【应用】CC6211霍尔开关应用于电力配电箱智能挂锁开关位置检测，平均静态电流仅为5µA

时间： 2021-03-16 来源：世强

技术问答

电力配电箱平时不使用时需要使用锁具锁上，防止非授权人员或非工作人员打开发生意外。传统的配电箱还使用普通钥匙打开关闭，这种情况下经常存在一些钥匙丢失、检修完成后锁未关闭等情况，造成检修效率低下，严重的还会出现安全事故。

笔者接触的项目是为供电局做一款低功耗电力配电箱智能挂锁（使用电池进行供电），可以授权检修人员通过蓝牙方式进行开关锁，检查锁的“开”和“关”的状态。本篇文章重点为大家介绍锁的“开”和“关”位置检测的方案实现。

智能挂锁的功能框图如下：

图1 智能挂锁框图

由于使用电池供电，需要考虑低功耗设计。由框图可知，主控使用低功耗蓝牙SOC，使用外部RTC芯片进行时钟同步，开关锁由电机驱动芯片控制减速电机来完成。减速电机可配合锁结构，将一颗磁铁嵌入减速电机结构，使用2颗霍尔开关来检测锁“开”和“关”的状态位置。当锁关闭到位后，框图中上霍尔开关导通；当锁打开到位后，磁铁跟随电机转动到下霍尔开关位置，下霍尔开关导通。由此，使用2颗霍尔开关即可实现锁“开”和“关”位置的检测。

考虑到低功耗设计霍尔开关静态电流也要足够小（保证10µA以内），电池电压工作范围是2.5V-3.6V，根据结构设计需要使用直插式封装器件，这里选择了芯进电子的一颗微功耗、高灵敏度单极性的霍尔开关传感装置CC6211，支持宽工作电压范围2.1~5V，平均静态电流典型值仅有5µA，可满足电池供电场景且满足使用时间要求。另外，CC6211还提供多种封装形式SOT23-3、TO-92S、TSOT23-3、DFN1010-4L、DFN1216-4L、SOT553，多封装选择可满足不同应用场景下的需求。最后，其还具有更好的供货周期以及价格优势，免去研发生产时因缺货的后顾之忧。

原理图如下图所示，由于CC6211所需工作电流很小，可以使用SOC中GPIO来进行供电。

图2 CC6211原理图

本项目中配合结构使用了CC6211TO（TO-92S封装）。电路实物及电机结构如下所示：

图3 电路板实物图

电机位置如下图所示：

图4 电机磁铁位置

由上图可以清晰看出，减速电机结构上内嵌磁铁通过CC6211霍尔开关实现锁“开”和“关”状态的检测。“开”和“关”检测状态可以通过app展示出来供检修人员以及运维人员查看并实现智能开关锁。

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