【应用】高精度多磁场轴霍尔位置传感器MLX90380助力直流无刷电机换向控制

时间： 2018-05-11 来源：世强

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多磁场轴霍尔位置传感器,高精度电机霍尔位置传感器,RoHS霍尔位置传感器,高精度电机位置传感器

电机位置传感器是电机的重要组成部分。霍尔位置传感器是电机换向控制回路的组成部分。一般BLDC电机在其非驱动端上的定子中嵌入3个霍尔传感器。每当转子磁极经过霍尔传感器时，霍尔传感器便会发出一个高电平或者一个低电平信号，表示北磁极或者南磁极正在经过该传感器。根据这三个霍尔传感器信号的组合就可以确定换向的精确顺序。

电机控制算法的类型与电机设计和传感器类型相关联。霍尔传感器的位置精度越高，效率越高，在某些情况下更安全。笔者在设计中使用了MELEXIS MLX90380霍尔位置传感器，该传感器具有如下的优势：

· 正弦和余弦模拟输出（符合大多数霍尔传感器的要求）

· 刷新频率为4μs（速度极快，可以满足高速电机的应用需求）

· 多磁场轴（X / Y - X / Z - Z / Y）实现灵活的机械设计（可以满足不同的机械定位需求）

· 符合RoHS标准

应用原理示意图如下图所示：

霍尔信号传递给控制器，控制器通过电源线给电机线圈供电，电机旋转，磁钢与线圈（准确的说是缠在定子上的线圈，霍尔传感器一般安装在定子上）发生转动，霍尔传感器感应出新的位置信号，控制器又给电机线圈重新改变电流方向供电，电机继续旋转（线圈和磁钢的位置发生变化时，线圈必须对应的改变电流方向，这样电机才能继续向一个方向运动，不然电机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转）。

基于Melexis MLX90380霍尔位置传感器的硬件设计及换向控制：

如图是本次设计的应用电路，笔者使用了SOP-8封装类型的Melexis MLX90380霍尔位置传感器，VSS，NC及TEST接口（TEST接口在未设计成功时，需预留接入MCU进行测试，测试成功之后，需要接入GND，以便提高系统的EMC性能）均接GND，系统采用5V供电系统，C1，C3，C4均为滤波电容，推荐输出端口OUT1和输出端口OUT2使用2.2nF的电容，电源滤波电容使用100nF的电容。笔者根据设计需求，采用方波120度脉宽调制方法进行换向控制，利用霍尔值(笔者设计的系统中每个电气周期6次变化)，改变UVW相电流流向，但同一霍尔值内电流流向不变，任何时刻只能一相的上桥和另一相的下桥导通。其换向时序图如下图所示：

当霍尔传感器分别输出001，000，100，110，111，011时，6个FET分别按序开关，A，B，C三相的相电流根据有效导通顺序进行变化，从而实现6步换相驱动电机旋转。

