
输出下降时间 tf RL=1.2kΩ, CL=20pF - 40 - ns

关键参数详解

工作点

  • 定义: 使输出端从高电平翻转到低电平所需的最小磁场强度。
  • 解读: A3144 需要一个南极 磁场(S极朝向芯片标记面)来触发,当这个磁场的强度超过 Bop 值时,输出管导通,输出低电平,典型值 35 Gs,意味着一个约 35 高斯的南极磁场就能让它“开启”。

释放点

  • 定义: 使输出端从低电平翻转到高电平所需的最大磁场强度。
  • 解读: 当南极磁场减弱到 Brp 值以下时,输出管截止,输出高电平,注意,Brp 是一个负值(-22 Gs 典型值),这表示磁场需要减弱到接近零或变为北极。

磁滞

  • 定义: 工作点与释放点之差 (Bop - Brp)。
  • 解读: 这是 A3144 最重要的特性之一,磁滞的存在可以防止在临界磁场强度附近因磁场微小波动(如机械振动)而导致输出状态频繁抖动(振荡),典型磁滞为 20 Gs,意味着磁场从 35 Gs 减弱到 -22 Gs 之前,输出会一直保持低电平,这大大提高了系统的稳定性。

单极性

  • 定义: 该器件只对一种极性的磁场(南极)敏感,北极磁场不会触发它,只能使其保持在“释放”状态(输出高电平)。

输出类型

  • 类型: 集电极开路 输出。
  • 解读: 这意味着内部输出晶体管的发射极接地,集电极作为输出引脚,并且内部没有上拉电阻。
    • 优点: 可以方便地与不同电压的逻辑电平(如 5V, 3.3V)接口,只需在输出端接一个适当的上拉电阻到目标逻辑电平即可。
    • 用法: 必须在 Vout 和 Vcc(目标系统电压)之间外接一个上拉电阻(通常为 1kΩ ~ 10kΩ),当输出管截止时,上拉电阻将 Vout 拉高至 Vcc;当输出管导通时,Vout 被拉至接近 GND 的低电平。

引脚图与功能描述

A3144 通常有 3 个引脚(TO-92 封装)或 4 个引脚(SOT-89 封装,其中一个为空脚或散热片)。

3-Pin TO-92 封装 (最常见)

引脚号 名称 功能描述
1 Vcc 电源正极 (4.5V - 24V)
2 GND 电源地
3 Vout 集电极开路输出端

4-Pin SOT-89 封装

引脚号 名称 功能描述
1 Vout 集电极开路输出端
2 GND 电源地
3 NC 无连接 (或内部连接到外壳,用作散热片)
4 Vcc 电源正极 (4.5V - 24V)

典型应用电路

一个基本的开关应用电路如下:

工作原理:

3144霍尔技术参数-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 无磁场时: 霍尔元件内部输出管截止,Vout 通过上拉电阻 R1 被拉高,输出逻辑 高电平
  2. 有足够强的南极磁场时: 霍尔元件被触发,内部输出管饱和导通,Vout 被拉到接近 GND 的电位,输出逻辑 低电平

选型与注意事项

  1. 磁场极性: 确保使用的是南极 磁铁来触发,如果用北极,它将无法工作。
  2. 磁场强度: 磁铁的表面磁场强度必须大于 A3144 的最大 Bop 值(85 Gs)以确保在所有条件下都能可靠触发,但也不能过强以免饱和。
  3. 上拉电阻: 必须根据你的系统电压选择合适的上拉电阻,阻值太小会增加功耗,太大则会降低开关速度和抗干扰能力,1kΩ ~ 10kΩ 是常用范围。
  4. 与微控制器接口: A3144 的输出可以直接连接到微控制器的 GPIO 引脚,GPIO 需要配置为输入模式,并启用内部上拉电阻(如果可用),或者像电路图一样使用外部上拉电阻。
  5. 替代型号: A3144HLH 是 A3144 的一个版本,其工作点更窄,磁滞更小,适合需要更精确开关点的应用。

希望这份详细的技术参数解析对您有帮助!

3144霍尔技术参数-图3
(图片来源网络,侵删)
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