“Maxim公司的MAX9921是首款用于2线霍耳数字开关与微接口的集成方案。
” 霍耳传感器概述
霍耳效应的原理是磁场与导体中流过的电流相垂直时，流过电流的导体两侧会出现电势差。霍耳效应传感器基于这一原理检测磁场的变化，输出与之成比例变化的电压，可以实现无接触检测，因此能够实现可靠的封装，不受环境因素的影响。
由于在恶劣环境中具有较高的可靠性，霍耳传感器被普遍用于工业和汽车领域，从车窗升降和天窗控制电机速度的调节到车门开/关检测及钥匙点火系统。
霍耳传感器有多种类型，例如3线和2线数字传感器、线性传感器、电流传感器以及双极性或单极性数字开关等。2线传感器有两个连接点：电源/输出和地，3线传感器的电源和输出采用单独的连接点。2线霍耳数字开关通常用于汽车和工业领域，在这类应用中，抗噪声能力非常关键，要求霍耳传感器与相关电子器件之间的电气隔离。霍耳传感器工作时总会吸收一定的电流，这种电流模式信号抗噪声能力较强，有助于进行简单诊断。这些传感器提供两种不同的电流电平，具体取决于是否有磁场。电流电平会因为不同的传感器厂商而有所差异，但低电平范围一般在5mA至8mA (没有磁场)，高电平范围在11mA至14mA (有磁场)。
MAX9921
Maxim公司的MAX9921是首款用于2线霍耳数字开关与微接口的集成方案。它具有两个独立通道，为两个传感器提供电流通路，监测电流电平，每个通道通过开漏输出为微产生一路数字输出。
MAX9921主要特性
BAT电源端及霍尔输入端可承受高达60V的电压瞬变
工作电压范围为6V至18V
为两个2线霍尔传感器提供电流及接口
误差输出可对霍尔输入及BAT电压进行诊断
将霍尔传感器同电源瞬变隔离，使其免受过压损坏
霍尔输入具有对地短路保护
霍尔传感器的电流上升斜率为4mA/μs
输出使能控制支持多个MAX9921的输出复用
霍尔传感器输出滤波
霍尔传感器上电或重启时具有故障屏蔽时间
低压关断功能，由OE及DIAG输入控制
霍尔传感器与MAX9921之间允许±2V的地电位偏差
MAX9921主要应用
门控模块
汽车天窗
电动车窗
电动转向板
座位移动控制
汽车安全带扣锁
车窗升降控制
较高的地电位差承受能力可减少连线
虽然MAX9921是面向2线霍耳传感器应用设计，但该器件也可以用于实现霍耳传感器的单线接口。其高边电流检测拓扑使其能够承受较高的传感器与MAX9921和微地之间的地电位差。较高的地电位差承受力可以避免使用地连接线(例如，汽车底盘的地连接线)，支持霍耳传感器的单线接口。图3所示电路用于测试MAX9921对地电位差的承受能力。电路没有使用霍耳传感器，而是使用了可编程负载，用于吸收电流，可以在较大范围内设置电流，精度达到所选满量程值的0.1%。试验中选择了10mA满量程值，精度达10μA。如图4所示，MAX9921带滞回的电流门限小于1mA，确保在恶劣环境或嘈杂环境下可靠工作。
在第一个试验中，流入可编程负载的电流置为9.05mA，比MAX9921输出从低电平(~0V)切换到高电平(~5V，上拉电阻接5V)的阈值低50μA。通过直流电压发生器(V)，可编程负载地电位与MAX9921地电位的差。如表2所示，VBAT=12V，MAX9921的门限能够承受高达±8V的地电位差。
进行类似试验，测试8.2mA由高电平到低电平切换电流门限的可靠性。电流置为8.25mA，即使地电位相差±8V，MAX9921输出也不会发生翻转(表3)。
MAX9921的高边电流检测拓扑使该器件能够承受传感器与接口之间高达±8V的地电位差。这在霍耳传感器距离逻辑电路(MAX9921接口和微)较远的应用中特别重要。在类似应用中，MAX9921可以省去器件本身与霍耳传感器之间的地连接线，从而节省了成本和空间。