下图是笔者设计的霍尔传感器电路板，仅供读者学习参考。

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型号- CC6103E,CC6203,CC6201,CCI8741EHS,CC6115B,CC6402A,CCH477,INK1102,INK1105,CCI8740EH5WH,CCI8740EL3WH,INK1101,CC6213,CC6401E,CC6212,CC6207E,CC6210,CC8110,CC6130B,CC6207M,CC6211E,CCI8742ELS,CC6102R,CC6401S,CCI8741EL3WH,CC6209,CC6206,CCH477E,CC6207,CCI8741,CC6204,CCI8741EH5WH,CC8108,CCH477G,CC6205,CC6103,CC6104,CC6500,CCH890,CC6101,CC6102,CC6105B,CC6921B,CC7031,CCH891,CC6105R,CC6215,CCI8740ELS,CCI8742EL3WH,CC6115,CC6511,CC6112,CC6111,CC6403A,CC6920B,CCI8742EH5WH,CCI8332-2L8W,CC6201E,CC6905,CC6906,CC6903,CC6404A,CC6904,CC6902,CC6503,CC6504,CC6900,CC6105,CC6501,CC6502,CC6401,CC6121,CCI8741ELS,CC1108,CCI8740EH3WH,CCI8740EL5WH,CC6407C,CC6411,CC6533,CC6412,CC6531,CCI8742EHS,CC6410,CC6130,CC6925,CCI8741EL5WH,CC6926,CC6409,CC6923,CC6924,CC6407,CC6921,CCI8741EH3WH,CC6404,CC6922,WS2801,CC6402,CC6920,CC6403,CC6422,CC6541,CC6420,CC6421,CC6533B,INK1003,CC6419,CC6538,CC6417,CC6418,CC6536,CC6415,CC6537,CC6416,CC6930,CC6413,CCH284,CCI8740EHS,CC6411A,CC6430,CC6407E,CC6407S,CCI8742EH3WH,CCI8742EL5WH,CC74ACT244,CC74ACT245

2023/10/20 - 芯进电子 - 选型指南 - V2 代理服务技术支持采购服务

JYM16536 双极锁存霍尔开关传感器

描述- JYM16536是一款采用BCDMOS技术设计的高灵敏度双极锁存霍尔开关芯片，适用于工业环境和汽车应用。该芯片具有宽工作电压范围、锁存开关、过温保护功能，以及符合AEC-Q100汽车标准。其封装形式为绿色环保的TO-92S和SOT23，并通过了RoHS标准和AEC-Q100认证。

型号- JYM16536,JYM16536UA,JYM16536 系列,JYM16536SE

Nov 15,2023 - 九祐 - 数据手册 - Rev. 1.0 代理服务技术支持采购服务

MELEXIS执行器MELEXIS MLX81300汽车电机用单片智能LIN驱动器

描述- 本资料介绍了Melexis公司针对汽车电机驱动的解决方案，包括用于嵌入式电机驱动器、预驱动器以及智能LIN/PWM执行器的多种产品。涵盖了从小于100W的嵌入式电机驱动器到大于1000W的BLDC/DC预驱动器，以及适用于HVAC、AGS、AFS和智能阀门等应用场景的解决方案。资料详细介绍了MLX81200系列和MLX81300系列等产品的特性、应用和电路设计。

型号- MLX81208,MLX81109,MLX90380,MLX81301,MLX81200,MLX83203,MLX81300,MLX81206,MLX81107,MLX81207,MLX81108,MLX81325,MLX81326,MLX81205,MLX81106,MLX81150,MLX92212,MLX90290,MLX80300,MLX81310,MLX81311,MLX81316,MLX81315,MLX90B80,MLX81160,MLX83100,MLX90363,MLX902XX

MELEXIS - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

Melexis（迈来芯） MLX90316 位置传感器数据手册（中文）

描述- MLX90316是一款基于Tria™is三轴霍尔技术的角度位置传感芯片，具有简单的磁路设计和可编程的角度范围。该芯片支持模拟、PWM或SPI输出模式，并提供高达12位的分辨率和10位的精确度。它采用SO8和TSSOP16封装，符合RoHS认证。

