BR102016017772A2 - magnetic sensor integrated circuit and electronic device - Google Patents
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Abstract
circuito integrado de sensor magnético, e, dispositivo eletrônico dispositivo eletrônico e um circuito integrado de sensor magnético (200) do mesmo são providos. o circuito integrado de sensor magnético (200) inclui um invólucro (220), um substrato semicondutor instalado no invólucro e um primeiro a terceiros orifícios (221, 222, 223) se estendendo a partir do invólucro. um retificador e um sensor de posição (210) são providos no substrato semicondutor. o retificador inclui primeiro e um segundo terminais de saída (o1, o2) e dois terminais de entrada (i1, i2)respectivamente conectados ao primeiro e ao segundo orifícios (221, 222). em um caso em que o primeiro e o segundo orifícios (221, 222) são conectados negativamente ou positivamente a um suprimento de alimentação externo, uma saída de voltagem pelo primeiro terminal de saída (o1) do retificador é maior que a saída de voltagem pelo segundo terminal de saída (o2) do retificador. o sensor de posição (210) é conectado ao primeiro e ao segundo terminais de saída (o1, o2) do retificador, e um sinal de campo magnético detectado pelo sensor de posição é liberado pelo terceiro orifício (223).magnetic sensor integrated circuit, and, electronic device electronic device and a magnetic sensor integrated circuit (200) thereof are provided. the magnetic sensor integrated circuit (200) includes a housing (220), a semiconductor substrate mounted on the housing, and a first to third hole (221, 222, 223) extending from the housing. a rectifier and a position sensor (210) are provided on the semiconductor substrate. the rectifier includes first and second output terminals (o1, o2) and two input terminals (i1, i2) respectively connected to the first and second holes (221, 222). In a case where the first and second holes (221, 222) are negatively or positively connected to an external power supply, a voltage output by the rectifier's first output terminal (o1) is greater than the voltage output by the rectifier's second output terminal (o2). The position sensor (210) is connected to the first and second output terminals (o1, o2) of the rectifier, and a magnetic field signal detected by the position sensor is released from the third hole (223).
Description
“CIRCUITO INTEGRADO DE SENSOR MAGNÉTICO, E, DISPOSITIVO ELETRÔNICO” CAMPO TÉCNICO“INTEGRATED MAGNETIC SENSOR CIRCUIT AND ELECTRONIC DEVICE” TECHNICAL FIELD
[001] A presente descrição se refere ao campo técnico do sensor de posição.[001] This description refers to the technical field of the position sensor.
FUNDAMENTOSGROUNDS
[002] Um sensor de posição tal como um sensor Hall é um componente eletrônico comum, que é amplamente aplicado em dispositivos eletrônicos tais como um veículo elétrico, uma ventoinha de radiador, um telefone celular e um motor. O sensor de posição normalmente tem um terminal de suprimento de alimentação conectado a um anodo de um suprimento de alimentação de corrente direta externa e um terminal de solo conectado a um catodo do suprimento de alimentação de corrente direta. Se o sensor de posição for instalado de modo reverso devido ao descuido do pessoal de operação quando o dispositivo é fabricado, o terminal de suprimento de alimentação do sensor de potencial é conectado ao catodo do suprimento de alimentação e o terminal de solo do sensor de posição é conectado ao anodo do suprimento de alimentação, o sensor de posição vai queimar, ou até o dispositivo inteiro vai ser danificado.A position sensor such as a Hall sensor is a common electronic component, which is widely applied in electronic devices such as an electric vehicle, a radiator fan, a cell phone, and an engine. The position sensor typically has a power supply terminal connected to an anode of an external direct current power supply and a ground terminal connected to a cathode of the direct current supply. If the position sensor is reverse installed due to carelessness of the operating personnel when the device is manufactured, the potential sensor power supply terminal is connected to the power supply cathode and the position sensor ground terminal It is connected to the power supply anode, the position sensor will burn out, or until the entire device will be damaged.
