溢油静电保护器中成功替换干簧管的选型方案——3uA全极性霍尔开关MLX90248

时间： 2018-06-17 来源：世强

技术问答

按键开关的形式多种多样：传统机械按键开关、电容触控式开关、磁性开关，各有其优缺点。传统机械开关成本低使用方便，缺点机械振动，寿命较短，更换麻烦。

电容式触控开关灵敏度高，用户体验好使用方便，缺点使用场所有限制，在电流较大、电磁波干扰较强的场所易出现误触和失效，金属外壳设备电容式触控开关失去作用。

磁性开关可以透过金属外壳使用，通过磁铁靠近干簧管导通来完成开关动作。由于其只受磁力的影响，因此抗干扰的能力更强，在很多场所得到很好地应用。

图1：干簧管

项目方案选择：

在笔者参与设计的溢油静电保护器项目中，由于设备使用在防爆场所，其内部电路需要进行防爆处理，对于隔爆类产品，需要采用壁厚8mm左右的铸铝隔爆盒进行安全防护以达到对应的防爆等级。由于设备使用过程中不同用户会有不同需求，因此还需要进行人机交互。传统按键采用机械方式，很难进行隔爆处理，因此最好的方案是采用隔离式的交互方式。由于设备是金属外壳电容式触摸按键就是去其优势，并且容易被周围的大型电机等设备启动时干扰，因此我们一开始采用干簧管作为设备开关器件进行人机交互。

初始方案：

采用干簧管作为设备开关器件，将干簧管封装到设备壳体内部，采用强磁笔作为触点进行开关转换，可以实现对金属外壳的内部设备进行交互。但是在使用过程中发现一些缺点：

·干簧管非常易碎，导致生产过程的良品率很低（尽管我们采用了热缩管等的保护措施）

·干簧管有盲区，磁铁从横向位置靠近时，灵敏度很低，因此在PCB设计时需要考虑空间的安排（我们的设备因为这个不得不加长了2cm的长度）。

·干簧管由于内部采用磁性形变的原理，因此其工作寿命有限制

图2：干簧管使用盲区方向（灵敏度低）

图3 ：干簧管正确使用方向（灵敏度高）

优化方案：

为了解决上述问题，我们寻求优化方案，最终通过世强元件电商APP得知世强代理的MELEXIS全极性霍尔开关 MLX90248可完美的替代了传统的干簧管。全极性霍尔开关MLX90248采用CMOS技术构造的功耗极微的非接触式磁性开关，不仅可以实现干簧管的功能，同时可以避免干簧管的局限。由于霍尔元件本身是一颗芯片，其工作寿命理论上无限制。使用很简单，只需要将电路中干簧管替换为全极性霍尔开关MLX90248，程序中依然采用外部中断的方式完全兼容。

全极性霍尔开关MLX90248的特点：

· 低功耗 : 5uA@3V；3uA@1.5V，适合电池供电以及移动设备

· ESD保护：8kV

· 全极性: N、S均可以被识别

· 高敏感度：6mT max (60Gauss)

