无刷直流电机（BLDC）中霍尔传感器的作用

西安中科阿尔法

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生活中，“变频”技术已非常普遍，作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场，“直流变频”更是受到各生产厂商的青睐，已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势。这种转变实质上就是家电所用的电机由传统的感应电机向无刷直流电机及其控制器的过渡，以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同，它是多种技术相结合的产物，它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步。

无刷直流电机的工作原理是基于交流电驱动直流电机的原理。在传统的直流电机中，电动机转自上的永磁体会通过电动机电刷与定子上的绕组进行电流通道的切换，从而使电动机转动。然而，在无刷直流电机中，电子速度控制器替代了电动机电刷，从而实现电流通道的切换。

 

 

无刷直流电机中的转子采用霍尔传感器，其作用主要有以下两点：

一、确定电子换相电路驱动电路中功率晶体管的导通角，从而确定电枢磁场的磁状态;

二、通过它检测出转子永磁体磁极相对定子电枢绕组所处的位置，以便确定电子换相驱动电路中功率晶体管的导通顺序。

不同的传感器，有不同的特点和不同的应用场合，为了实现这两个目的，可以采用无接触式旋转变压器、磁阻元件传感器和霍尔开关传感器等。

无接触式旋转变压器是目前被广泛采用的转子位置传感器，但是其结构复杂、体积较大和制造成本高的缺点，无法应用在家电行业。

霍尔开关传感器在具有质量轻、尺寸小、制造成本低和便于大规模生产等优点的同时，存在着对环境条件要求严、温度适应范围窄和可靠性差等缺点。因此，霍尔开关传感器被广泛地用于家用电器产品中。

AH401F/AH401N/AH402F/AH402H系列霍尔传感器，为耐高压双极霍尔开关传感器，均采用高压bipolar工艺制程，该芯片内部由电压稳压单元，霍尔电压发生器，差分放大电路，温度补偿电路，集电极开路输出电路组成。输入磁感应 强度，输出为数字电压信号。可耐高电压冲击，具有极强的抗噪能力。工作温度范围为-40℃~150℃，工作电压从3.0V~60V。适用于各种消费类电子、家用电器和工业控制等领域。

该磁传感器包括电压调制电路、霍尔片、信号放大电路和施密特触发器电路。其中，电压调制电路为霍尔片提供参考电压，该霍尔片感应到垂直于传感器表面的磁场产生霍尔电压，放大后发送给施密特触发器。同时，该芯片还集成了反向电源的保护二极管，用于保护芯片免于反向电压的击穿。

 

该系列IC提供TO92S和SOT23-3L两种封装形式，且所有封装都符合RoHS标准。

产品特征

（1）工作电压从 3.0V~60V

（2）过压保护能力 90V

（3）ESD 性能达±4 kV

（4）集电极开路输出

（5）工作温度范围-40℃~150℃

（6）电源引脚反向电压保护

（7）适用于汽车和极端工业环境

（8）TO92S 和 SOT23-3L封装

典型应用

（1）无刷直流电机换向

（2）速度测量

（3）计数

（4）角位置检测

（5）接近检测 

led2015

利用霍尔传感器检测转子位置能够提供更高的精度和稳定性，同时也具有更长的使用寿命和更低的噪声水平。

多点学习啊

我觉得是可以值得试试太棒了这边。支持物联网方面的功能很多。支持esp32 和rp2040 树莓派pi pico picow。

lkh747566933

现在汽车电子为了节省成本，用的都是无传感器控制方案

西安中科阿尔法

lkh747566933 发表于 2023-6-6 11:07 现在汽车电子为了节省成本，用的都是无传感器控制方案

首先感谢您对我公司的的关注和回复，同时非常赞同您的观点，目前而言，汽车上很多地方是避免不了使用传感器的，例如汽车尾门撑杆的电机，汽车侧开门控制器，汽车空调电机，汽车水泵，汽车换挡器，汽车直线电机，汽车安全带等等应用，都离不开我们的霍尔开关、电流传感器以及其他产品。
西安中科阿尔法电子科技有限公司成立于2016年，公司总部位于西安高新区，研发中心分别位于英国Surrey和德国Freiburg， 是一家磁性传感器SOC芯片设计、研发、生产和销售的公司。 涵盖器件设计，SOC系统设计，磁路设计，以及模块设计等。目前，公司已拥有10余项国内外专利。  公司拥有自主创新的核心技术，研制开发了各类磁开关系列芯片，磁速度、方向传感器芯片，线性传感器芯片，以及磁编码器芯片等，产品可广泛应用于汽车，工业，医疗以及家电等领域。  公司通过ISO9001质量认证体系和TS16949汽车级认证体系。

lkh747566933

西安中科阿尔法 发表于 2023-6-7 09:37 首先感谢您对我公司的的关注和回复，同时非常赞同您的观点，目前而言，汽车上很多地方是避免不了使用传感 ...

水泵用的都是无感控制技术啊，不需要霍尔传感器了。

西安中科阿尔法

lkh747566933 发表于 2023-6-9 15:18 水泵用的都是无感控制技术啊，不需要霍尔传感器了。

无刷电机控制中无感控制确实有着不需要传感器、3根引脚线等特点，但是也存在启动不流畅，低速或转子静止的时候，反电动势过小，检测不到过零点等问题，这是所有反电动势法共同的缺点，反电动势法是不适合应用在低速运转、感应电动势较小的场景下的。
无刷电机控制中，虽然霍尔传感器存在提高成本、8根引脚线等劣势，但是可以检测转子位置，启动平稳，电机支持0速度启动，并且，随着时代的发展，科技的进步，国产的霍尔传感器也已经可以完美替代进口的霍尔传感器，甚至优于进口产品，并且成本也已因国产的原因大幅度低，在整车的成本上，霍尔传感器的价格占比微乎其微，甚至可以忽略不计。

lkh747566933

西安中科阿尔法 发表于 2023-6-12 09:45 无刷电机控制中无感控制确实有着不需要传感器、3根引脚线等特点，但是也存在启动不流畅，低速或转子静止 ...

感谢回复，说的非常有道理，受教了。