SUMÁRIOSUMMARY
[003] Um circuito integrado de sensor magnético é provido de acordo com modalidades da descrição. O circuito integrado de sensor magnético inclui um invólucro, um substrato semicondutor instalado no invólucro e um primeiro a terceiro orifícios se estendendo do invólucro. O substrato semicondutor é provido com: um retificador compreendendo um primeiro terminal de saída, um segundo terminal de saída e dois terminais de entrada respectivamente conectados ao primeiro orifício e ao segundo orifício, em que em um caso no qual o primeiro orifício e o segundo orifício são conectados positivamente ou negativamente a um suprimento de alimentação externo, uma saída de voltagem pelo primeiro terminal de saída do retificador é maior que a saída de voltagem pelo segundo terminal de saída do retificador; e um sensor de posição configurado para detectar um campo magnético, em que o sensor de posição é conectado ao primeiro terminal de saída e ao segundo terminal de saída do retificador, e um sinal de campo magnético pelo sensor de posição é liberado através do terceiro orifício.A magnetic sensor integrated circuit is provided according to embodiments of the description. The magnetic sensor integrated circuit includes a housing, a semiconductor substrate mounted on the housing, and a first to third extending holes of the housing. The semiconductor substrate is provided with: a rectifier comprising a first output terminal, a second output terminal and two input terminals respectively connected to the first hole and the second hole, wherein in a case in which the first hole and the second hole are positively or negatively connected to an external power supply, a voltage output by the first rectifier output terminal is greater than the voltage output by the second rectifier output terminal; and a position sensor configured to detect a magnetic field, wherein the position sensor is connected to the first output terminal and the second rectifier output terminal, and a magnetic field signal by the position sensor is released through the third hole. .
[004] Como uma solução preferida, o sensor de posição inclui um terminal de suprimento de alimentação, um terminal de solo e um terminal de saída. O terminal de suprimento de alimentação é conectado ao primeiro terminal de saída do retificador; o terminal de solo é conectado ao segundo terminal de saída do retificador; e o terminal de saída do sensor de posição é conectado ao terceiro orifício.As a preferred solution, the position sensor includes a power supply terminal, a ground terminal and an output terminal. The power supply terminal is connected to the rectifier's first output terminal; the ground terminal is connected to the rectifier's second output terminal; and the position sensor output terminal is connected to the third hole.
[005] Como uma solução preferida, o substrato semicondutor é adicionalmente provido com um circuito de controle de saída compreendendo um primeiro a terceiro terminais, o primeiro terminal é conectado ao primeiro terminal de saída do retificador, o segundo terminal é conectado ao terminal de saída do sensor de posição, o terceiro terminal é conectado ao terceiro orifício, e uma saída de sinal pelo terceiro terminal do circuito de controle de saída é determinada com base em um sinal de campo magnético pelo terminal de saída do sensor de posição.As a preferred solution, the semiconductor substrate is additionally provided with an output control circuit comprising a first to third terminal, the first terminal is connected to the first rectifier output terminal, the second terminal is connected to the output terminal. From the position sensor, the third terminal is connected to the third hole, and a signal output by the third terminal of the output control circuit is determined based on a magnetic field signal by the position sensor output terminal.
[006] Como uma solução preferida, em um caso em que a saída de sinal de campo magnético pelo terminal de saída do sensor de posição é uma lógica alta, o terceiro terminal do circuito de controle de saída é uma lógica alta; e em um caso em que a saída de sinal de campo magnético pelo terminal de saída do sensor de posição é uma lógica baixa, o terceiro terminal do circuito de controle de saída libera uma lógica baixa.As a preferred solution, in a case where the magnetic field signal output by the position sensor output terminal is high logic, the third terminal of the output control circuit is high logic; and in a case where the magnetic field signal output by the position sensor output terminal is low logic, the third terminal of the output control circuit releases low logic.