霍耳效应的原理是磁场与导体中流过的电流相垂直时，流过电流的导体两侧会出现电势差。霍耳效应传感器基于这一原理检测磁场的变化，输出与之成比例变化的电压，可以实现无接触检测，因此能够实现可靠的封装，不受环境因素的影响。
由于在恶劣环境中具有较高的可靠性，霍耳传感器被普遍用于工业和汽车领域，从车窗升降和天窗控制电机速度的调节到车门开/关检测及钥匙点火系统。
霍耳传感器有多种类型，例如3线和2线数字传感器、线性传感器、电流传感器以及双极性或单极性数字开关等。2线传感器有两个连接点：电源/输出和地，3线传感器的电源和输出采用单独的连接点。2线霍耳数字开关通常用于汽车和工业领域，在这类应用中，抗噪声能力非常关键，要求霍耳传感器与相关电子器件之间的电气隔离。霍耳传感器工作时总会吸收一定的电流，这种电流模式信号抗噪声能力较强，有助于进行简单诊断。这些传感器提供两种不同的电流电平，具体取决于是否有磁场。电流电平会因为不同的传感器厂商而有所差异，但低电平范围一般在5mA至8mA (没有磁场)，高电平范围在11mA至14mA (有磁场)。
MAX9921
Maxim公司的MAX9921是首款用于2线霍耳数字开关与微接口的集成方案。它具有两个独立通道，为两个传感器提供电流通路，监测电流电平，每个通道通过开漏输出为微产生一路数字输出。
MAX9921主要特性
BAT电源端及霍尔输入端可承受高达60V的电压瞬变
工作电压范围为6V至18V
为两个2线霍尔传感器提供电流及接口
误差输出可对霍尔输入及BAT电压进行诊断
将霍尔传感器同电源瞬变隔离，使其免受过压损坏
霍尔输入具有对地短路保护
霍尔传感器的电流上升斜率为4mA/μs
输出使能控制支持多个MAX9921的输出复用
霍尔传感器输出滤波
霍尔传感器上电或重启时具有故障屏蔽时间
低压关断功能，由OE及DIAG输入控制
霍尔传感器与MAX9921之间允许±2V的地电位偏差
MAX9921主要应用
门控模块
汽车天窗
电动车窗
电动转向板
座位移动控制
汽车安全带扣锁
车窗升降控制
较高的地电位差承受能力可减少连线
虽然MAX9921是面向2线霍耳传感器应用设计，但该器件也可以用于实现霍耳传感器的单线接口。其高边电流检测拓扑使其能够承受较高的传感器与MAX9921和微地之间的地电位差。较高的地电位差承受力可以避免使用地连接线(例如，汽车底盘的地连接线)，支持霍耳传感器的单线接口。图3所示电路用于测试MAX9921对地电位差的承受能力。电路没有使用霍耳传感器，而是使用了可编程负载，用于吸收电流，可以在较大范围内设置电流，精度达到所选满量程值的0.1%。试验中选择了10mA满量程值，精度达10μA。如图4所示，MAX9921带滞回的电流门限小于1mA，确保在恶劣环境或嘈杂环境下可靠工作。
在第一个试验中，流入可编程负载的电流置为9.05mA，比MAX9921输出从低电平(~0V)切换到高电平(~5V，上拉电阻接5V)的阈值低50μA。通过直流电压发生器(V)，可编程负载地电位与MAX9921地电位的差。如表2所示，VBAT=12V，MAX9921的门限能够承受高达±8V的地电位差。
进行类似试验，测试8.2mA由高电平到低电平切换电流门限的可靠性。电流置为8.25mA，即使地电位相差±8V，MAX9921输出也不会发生翻转(表3)。
MAX9921的高边电流检测拓扑使该器件能够承受传感器与接口之间高达±8V的地电位差。这在霍耳传感器距离逻辑电路(MAX9921接口和微)较远的应用中特别重要。在类似应用中，MAX9921可以省去器件本身与霍耳传感器之间的地连接线，从而节省了成本和空间。
