一种霍尔传感器的保护和信号处理电路制造技术

一种霍尔传感器的保护和信号处理电路，包括霍尔传感器，软启动电路，电源退耦电容C3，钳制二极管D2～D7；软启动电路，包括二极管D1、电容C1，电阻R1，电容C2，稳压二极管Z1和三极管T1；电源退耦电容C3连接于霍尔传感器的电源的正负端之间；钳制二极管中包括正压钳制二极管D2、D4、D6和负压钳制二极管D3、D5、D7；所述保护和信号处理电路中还包括PNP型三极管Q1～Q3、上拉电阻R3、R5、R7和偏执电阻R2、R4、R6。本实用新型专利技术避免了各种意外情况对霍尔传感器的损坏，与原先的输出信号相比，输出波形信号稳定、规整、干净、精度高，杜绝无刷驱动器因此而发生故障。该电路可以广泛应用于无刷电机上，尤其适合对霍尔信号要求比较高的场合。

A protection and signal processing circuit of Hall sensor

【技术实现步骤摘要】
一种霍尔传感器的保护和信号处理电路
本技术涉及保护电路领域，具体涉及一种霍尔传感器的保护和信号处理电路。
技术介绍
随着越来越多的有刷电机被替换为无刷电机，霍尔换向的市场也越来越大。主流产品普遍是将霍尔传感器输出的信号直接传递给控制器，无任何的保护和信号处理。但是，电机使用中的一些意外情况，往往会使得霍尔传感器输出的信号波形顶部叠加很多的杂波。这样的霍尔信号波形极不稳定，幅值变化大，容易造成干扰，使控制器误判，进而影响电机的使用。当霍尔传感器供电电压不稳时，会形成浪涌电压、静电干扰或杂波，这些因素结合起来往往会瞬间破坏霍尔传感器，很多霍尔传感器的损坏，都与此相关。无刷电机的调速多是采用脉宽调制，其功率开关器件在通断瞬间，电机绕组中往往会产生高幅值的浪涌电流或浪涌电压，这会产生瞬间的高频强电磁环境，耦合影响传感器输出的信号，此时，电机传感器输出端上也将会耦合出正负高压尖峰干扰信号，这种干扰信号往往会损坏霍尔传感器。上述几种情况下，如果不能有效保护霍尔传感器，不对霍尔输出的信号波形进行处理的话，要么控制器运行不正常，要么损坏霍尔，都会出现故障。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术设计了一种电路，该电路可以有效保护传感器，大大降低了其损坏的概率，经过电路处理后的信号波形，稳定、规整、干净、精度高，避免了控制器因信号干扰而产生误判的情况。一种霍尔传感器的保护和信号处理电路，包括霍尔传感器，软启动电路，电源退耦电容C3，钳制二极管D2～D7；所述软启动电路，包括二极管D1、电容C1，电阻R1，电容C2，稳压二极管Z1和三极管T1，其中所述钳制二极管D1连接在电源的输入端；所述软启动电路通电时，电压先经过R1向C2充电，当C2的电压超过Z1的稳压值时，T1导通；所述电源退耦电容C3连接于霍尔传感器的电源的正负端之间；所述钳制二极管中包括正压钳制二极管D2、D4、D6和负压钳制二极管D3、D5、D7；所述正压钳制二极管的正极连接霍尔传感器输出端，负极连接霍尔传感器电源正端；所述负压钳制二极管的负极连接霍尔传感器输出端，正极连接霍尔传感器电源负端；所述保护和信号处理电路中还包括PNP型三极管Q1～Q3、上拉电阻R3、R5、R7和偏执电阻R2、R4、R6；上拉电阻R3、R5、R7连接电源正端与三极管Q1～Q3的发射极，偏置电阻R2、R4、R6的一端连接电源正端，另一端连接三极管Q1～Q3的基极和霍尔传感器的输出端连接，并且三极管Q1～Q3的集电极与电源负极连接。进一步地，所述钳制二极管D1连接在电源的输入端，进行输入极性的保护。进一步地，所述软启动电路抑制霍尔传感器电压端口通电瞬间产生的杂波干扰和电压浪涌。进一步地，所述正压钳制二极管，当输出端上出现耦合正压时，D2、D4、D6导通，将输出电压钳制为电源正＋5V，二极管导通电压为0.4～0.6V。进一步地，所述负压钳制二极管，当输出端上出现耦合负压时，D3、D5、D7导通，将输出电压钳制为电源负极。其中D2～D7为高速二极管。进一步地，所述三极管Q1～Q3提高输出耐压，将输出耐压提升至100V以上，所述上拉电阻R3、R5、R7减小输出阻抗。进一步地，所述偏置电阻R2、R4、R6保证三极管能饱和导通，输出0.2V～5V的电平信号。本技术达到的有益效果为：使用上述电路处理后，避免了各种意外情况对霍尔传感器的损坏，有效地保护了霍尔传感器，与原先的输出信号相比，霍尔传感器输出的波形信号稳定、规整、干净、精度高，几乎杜绝了无刷驱动器因此而发生故障的概率。同时，该电路可以广泛应用于无刷电机上，尤其适合对霍尔信号要求比较高的场合。附图说明图1为本技术所述电路的结构示意图。图2为本技术所述电路的输出信号波形图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。一种霍尔传感器的保护和信号处理电路，包括霍尔传感器，软启动电路，电源退耦电容C3，钳制二极管D2～D7。