[007] Como uma solução preferida, o circuito de controle de saída inclui um primeiro resistor, um triodo NPN, um segundo resistor e um diodo, o segundo resistor e o diodo são conectados em série entre o terminal de saída do sensor de posição e o terceiro orifício, um catodo do diodo é conectado ao terminal de saída do sensor de posição, uma extremidade do primeiro resistor, e a outra extremidade é conectada ao terminal de saída do sensor de posição, uma base do triodo NPN é conectada ao terminal de saída do sensor de posição, um emissor do triodo NPN é conectado a um anodo do diodo, e um coletor do triodo NPN é conectado ao primeiro terminal de saída do retificador.As a preferred solution, the output control circuit includes a first resistor, an NPN triode, a second resistor and a diode, the second resistor and the diode are connected in series between the position sensor output terminal and the third hole, a diode cathode is connected to the position sensor output terminal, one end of the first resistor, and the other end is connected to the position sensor output terminal, an NPN triode base is connected to the position sensor output, an NPN triode emitter is connected to a diode anode, and an NPN triode collector is connected to the first rectifier output terminal.
[008] Como uma solução preferida, o circuito integrado de sensor magnético compreende um único dispositivo semicondutor não revestido, ou mais que um dispositivo semicondutor não revestido.As a preferred solution, the magnetic sensor integrated circuit comprises a single uncoated semiconductor device, or more than one uncoated semiconductor device.
[009] Como uma solução preferida, o terceiro orifício é localizado entre o primeiro orifício e o segundo orifício.As a preferred solution, the third hole is located between the first hole and the second hole.
[0010] Como uma solução preferida, uma distância entre o terceiro orifício e o primeiro orifício é a mesma que uma distância entre o terceiro orifício e o segundo orifício.As a preferred solution, a distance between the third hole and the first hole is the same as a distance between the third hole and the second hole.
[0011] Como uma solução preferida, o sensor de posição é um sensor Hall.As a preferred solution, the position sensor is a Hall sensor.
[0012] Como uma solução preferida, um estabilizador de voltagem é provido entre o primeiro terminal de saída e o segundo terminal de saída do retificador.As a preferred solution, a voltage stabilizer is provided between the first output terminal and the second rectifier output terminal.
[0013] Um dispositivo eletrônico é provido de acordo com uma modalidade da descrição, que inclui: um suprimento de alimentação de corrente direta; um retificador energizado pelo suprimento de alimentação de corrente direta e compreendendo um primeiro terminal de saída e um segundo terminal de saída, uma saída de voltagem pelo primeiro terminal de saída do retificador sendo maior que a saída de voltagem pelo segundo terminal de saída do retificador; e um sensor de posição configurado para detectar um campo magnético e acoplado ao primeiro terminal de saída e ao segundo terminal de saída do retificador.An electronic device is provided according to one embodiment of the description, which includes: a direct current power supply; a rectifier powered by the direct current power supply and comprising a first output terminal and a second output terminal, a voltage output by the first rectifier output terminal being greater than the voltage output by the second rectifier output terminal; and a position sensor configured to detect a magnetic field coupled to the first output terminal and the second rectifier output terminal.
[0014] Como uma solução preferida, o retificador e o sensor de posição são integrados em um circuito integrado.As a preferred solution, the rectifier and position sensor are integrated into an integrated circuit.
[0015] Como uma solução preferida, o circuito integrado inclui um primeiro a terceiro orifício, o retificador compreende um primeiro a quarto diodo, um catodo do primeiro diodo é conectado a um anodo do segundo diodo e ao primeiro orifício, um catodo do segundo diodo é conectado a um catodo do terceiro diodo, um anodo do terceiro diodo é conectado a um catodo do quarto diodo e ao segundo orifício, um anodo do quarto diodo é conectado a um anodo do primeiro diodo, o catodo do segundo diodo serve como o primeiro terminal de saída do retificador é acoplado ao sensor de posição, o anodo do quarto diodo serve como o segundo terminal de saída do retificador e é acoplado ao sensor de posição, e o sinal de campo magnético detectado pelo sensor de posição é liberado pelo terceiro orifício.As a preferred solution, the integrated circuit includes a first to third hole, the rectifier comprises a first to fourth diode, a first diode cathode is connected to a second diode anode and to the first orifice, a second diode cathode is connected to a third diode cathode, a third diode anode is connected to a fourth diode cathode and to the second orifice, a fourth diode anode is connected to a first diode anode, the second diode cathode serves as the first rectifier output terminal is coupled to the position sensor, the fourth diode anode serves as the second rectifier output terminal and is coupled to the position sensor, and the magnetic field signal detected by the position sensor is released from the third hole .
