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AH471低功耗高灵敏度双极性霍尔传感器在平衡车中的应用
作者:阿尔法 来源: 日期:2023/6/1 15:40:47

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电动平衡车,又称体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。深受大朋友们和小朋友们的喜爱。

平衡车主要由控制器、蓄电池、陀螺仪、支架杆件和两个直流无刷轮毂电机构成,其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。 利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

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        其中,对直流无刷轮毂电机的控制,通常采用霍尔传感器对其进行速度的控制。使用霍尔传感器控制直流无刷轮毂电机的优势有:

1.霍尔传感器是一种由磁铁组成的非常简单的设备,因此对于电机控制系统来说非常具有成本效益。
       2.出于同样的原因,这些传感器很容易在电动汽车和其他汽车解决方案的高级电机控制系统中实施。
       3.大多数直流无刷轮毂电机都配备了这些传感器。
       4.霍尔传感器大多不受湿度、温度、灰尘和振动等环境条件的影响。

通常,直流无刷轮毂电机将在转子或定子上安装三个霍尔传感器。这些霍尔传感器彼此相距120度放置,提供0到360度的角度位置。当这些霍尔传感器与转子的磁场接触时,会产生相应的1和0数字脉冲,如下图所示。

通过六个步骤,这些霍尔传感器能够给出电机位置(角度)。在图中,矩形波形展示了所有三个霍尔传感器A、B和C在相应角度产生的正脉冲和负脉冲。相应的图表还显示了当角度达到360度时如何分6步完成一次换向。

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当转子磁铁穿过其中一个传感器时,它会产生一个低信号或高信号,具体取决于通过的是转子的北极还是南极。当转子穿过所有三个传感器时,这些传感器会在低位和高位之间切换,从而每60度给出一次转子的位置。下图显示了一个典型的BLDC电机控制器。从电机到控制器的三条线描绘了三个霍尔传感器发送的信号。

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霍尔传感器能够区分沿相反方向移动的正电荷和负电荷。霍尔传感器检测到的磁场被转换为电子系统(通常是电机控制系统)可以读取的合适的模拟或数字信号,以此方式对电机进行控制。
       西安中科阿尔法电子科技有限公司AH471 是一款低功耗高灵敏双极性霍尔开关芯片,采用CMOS工艺设计生产。该芯片器件内部集成了电压调节器、霍尔电压发生器、小信号放大器、斩波稳压器、施密特触发器和CMOS 输出驱动器。该芯片温度稳定性好、抗应力强、灵敏度高等特点,工作电压在2.1V~5.5V。提供TO92S直插封装,贴片SOT23-3L封装,且封装都符合RoHS环保标准。

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产品功能

(1)推挽输出

(2)ESD性能高达±6kV

(3)工作频率2kHz

(4)低功耗双极性

应用领域

平衡车、笔记本电脑、仪器仪表等。