型号- MLX90316EGO-BDG-100-RE,MLX90316KDC-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316KGO-BCG-200-TU,MLX90316EGO-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316KDC-BCG-300-RE,MLX90316KGO-BDG-100-RE,MLX90316LGO-BDG-SPI6-REEL,MLX90316KGO-BCG-PPD5-REEL,MLX90316KDC-BDG-100-RE,MLX90316EDC-BCG-000-TU,MLX90316KGO-BCG-300-TU,MLX90316LGO-BCG-000-TU,MLX90316KDC-BCG-000-SP,MLX90316EDC-BDG-SPI6-REEL,MLX90316LDC-BDG-100-TU,MLX90316KDC-BDG-SPI6-REEL,MLX90316KGO-BDG-SPI6-REEL,MLX90316SGO-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316KDC-BCG-PPD5-REEL,MLX90316KGO-BCG-STANDARD--REEL,MLX90316KDC-BCG-200-TU,MLX90316LDC-BCS-000-RE,MLX90316LDC-BDG-SPI6-REEL,MLX90316EGO-BDG-SPI6-REEL,MLX90316LDC-BCG-000-RE,MLX90316EDC-BDG-100-TU,MLX90316KGO-BCG-200-RE,MLX90316KDC-BCG-000-RE,MLX90316KDC-BCG--PPA4-REEL,MLX90316KDC-BDG-100-TU,MLX90316LDC-BCS-000-TU,MLX90316KDC-BCG-200-SP,MLX90316SDC-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316EDC-BCG-000-RE,MLX90316,MLX90316LDC-BDG-100-RE,MLX90316KGO-BCG-000-TU,MLX90316SDC-BCG-000-RE,MLX90316LGO-BDG-100-RE,MLX90316LGO-BCG--STANDARD3-REEL,MLX90316EGO-BCG-000-RE,MLX90316LDC-BDG-102-TU,MLX90316SDC-BCG-000-TU,MLX90316KDC-BCG-200-RE,MLX90316KGO-BCG-300-RE,MLX90316EDC-BDG-100-RE,MLX90316EGO-BCG-000-TU,MLX90316KDC-BCG-000-TU,MLX90316LGO-BDG-100-TU,MLX90316KGO-BCG--PPA4-REEL,MLX90316LGO-BCG-000-RE,MLX90316EDC-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316LDC-BDG-102-RE,MLX90316KGO-BCG-000-RE,MLX90316LDC-BCG-STANDARD3-REEL,MLX90316EGO-BDG-100-TU,MLX90316KDC-BCG-300-TU,MLX90316KGO-BDG-100-TU,MLX90316LDC-BCG-000-TU

2009年06月01日 - MELEXIS - 数据手册 - Rev. 006 代理服务技术支持采购服务

JYM16557 两线电流型单极霍尔开关传感器

描述- JYM16557系列霍尔开关传感器采用BCDMOS技术设计，具有高灵敏度，适用于工业环境和汽车应用。产品特性包括符合AEC-Q100汽车标准、工作电压范围3.0-30V、磁灵敏度Bop=94Gs，Brp=76Gs，工作温度范围-40℃～170℃，内置温度补偿功能，符合RoHS标准。

型号- JYM16557 系列,JYM16557,JYM16557UA,JYM16557SE

Nov ,2023 - 九祐 - 数据手册 - Rev. 1.0 代理服务技术支持采购服务

芯进（CrossChip）电流传感器/直流无刷电机/LED 驱动/霍尔开关选型指南

目录- 企业简介电流传感器直流无刷电机霍尔开关 LED 驱动

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

2023/12/15 - 芯进电子 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

赛卓电子产品介绍

型号- SC9621,SYLM324A,SC2430,VE8602,SC69502,ZH5210,VE8600,SC60370,SC25891,ZH5213,ZH5212,SYLMV321B,SC2432,ZH619C046S,SC9629,SC2434,SC2684X,SC2436,SC9625,SC2438,SY2902LV,ZH619A0,ZH619C01XS,ZH6412,SYLMV358B,SC9641TS,SC4688,SC4689,SC9688,SC4671,SPD74701,VE1430,SC69402,ZH6200,SPD74700,SC69401,SC2498,SC9314,SYLM2902,SYLM2904,SL002147,SC4663,SC9675,SC2242,ZH639C017T,SD93430,SC2527,SYLMV324B,SC2683X,SC4665,SC2402,SC2526,SC60455,SC9662,ZH619C042D,SC9663,SC2498T,SC2498U,SC9669,SC965X,SC246X,SC60104,SC60224,SY2904LV,SC60228,SC2462,SYLM321A,SI485,VE2220Q,SC60340,ZH6332,SC60220,ZH619C041S,SPD324X,ZH6219,SL54123A,SC4645,SC2464,SC4643,SC2469,SYLM358A,ZH639D0,SC9642,SC9641,ZH619C016M,SC6943X,SC284X,SC2455,SPD3242,SPD3241,SC244X,ZH6350,VE2430,SYLO6331,VE2266Q,ZH6232,ZH6233,SC283X,SC2443,SC2442,SC4624,SC243X,SC2448