[0016] Como uma solução preferida, o retificador inclui um primeiro e um segundo terminais de entrada que são conectados a uma suprimento de alimentação de corrente direta, um primeiro e um segundo diodo zener, e um primeiro e um segundo resistor, um anodo do primeiro diodo zener é conectado a um catodo do segundo diodo zener e o segundo terminal de entrada, um anodo do segundo diodo zener é conectado ao primeiro terminal de entrada através do primeiro resistor, um catodo do primeiro diodo zener é conectado ao primeiro terminal de entrada através do resistor, o catodo do primeiro diodo zener é conectado ao primeiro terminal de saída, e o anodo do segundo diodo zener é conectado ao segundo terminal de saída.As a preferred solution, the rectifier includes a first and second input terminals that are connected to a direct current power supply, a first and a second zener diode, and a first and a second resistor, an anode of the first zener diode is connected to a cathode of the second zener diode and the second input terminal, an anode of the second zener diode is connected to the first input terminal via the first resistor, a cathode of the first zener diode is connected to the first input terminal Through the resistor, the cathode of the first zener diode is connected to the first output terminal, and the anode of the second zener diode is connected to the second output terminal.
[0017] Como uma solução preferida, o primeiro diodo zener, o segundo diodo zener e o sensor de posição são integrados em um circuito integrado, e o primeiro resistor e o segundo resistor são providos do lado de fora do circuito integrado, o circuito integrado compreende um primeiro a quarto orifícios, o catodo do primeiro diodo zener é conectado ao primeiro orifício, o anodo do primeiro diodo zener é conectado ao terceiro orifício, o anodo do segundo diodo zener é conectado ao segundo orifício, e o sinal de campo magnético detectado pelo sensor de posição é liberado pelo quarto orifício.As a preferred solution, the first zener diode, second zener diode and position sensor are integrated into an integrated circuit, and the first resistor and second resistor are provided outside the integrated circuit, the integrated circuit. comprises a first to fourth orifice, the first zener diode cathode is connected to the first orifice, the first zener diode anode is connected to the third orifice, the second zener diode anode is connected to the second orifice, and the detected magnetic field signal by the position sensor is released through the fourth hole.
[0018] Como uma solução preferida, o dispositivo eletrônico inclui adicionalmente uma placa de circuito impresso. Um bloco fonte de energia, um bloco de solo e um bloco de sinal são providos na placa de circuito impresso. O primeiro orifício do circuito integrado de sensor magnético é conectado ao bloco de suprimento de alimentação, o segundo orifício é conectado ao bloco de solo, e o terceiro orifício é conectado ao bloco de sinal; ou o primeiro orifício do circuito integrado de sensor magnético é conectado ao bloco de solo, o segundo orifício é conectado ao bloco de suprimento de alimentação, e o terceiro orifício é conectado ao bloco de sinal.As a preferred solution, the electronic device additionally includes a printed circuit board. A power supply block, a ground block and a signal block are provided on the printed circuit board. The first hole of the magnetic sensor integrated circuit is connected to the power supply block, the second hole is connected to the ground block, and the third hole is connected to the signal block; or the first hole of the auto switch integrated circuit is connected to the ground block, the second hole is connected to the power supply block, and the third hole is connected to the signal block.
[0019] Como uma solução preferida, o bloco de sinal é localizado entre a o bloco de suprimento de alimentação e o bloco de solo.As a preferred solution, the signal block is located between the power supply block and the ground block.
[0020] Como uma solução preferida, uma distância entre o bloco de sinal e o bloco de suprimento de alimentação é a mesma que uma distância entre o bloco de sinal e o bloco de solo.As a preferred solution, a distance between the signal block and the power supply block is the same as a distance between the signal block and the ground block.
