霍尔效应传感器IC已经拥有数十亿台设备的安装基础，在为广泛的电机控制和自动化应用提供服务的同时，也在稳步发展。高级驾驶辅助系统(ADAS)、车窗升降编码器、座椅电机、安全带张紧器和锁合系统等汽车应用在很大程度上推动了他们的需求。
霍尔效应传感器IC还广泛用于越野车、重型设备、人机界面(HMI)和侧翻(倾斜角度)传感器、支架和两轮车辆的驾驶员控制器。它们有助于对磁性开关和锁存器进行最快的诊断，并提供逻辑兼容的输出，可以传达传感器状态并支持线路开路/短路检测。
图1 霍尔效应传感器IC拥有极短的故障检测时间。资料来源：Allegro MicroSystems
以Allegro MicroSystems的霍尔效应传感器IC为例：APS11450单极开关IC和APS12450双极锁存器。这些器件的功能安全符合ISO 26262:2011，同时提供ASIL-B功能。其磁传感器集成了自检功能，当系统运行时，这些功能始终在后台处于活动状态，从而实现极短的故障检测时间。
自动化测试对主机系统透明(transparent)可以快速执行，通常在25µs内完成，即使在高速电机和编码器中使用锁存器的情况下也是如此。此外，独特的电压模式输出可传达传感器的状态(包括安全状态)，同时保持与逻辑层接口、应用电路、接线和固件的向后兼容。
图2 霍尔效应锁存器符合AEC-Q100的0级标准，在通过了IATF 16949认证的工厂中制造，并支持PPAP文件。资料来源：Diodes Inc.
Diodes公司的AH371xQ系列高压霍尔效应锁存器也面向各种汽车应用。这些霍尔效应锁存器的工作电压范围为3V至27V，具有40V负载突降保护功能。此外，其斩波稳定设计可减轻热变化的影响，并且提供更强的杂散场抗扰度。
这些符合汽车标准的霍尔效应锁存器具有8kV人体模型(HBM)静电放电(ESD)额定值，其他的保护功能包括反向阻断二极管、过流保护和过压钳位。
霍尔效应开关和锁存器(磁场比较器)将磁通密度与预先指定的阈值进行比较，并将比较结果作为1位数字值输出。提供数字输出的霍尔效应IC有四类：单极开关、双极开关、全极开关和锁存器。
霍尔效应开关通常用于需要数字开/关信号以及需要高精度开关点进行位置感应的工业和消费类应用中。应用领域包括安全系统、对准控制、按钮、键盘、按键开关和机床。
图3 霍尔效应开关可实现数字开/关信号。资料来源：Allegro MicroSystems
锁存霍尔效应传感器IC(通常称为锁存器) 是一种数字输出霍尔效应开关，可锁存输出状态。它们类似于双极开关，但能严格控制开关行为。当器件开启时，即使磁场被移除，它也会锁定状态并保持开启状态，直到出现足够强度的北极性(负)磁场。
图4 霍尔效应锁存器用于存储信号。资料来源：Allegro MicroSystems
锁存器被认为非常适合控制无刷直流(BLDC)电机，与使用电刷的电机不同，BLDC电机无需机械接触即可进行换向。例如，锁存器可用于精确检测空调系统、泵、洗衣机、DVD播放器和卷帘门中BLDC电机的转子位置。
除了BLDC电机控制之外，锁存器还用于阀门操作、线性和增量式旋转编码器以及位置感应功能。在汽车设计中，锁存器支撑着多种车内舒适性和发动机管理应用，包括车窗电动升降和天窗移动、后备箱打开/关闭机构、座椅调节电机、冷却风扇、水/油泵和速度测量。
(原文刊登于EDN姊妹网站Planet Analog，参考链接：Automotive and the evolution of Hall-effect switches and latches，由Ricardo Xie编译。)
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