AH503霍爾開關(guān)應(yīng)用于電力配電箱智能掛鎖開關(guān)位置檢測(cè)，供電電流僅為2.5mA

電力配電箱平時(shí)不使用時(shí)需要使用鎖具鎖上，防止非授權(quán)人員或非工作人員打開發(fā)生意外。傳統(tǒng)的配電箱還使用普通鑰匙打開關(guān)閉，這種情況下經(jīng)常存在一些鑰匙丟失、檢修完成后鎖未關(guān)閉等情況，造成檢修效率低下，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)安全事故。

國(guó)芯思辰接觸的一個(gè)項(xiàng)目是為供電局做一款低功耗電力配電箱智能掛鎖（使用電池進(jìn)行供電），可以授權(quán)檢修人員通過藍(lán)牙方式進(jìn)行開關(guān)鎖，檢查鎖的“開”和“關(guān)”的狀態(tài)。本篇文章重點(diǎn)為大家介紹鎖的“開”和“關(guān)”位置檢測(cè)的方案實(shí)現(xiàn)。智能掛鎖的功能框圖如下：

由于使用電池供電，需要考慮低功耗設(shè)計(jì)。由功能框圖可知，主控使用低功耗藍(lán)牙SOC，使用外部RTC芯片進(jìn)行時(shí)鐘同步，開關(guān)鎖由電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片控制減速電機(jī)來完成。減速電機(jī)可配合鎖結(jié)構(gòu)，將一顆磁鐵嵌入減速電機(jī)結(jié)構(gòu)，使用2顆霍爾開關(guān)來檢測(cè)鎖“開”和“關(guān)”的狀態(tài)位置。當(dāng)鎖關(guān)閉到位后，框圖中上霍爾開關(guān)導(dǎo)通；當(dāng)鎖打開到位后，磁鐵跟隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到下霍爾開關(guān)位置，下霍爾開關(guān)導(dǎo)通。由此，需使用2顆霍爾開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)鎖“開”和“關(guān)”位置的檢測(cè)。

考慮到低功耗設(shè)計(jì)霍爾開關(guān)靜態(tài)電流也要足夠小，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要使用直插式封裝器件，這里選擇了中科阿爾法的一顆低功耗、高靈敏度單極霍爾開關(guān)芯片AH503，支持寬工作電壓范圍2.7V~30V，供電電流典型值僅有2.5mA，可滿足電池供電場(chǎng)景且滿足使用時(shí)間要求。另外，AH503還提供多種封裝形式TO-92S、SOT23-3L，可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的需求。

AH503功能框圖如下所示，由于AH503所需工作電流較小，可以使用SOC中GPIO來進(jìn)行供電。

AH503基于BCDMOS技術(shù)設(shè)計(jì)，包括溫度補(bǔ)償、比較器和輸出驅(qū)動(dòng)器。該芯片為電壓輸出，輸出驅(qū)動(dòng)器分別是漏極開路MOSFET。比較器將實(shí)際磁通量與固定參考值（開關(guān)點(diǎn)）進(jìn)行比較，控制輸出MOSFET導(dǎo)通或截止。有源失調(diào)補(bǔ)償可在電源電壓和溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生恒定的磁特性。此外，機(jī)械應(yīng)力對(duì)磁性參數(shù)影響很小。

AH503主要特征：

●過壓保護(hù)高達(dá)40V

●防靜電高達(dá)±12kv

●三線應(yīng)用短路保護(hù)，開漏輸出和過溫保護(hù)

●有較強(qiáng)的機(jī)械應(yīng)力

●在電壓和溫度范圍內(nèi)具有恒定開關(guān)點(diǎn)

●溫度范圍：-40°C到150℃

●溫度升高引起的磁通密度的降低由內(nèi)置負(fù)溫度系數(shù)來補(bǔ)償

●VCC引腳具有反向電壓保護(hù)

●適用于汽車和工業(yè)

●符合AEC-Q100汽車電子行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

綜上，AH503可替代Diodes(美臺(tái))的AH3373，是實(shí)現(xiàn)電力配電箱智能掛鎖開關(guān)位置檢測(cè)的理想方案，同時(shí)具有更好的供貨周期以及價(jià)格優(yōu)勢(shì)，免去研發(fā)生產(chǎn)時(shí)因缺貨導(dǎo)致的后顧之憂。