[0021] De acordo com modalidades da descrição, além do sensor de posição, o retificador também é integrado no circuito integrado de sensor magnético. O retificador é configurado para trabalhar bem esteja o circuito integrado de sensor magnético conectado à suprimento de alimentação externo positivamente ou negativamente. A eficiência de produção pode ser melhorada por meio do circuito integrado de sensor magnético de acordo com as modalidades da descrição na fabricação do dispositivo eletrônico.According to embodiments of the description, in addition to the position sensor, the rectifier is also integrated in the magnetic sensor integrated circuit. The rectifier is configured to work well whether the magnetic sensor integrated circuit is positively or negatively connected to the external power supply. Production efficiency can be improved by means of magnetic sensor integrated circuit according to the description modalities in the manufacture of electronic device.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
Figura 1 é um diagrama esquemático de um dispositivo eletrônico da descrição, incluindo uma placa de circuito impresso e um circuito integrado de sensor magnético normalmente instalado na placa de circuito impresso;Figure 1 is a schematic diagram of an electronic device of the description including a printed circuit board and a magnetic sensor integrated circuit normally installed on the printed circuit board;
Figura 2 é um diagrama de um circuito integrado de sensor magnético mostrado na Figura 1 de acordo com uma primeira modalidade;Figure 2 is a diagram of a magnetic sensor integrated circuit shown in Figure 1 according to a first embodiment;
Figura 3 é um estereograma de um circuito integrado de sensor magnético instalado de modo reverso em um aplaca de circuito impresso;Figure 3 is a stereogram of a reverse sensor magnetic integrated circuit on a printed circuit board;
Figura 4 é um diagrama de um circuito integrado de sensor magnético instalado de modo reverso em um aplaca de circuito impresso; e Figura 5 é um diagrama de um circuito integrado de sensor magnético de acordo com uma segunda modalidade.Figure 4 is a diagram of a magnetic sensor integrated circuit reverse-mounted on a printed circuit board; and Figure 5 is a diagram of a magnetic sensor integrated circuit according to a second embodiment.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADESDETAILED DESCRIPTION OF MODALITIES
[0022] Mais abaixo, modalidades específicas da descrição serão descritas em detalhe em conjunção com os desenhos, de modo a fazer com que as soluções técnicas da descrição e outros resultados benéficos fiquem claros. Como pode ser entendido, os desenhos apenas proveem referências e ilustrações, e não restringem a descrição. Os tamanhos mostrados nos desenhos são apenas para descrição clara, e não restringem uma relação de proporção.Below, specific embodiments of the disclosure will be described in detail in conjunction with the drawings, so that the technical solutions of the disclosure and other beneficial results become clear. As can be understood, the drawings only provide references and illustrations, and do not restrict description. The sizes shown in the drawings are for clear description only, and do not restrict a ratio of proportion.
[0023] Figura 1 mostra esquematicamente um dispositivo eletrônico 10 de acordo com uma modalidade preferida da descrição. O dispositivo eletrônico 10 pode ser aplicado a dispositivos tais como um veículo elétrico, uma ventoinha, um utensílio de cozinha, um telefone celular, uma bomba ou um motor. O dispositivo eletrônico 10 inclui uma placa de circuito impresso 100 e um circuito integrado de sensor magnético 200 provido na placa de circuito impresso 100 para sensorear um campo magnético. O dispositivo eletrônico 10 pode incluir adicionalmente outros componentes, que não são relacionados a um ponto de projeto da descrição e não são descritos em detalhe aqui.Figure 1 schematically shows an electronic device 10 according to a preferred embodiment of the description. The electronic device 10 may be applied to devices such as an electric vehicle, a fan, a kitchen appliance, a cell phone, a pump or an engine. The electronic device 10 includes a printed circuit board 100 and a magnetic sensor integrated circuit 200 provided on the printed circuit board 100 for sensing a magnetic field. The electronic device 10 may additionally include other components, which are not related to a design point of the description and are not described in detail here.