所述软启动电路，包括二极管D1、电容C1，电阻R1，电容C2，稳压二极管Z1和三极管T1，其中所述钳制二极管D1连接在电源的输入端，所述钳制二极管D1连接在电源的输入端，进行输入极性的保护，避免传感器正负电压接错造成的损坏；所述软启动电路通电时，电压先经过R1向C2充电，当C2的电压超过Z1的稳压值时，T1导通。所述软启动电路抑制霍尔传感器电压端口通电瞬间产生的杂波干扰和电压浪涌，避免直接给霍尔供电时的浪涌电压造成损坏。所述电源退耦电容C3连接于霍尔传感器的电源的正负端之间，所述电源退耦电容C3减小电源线过长，避免霍尔传感器输出电平翻转时在电源上产生的尖峰脉冲。所述钳制二极管中包括正压钳制二极管D2、D4、D6和负压钳制二极管D3、D5、D7；所述正压钳制二极管的正极连接霍尔传感器输出端，负极连接霍尔传感器电源正端；所述负压钳制二极管的负极连接霍尔传感器输出端，正极连接霍尔传感器电源负端。所述正压钳制二极管，当输出端上出现耦合正压时，D2、D4、D6导通，将输出电压钳制为电源正＋5V，二极管导通电压为0.4～0.6V。所述负压钳制二极管，当输出端上出现耦合负压时，D3、D5、D7导通，将输出电压钳制为电源负极。其中D2～D7为高速二极管。所述保护和信号处理电路中还包括PNP型三极管Q1～Q3、上拉电阻R3、R5、R7和偏执电阻R2、R4、R6；上拉电阻R3、R5、R7连接电源正端与三极管Q1～Q3的发射极，偏置电阻R2、R4、R6的一端连接电源正端，另一端连接三极管Q1～Q3的基极和霍尔传感器的输出端连接，并且三极管Q1～Q3的集电极与电源负极连接。所述三极管Q1～Q3提高输出耐压，将输出耐压提升至100V以上，所述上拉电阻R3、R5、R7减小输出阻抗，将线路接触不良造成的危害大幅降低。所述偏置电阻R2、R4、R6保证三极管能饱和导通，输出0.2V～5V的电平信号。本技术，使用上述电路处理后，避免了各种意外情况对霍尔的损坏，有效地保护了霍尔传感器，与原先的输出信号相比，霍尔传感器输出的波形信号稳定、规整、干净、精度高，几乎杜绝了无刷驱动器因此而发生故障的概率。同时，该电路可以广泛应用于无刷电机上，尤其适合对霍尔信号要求比较高的场合。以上所述仅为本专利技术的较佳实施方式，本专利技术的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本专利技术所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种霍尔传感器的保护和信号处理电路，包括霍尔传感器，软启动电路，电源退耦电容C3，钳制二极管D2～D7，其特征在于：/n所述软启动电路，包括二极管D1、电容C1，电阻R1，电容C2，稳压二极管Z1和三极管T1，其中所述钳制二极管D1连接在电源的输入端；所述软启动电路通电时，电压先经过R1向C2充电，当C2的电压超过Z1的稳压值时，T1导通；/n所述电源退耦电容C3连接于霍尔传感器的电源的正负端之间；/n所述钳制二极管中包括正压钳制二极管D2、D4、D6和负压钳制二极管D3、D5、D7；所述正压钳制二极管的正极连接霍尔传感器输出端，负极连接霍尔传感器电源正端；所述负压钳制二极管的负极连接霍尔传感器输出端，正极连接霍尔传感器电源负端；/n所述保护和信号处理电路中还包括PNP型三极管Q1～Q3、上拉电阻R3、R5、R7和偏执电阻R2、R4、R6；上拉电阻R3、R5、R7连接电源正端与三极管Q1～Q3的发射极，偏置电阻R2、R4、R6的一端连接电源正端，另一端连接三极管Q1～Q3的基极和霍尔传感器的输出端连接，并且三极管Q1～Q3的集电极与电源负极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种霍尔传感器的保护和信号处理电路，包括霍尔传感器，软启动电路，电源退耦电容C3，钳制二极管D2～D7，其特征在于：
所述软启动电路，包括二极管D1、电容C1，电阻R1，电容C2，稳压二极管Z1和三极管T1，其中所述钳制二极管D1连接在电源的输入端；所述软启动电路通电时，电压先经过R1向C2充电，当C2的电压超过Z1的稳压值时，T1导通；
所述电源退耦电容C3连接于霍尔传感器的电源的正负端之间；
所述钳制二极管中包括正压钳制二极管D2、D4、D6和负压钳制二极管D3、D5、D7；所述正压钳制二极管的正极连接霍尔传感器输出端，负极连接霍尔传感器电源正端；所述负压钳制二极管的负极连接霍尔传感器输出端，正极连接霍尔传感器电源负端；
所述保护和信号处理电路中还包括PNP型三极管Q1～Q3、上拉电阻R3、R5、R7和偏执电阻R2、R4、R6；上拉电阻R3、R5、R7连接电源正端与三极管Q1～Q3的发射极，偏置电阻R2、R4、R6的一端连接电源正端，另一端连接三极管Q1～Q3的基极和霍尔传感器的输出端连接，并且三极管Q1～Q3的集电极与电源负极连接。


2.根据权利要求1所述的一种霍尔传感器的保护和信号处理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显锋，
申请(专利权)人：常州富兴机电有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32