· 支持操作电压1.5V

· 操作电压范围1.5-3.6V

· 支持通道开漏输出，更好的适配不同电压等级MCU

· 支持 SOT23-3和超薄CSP封装，两种封装更好的设计空间

图4：全极性霍尔开关MLX90248产品外观图

因为MLX90248为非接触型开关，可以进行胶封等密封措施，保证设备不收外界环境干扰和腐蚀，更加增强设备使用寿命。

最终我们采用全极性霍尔开关MLX90248完成了溢油静电保护器的成品，实现良好的人机交互功能。

当然在设计过程中我也了解到Melexis的这款全极性霍尔开关MLX90248还可以应用在更多领域，如下方：

· 安防设备传感器：安装在门窗处，当磁铁跟MLX90248分离时，MLX90248输出报警信号给其他设备使用。

· 汽车传感器：用于汽车油位传感器检测油箱液位高度，可以将传感器完全密封进不锈钢壳体内避免电路接触汽油而产生危险。

· 防爆设备传感器：在含有爆炸性气体和粉尘的环境中用作本质安全型电路的控制电路。

· 位置传感器：定位车窗、门、需要定位的设备。

有上述对应应用的设计工程师入有设计需求不妨可以参考下这款全极性霍尔开关MLX90248芯片，它或许会给你意想不到的结果。

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全部评论（4）

自强 Lv7. 资深专家 2019-03-01

不错，收藏备用。。
冷若冰 Lv7. 资深专家 2018-11-11

好产品
用户86910647 Lv5. 技术专家 2018-11-10

不错
菲娜樱子 Lv8. 研究员 2018-07-12

学习了

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Melexis总部位于比利时，是全球五大顶级汽车半导体传感器供应商之一，在其他市场也有着优异的表现，如工业和消费市场。在汽车市场Melexis有着绝对的优势，全球平均每辆车就有11颗MELEXIS品牌的芯片。为了确保提供给汽车市场必须的品质和可靠性，Melexis早已取得最严格的国际公认质量标准ISO/TS16949认证。

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JYM16531 双极霍尔开关传感器

型号- JYM16531,JYM16531 系列,JYM16531UA,JYM16531SO,JYM16531SE

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JYM16517 单极霍尔开关传感器

型号- JYM16517SE,JYM16517,JYM16517 系列,JYM16517UA,JYM16517SO

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型号- CC650X 系列,CC6202,CC6203,CC6201,CC6402A,CCH477,INK1102,INK1105,INK1101,CC6213,CC6401E,CC6211,CC6212,CC6210,CC6207M,CC6211S,CC6102R,CC6208,CC6209,CCH477E,CC6206,CC6207,CCH477G,CC6204,CC6205,CC6103,CC6500,CCH890,CC6104,CC6101,CC6102,CC7030,CC6921B,CC7031,CCH891,CC6105R,CC6217,CC6215,CC6511,CC6115,CC6112,CC6113,CC6111,CC6920B,CC6905,CC6906,CC6903,CC6904,CC6902,CC6503,CC6900,CC6504,CC6229,CC6501,CC6105,CC6502,CC6401,CC6121,CC1108,CC690X,CC692X 系列,CC650X,CC6407C,CC6411,CC6533,CC6412,CC6531,CC6410,CC6130,CC6927,CC690X 系列,CC6409,CC6407,CC6921,CC6404,CC6922,WS2801,CC6402,CC6920,CC6403,CC6422,CC6423,CC6420,CC6421,CC6533B,INK1003,177,CC692X,CC6419,CC6418,CC6415,CC6416,CC6534,CC6413,CCH284,CC653X 系列,CC653X

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JYM16554 两线电流型单极霍尔开关传感器

型号- JYM16554,JYM16554UA,JYM16554SO,JYM16554SE,JYM16554 系列

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Melexis Hall switch/Hall latch Cross Reference Table (vs. AKM)

型号- EW750B,MLX90248ESE-EBA-000,AK8777B,EZ410,MLX92215LSE-AAA-000,EW463,EW732,EW453,EM6011,MLX92213ELD-AAA-000,EW610B,EW412B,EW652B,EW410B,EW450B,AK8778B,EW450,MLX92214KSE-AAA-000,EM1011,EW400,EM6781,MLX90248ELD-EBA-000,EM1771,EW710B,MLX92232LSE-AAA-000,EW752B,AK8781,MLX92211LSE-AAA-000,MLX92231LSE-AAA-007,AK8779B,AK8779A,AK8789,EZ471,MLX92215LUA-AAA-000,EW432,EM1781,EW632,EW612B,AK8775,AK8772,EW650B,AK8771,AK8788A,EW550,MLX92251LSE-ABA-000,EW6672,AK8776,MLX92255LSE-AAA-000,EM1791,EW500,MLX92232LUA-AAA-000,EM1711,EM1712,EW712B

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