[0024] Três macacos, que incluem um macaco de suprimento de alimentação 101, um macaco de solo 102 e um macaco de sinal 103 são providos na placa de circuito impresso 100 para instalar o circuito integrado de sensor magnético 200. O circuito integrado de sensor magnético 200 inclui um invólucro 220, um substrato semicondutor (não mostrado nos desenhos) instalado no invólucro 220 e um primeiro a terceiro orifícios 221, 222, 223 se estendendo do invólucro 220. O macaco de suprimento de alimentação 101 é conectado a um anodo de uma suprimento de alimentação de corrente direta externa através de fiações na placa de circuito impresso 100, o macaco de solo 102 é conectado a um catodo da suprimento de alimentação de corrente direta externa (tal como de solo) através de fiações na placa de circuito impresso 100, e o martelo de sinal 103 é conectado, através das fiações na placa de circuito impresso 100, a componentes no dispositivo eletrônico 10 que são requeridas para receber o sinal de campo magnético, tal como um microprocessador ou um comutador de corrente alternada bidirecional controlada. Preferivelmente, mas não de modo limitado, o macaco de suprimento de alimentação 101, o macaco de solo 102 e o macaco de sinal 103 são integrados em uma linha na placa de circuito impresso 100, o macaco de sinal 103 está localizado entre o macaco de suprimento de alimentação 101 e o macaco de solo 102, e uma distância entre o macaco de sinal 103 e o macaco de suprimento de alimentação 101 é a mesma distância entre um macaco de sinal 103 e o macaco de solo 102. O primeiro orifício 221 ao terceiro orifício 223 do circuito integrado de sensor magnético 200 são arranjados em uma linha na superfície de fundo do invólucro 220, o terceiro orifício 223 é localizado entre o primeiro orifício 221 e o segundo orifício 22, e uma distância entre o terceiro orifício 223 e o primeiro orifício 221 é a mesma distância entre o terceiro orifício 223 e o segundo orifício 222. Na modalidade, o macaco de suprimento de alimentação 101, o macaco de solo 102 e o macaco de sinal 103 na placa de circuito impresso 100 podem ser respectivamente providos em um bloco de suprimento de alimentação, um bloco de solo e um bloco de sinal.Three jacks, including a power supply jack 101, a ground jack 102, and a signal jack 103 are provided on the printed circuit board 100 for installing the magnetic sensor integrated circuit 200. The sensor integrated circuit 200 includes a housing 220, a semiconductor substrate (not shown in the drawings) installed in housing 220, and a first to third hole 221, 222, 223 extending from housing 220. Power supply jack 101 is connected to a power anode. an external direct current power supply via wiring on the printed circuit board 100, the ground jack 102 is connected to a cathode of the external direct current power supply (such as ground) through wiring on the printed circuit board 100, and the signal hammer 103 is wired through the wiring on the printed circuit board 100 to components in the electronic device 10 which are required. s to receive the magnetic field signal, such as a microprocessor or bi-directional controlled alternating current switch. Preferably, but not limited to, power supply jack 101, ground jack 102, and signal jack 103 are integrated in a line on the printed circuit board 100, signal jack 103 is located between the jack power supply 101 and ground jack 102, and a distance between signal jack 103 and power supply jack 101 is the same distance between a signal jack 103 and ground jack 102. First hole 221 to the third hole 223 of the magnetic sensor integrated circuit 200 are arranged in a line on the bottom surface of the housing 220, the third hole 223 is located between the first hole 221 and the second hole 22, and a distance between the third hole 223 and the first hole 221 is the same distance between third hole 223 and second hole 222. In the embodiment, the power supply jack 101, the ground jack 102, and the signal jack 1 03 on the printed circuit board 100 may be provided respectively with a power supply block, a ground block and a signal block.
