开关与锁存器的关键差异及其应用
来源：ALLEGRO
发布时间：2025-06-19
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导言
您是否想过磁传感器的工作原理？其中的部分奥秘来自两个关键的微型组件：开关和锁存器。霍尔效应开关和锁存器是基本的非接触式传感器，从智能手机和电脑，到复杂的工业设备、汽车应用以及大多数直流电机，其应用范围非常广泛。本文将为您揭示这两种磁传感器类型的区别，并探讨它们的多样化应用。
什么是霍尔效应开关？
可以想象一下电灯的开关：当您将它拨到“开”位置时，电路闭合，灯就会点亮。霍尔效应开关的工作原理是类似的，但规格要小很多且基于磁性。它就像一个由磁体控制的“门”一样，仅当有足够强度的磁场或磁体存在时才提供输出信号。
对于霍尔效应开关，其开启阈值被称为磁“工作点”（BOP），是指开启开关所需的磁场强度。而磁“释放点”（BRP）指的是磁场强度下限，低于这个值开关就会关闭。值得注意的是，开关可以在单一极性的磁场（北极或南极）下运行。
霍尔效应开关的运行原理
磁通量激活霍尔效应开关
什么是霍尔效应锁存器？
霍尔效应锁存器是一种利用磁场的南北极性运行的开关类型。对于磁性锁存器来说，一旦进入某个状态，即使磁场被移除，它仍会“记住”该状态。要改变锁存器的状态，需要施加与之前磁场极性相反（通常强度相等）的磁场，并且该磁场强度必须超过释放点（BRP）。可以将其类比为门栓 — 锁定后，即使松手，门依然保持关闭状态。
大多数直流电机会使用一个或多个霍尔效应锁存器来完成换向以及位置或速度的测量。
霍尔效应锁存器的运行原理
磁性开关与锁存器：直接比较
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输出状态 |
开关 |
锁存器 |
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开 |
磁场存在 |
磁场存在 |
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关 |
磁场移除 |
存在相反磁性的磁场 |
低电压、低功耗运行的重要性
在当今世界，能源效率至关重要。随着人们对电池供电设备的依赖不断增加，市场对能够最大限度减少能耗的低电压、低功耗组件的需求越来越高。这在移动设备、可穿戴电子产品以及物联网（IoT）等应用中尤为关键 — 因为在这些领域，延长电池寿命是一项持续的挑战。
低电压和低功耗的霍尔效应开关和锁存器常用于以下领域：
开关和锁存器的应用
从消费类可穿戴设备到智能家居等电子产品，霍尔效应开关和锁存器无处不在。以下是它们的一些典型应用：
直流电机（锁存器）：用于直流电机的电子换向、速度和位置感测。
消费产品（开关）：扫地机器人的碰撞传感器，以及耳机盒的接近检测。
能源计量（开关）：用于电表的磁性篡改检测。
电动工具（锁存器）：直流电机控制、速度和位置感测。
家用电器（开关）：霍尔效应开关可用于洗衣机、烘干机、冰箱中，用于检测门、托盘或搁板的位置以及用在按钮上。
医疗可穿戴设备（开关）：可使用磁性开关开启电池供电的可穿戴医疗设备，延长电池的寿命。
霍尔效应开关和锁存器的未来
随着技术的不断进步，未来的磁性开关和锁存器传感器将更小巧、更高效且更精确。新型材料和新制造技术将进一步改善性能，降低成本，推动电子设备更具创新性、功能更完善。
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