2023/12/11 - 赛卓电子 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

智能纯电动汽车热管理

描述- Melexis提供的智能电动汽车热管理系统解决方案，通过提升系统效率、延长续航里程和缩短充电时间，增强车内舒适度。该系统包括压力传感器、电流传感器、电机驱动器和位置传感器等，采用先进的热泵技术，支持驾驶室和动力系统热系统的集成。产品特点包括高精度、长寿命、小型化设计以及集成化解决方案。

型号- MLX90380,MLX90819,MLX81344,MLX81325,MLX91208,MLX81330,MLX91221,MLX92212,MLX92211,MLX90510,MLX90411,MLX90830,MLX90412,MLX91220,MLX90395,MLX81310,MLX81332,MLX81315,MLX91218,MLX90328,MLX81340,MLX90363,MLX90421,MLX90422,MLX90820,MLX91216

02.2024 - MELEXIS - 应用笔记或设计指南 - V3 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

MELEXIS（迈来芯）汽车/工业用Triaxis®位置传感器选型指南

描述- We are a pioneer in programmable angular and linear Hall sensors for rotary, linear, and joystick motion. Our devices offer improved manufacturability of sensor assemblies and modules. Our technology and innovations support a broad range of applications in automotive markets and beyond.

型号- MLX90380,MLX90381,MLX90340,MLX90316,MLX90374,MLX90376,MLX90333,MLX90377,MLX90378,MLX90290,MLX90371,MLX90372,MLX90395,MLX90373,MLX90426,MLX90427,MLX90363,MLX90364,MLX90365,MLX91377,MLX90366,MLX90421,MLX90367,MLX90422,MLX90324,MLX90423,MLX90425

05.2024 - MELEXIS - 选型指南 - V13 代理服务技术支持采购服务

Melexis推出用于电机换向的传感器芯片，在DSP助力下可进一步简化系统设计

借助位置传感器的支持，电机驱动器可满足与位置、转矩和速度控制相关的特定应用要求。在本文中，Melexis（迈来芯）详细介绍3用于电机换向的3种霍尔产品：锁存器/开关芯片、线性霍尔传感器芯片和角度编码器芯片。

2022-08-31 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

工作电压低至1.8V高至40V以上，灵敏度检测范围从0.5mT-40mT的开关霍尔传感器IC | ICT及5G通信专场世强硬创新产品研讨会

描述- 赛卓电子是一家专注于位置传感器芯片和模块研发与销售的科技公司，提供包括齿轮速度、ABS、凸轮轴和曲轴位置等传感器芯片。公司致力于技术创新，提供高可靠性、高精度和个性化的解决方案，服务于汽车电子、工业控制和交通工具等领域。赛卓电子采用无工厂芯片设计模式，与国内外代工厂合作，并注重客户服务与供应链安全。

型号- SC9621,SC2526H,SC9642,SC2430,SC9641,SC9201,SC60370,SC69501,SC2912,SC2434,SC2433,SC2455,SC1245,SC2436,SC9625,SC2438,SC2536,SC6022X 系列,SC60104,SC2440,SC2462,SC60340,SC60320,SC4688,SC1134,SC1133,SC2442,SC2464,SC4643,SC4665,SC2202,SC1138,SC2546,SC2402,SC2526,SC2448

2021.3.31 - 赛卓电子 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务