[0025] Como pode ser entendido, em uma outra modalidade, o circuito integrado de sensor magnético 200 pode ter um pacote de montagem de superfície, e consequentemente, nenhum macaco é provido no bloco de suprimento de alimentação, o bloco de solo e o bloco de sinal na placa de circuito impresso 100.As may be understood, in another embodiment, the magnetic sensor integrated circuit 200 may have a surface mount package, and consequently no jack is provided in the power supply block, the ground block and the block. on the printed circuit board 100.
[0026] Referindo-se à Figura 2, um retificador, um sensor de posição 210 e um circuito de controle de saída 230 são providos no substrato semicondutor.Referring to Figure 2, a rectifier, a position sensor 210 and an output control circuit 230 are provided on the semiconductor substrate.
[0027] Na modalidade, o retificador é um retificador em ponte completa. O retificador inclui quatro diodos D2 a D5. Um catodo do diodo D2 é conectado a um anodo do diodo D3, um catodo do diodo D3 é conectado a um catodo do diodo D4, um anodo do diodo D4 é conectado a um catodo do diodo D5, e um anodo do diodo D5 é conectado a um anodo do diodo D2. O catodo do diodo D2, como um primeiro terminal de entrada II do retificador, é conectado a um primeiro orifício 221. O anodo do diodo D4, como um segundo terminal de entrada 12 do retificador, é conectado a um segundo orifício 222. O catodo do diodo D3, como um primeiro terminal de saída 01 do retificador, é conectado ao sensor de posição 210, e o primeiro terminal de saída 01 libera uma voltagem de trabalho de corrente direta alta. O anodo do diodo D5, como um segundo terminal de saída 02 do retificador, é conectado ao sensor de posição 210, e o segundo terminal de saída 02 libera uma baixa voltagem que é menor que a saída de voltagem pelo primeiro terminal de saída. Um estabilizador de voltagem tal como um diodo zener Z1 é conectado entre o primeiro terminal de saída Ol e o segundo terminal de saída 02 do retificador. O anodo do diodo zener Z1 é conectado ao segundo terminal de saída 02, e o catodo do diodo zener Z1 é conectado ao primeiro terminal de saída Ol. Nas outras modalidades, componentes eletrônicos tais como um regulador de três terminais podem ser usados para estabilizar a voltagem.In the embodiment, the rectifier is a full bridge rectifier. The rectifier includes four diodes D2 to D5. A D2 diode cathode is connected to a D3 diode anode, a D3 diode cathode is connected to a D4 diode cathode, a D4 diode anode is connected to a D5 diode cathode, and a D5 diode anode is connected to an anode of diode D2. Diode D2 cathode as a first rectifier input terminal II is connected to a first hole 221. Diode D4 anode as a second rectifier input terminal 12 is connected to a second hole 222. of diode D3, as a first rectifier output terminal 01, is connected to position sensor 210, and first output terminal 01 releases a high direct current working voltage. Diode anode D5, as a second rectifier output terminal 02, is connected to position sensor 210, and second output terminal 02 releases a low voltage that is less than the voltage output by the first output terminal. A voltage stabilizer such as a zener diode Z1 is connected between the first output terminal Ol and the second output terminal 02 of the rectifier. The zener diode anode Z1 is connected to the second output terminal 02, and the zener diode anode Z1 is connected to the first output terminal Ol. In other embodiments, electronic components such as a three-terminal regulator may be used to stabilize voltage.
[0028] Preferivelmente, o sensor de posição 210 é um sensor Hall. O sensor Hall é um sensor magnético, que pode detectar um campo magnético e uma mudança do campo magnético. O sensor Hall inclui uma unidade Hall 211 e um transistor MOS 212. A unidade Hall 211 inclui um estabilizador de voltagem, uma lâmina Hall e um amplificador operacional (não mostrado nos desenhos). O sensor Hall inclui um terminal de suprimento de alimentação VCC, um terminal de solo GND e um terminal de saída Hl. Um portão do transistor MOS 212 é conectado à unidade Hall 211, uma fonte do transistor MOS 212 é conectada ao terminal de solo GND, e um dreno do transistor MOS 212 é conectado ao terminal de saída Hl. O terminal de suprimento de alimentação VCC do sensor de posição 210 é conectado ao primeiro terminal de saída 01 do retificador, e o terminal de solo GND do sensor de posição 210 é conectado ao segundo terminal de saída 02 do retificador. A voltagem provida pelo retificador pode ser provida à lâmina Hall após ser processada por um circuito de redução de voltagem e um estabilizador de voltagem na unidade Hall 211, ou pode ser diretamente provida à lâmina Hall. A lâmina Hall sensoreia uma polaridade de um campo magnético ou de uma mudança do campo magnético externo. Na modalidade, a polaridade do campo magnético externo é norte (Norte), a unidade Hall 211 libera uma lógica alta, o transistor MOS 212 é desligado, e não há saída no terminal de saída Hl do sensor de posição 210. Se sul (Sul) for detectado, a unidade Hall 211 libera uma lógica baixa, o transistor MOS 212 é ligado, o terminal de saída Hl do sensor de posição 210 libera um sinal de campo magnético em uma lógica baixa. Na modalidade, o transistor MOS 212 é um transistor de efeito de campo semicondutor de óxido de metal de canal positivo (transistor MOS de canal P). Como pode ser entendido, em outras modalidades, o transistor MOS 212 pode ser altemativamente de outros tipos de comutadores semicondutores, tais como outros transistores de efeito de campo, por exemplo, um transistor de efeito de campo de junção (JFET), ou um transistor de efeito de campo semicondutor de metal.Preferably, position sensor 210 is a Hall sensor. The Hall sensor is a magnetic sensor that can detect a magnetic field and a change in the magnetic field. The Hall sensor includes a Hall 211 unit and an MOS 212 transistor. The Hall 211 unit includes a voltage stabilizer, a Hall blade and an operational amplifier (not shown in the drawings). The Hall sensor includes a VCC power supply terminal, a GND ground terminal, and an H1 output terminal. An MOS 212 transistor gate is connected to the Hall 211 unit, a MOS 212 transistor source is connected to the GND ground terminal, and a MOS 212 transistor drain is connected to the output terminal H1. Position sensor VCC power supply terminal 210 is connected to the rectifier's first output terminal 01, and position sensor GND ground terminal 210 is connected to the rectifier's second output terminal 02. The voltage provided by the rectifier may be provided to the Hall blade after being processed by a voltage reduction circuit and a voltage stabilizer in the Hall 211 unit, or may be provided directly to the Hall blade. The Hall blade senses a polarity of a magnetic field or a change in the external magnetic field. In mode, the polarity of the external magnetic field is north (North), Hall 211 releases a high logic, transistor MOS 212 is turned off, and there is no output at position sensor H1 output terminal. If south (South ) is detected, the Hall 211 unit releases a low logic, the MOS transistor 212 is turned on, the position sensor output terminal H1 releases a magnetic field signal in a low logic. In the embodiment, the MOS 212 transistor is a positive channel metal oxide semiconductor field effect transistor (P channel MOS transistor). As may be understood in other embodiments, the MOS 212 transistor may alternatively be from other types of semiconductor switches, such as other field effect transistors, for example, a junction field effect transistor (JFET), or a transistor. of metal semiconductor field effect.
[0029] Em uma outra modalidade, se o campo magnético detectado pelo sensor de posição 210 for norte, o terminal de saída H1 libera um sinal de campo magnético em uma lógica baixa, e se o campo magnético detectado pelo sensor de posição 210 for sul, o terminal de saída H1 libera um sinal de campo magnético em uma lógica alta.In another embodiment, if the magnetic field detected by position sensor 210 is north, the output terminal H1 releases a magnetic field signal in low logic, and if the magnetic field detected by position sensor 210 is south , the output terminal H1 releases a magnetic field signal on a high logic.
[0030] O circuito de controle de saída 230 é conectado entre o terminal de saída H1 do sensor de posição 210 e o terceiro orifício 223, e uma saída de sinal pelo circuito de controle de saída 230 é determinada com base na saída de sinal de campo magnético pelo terminal de saída H1 do sensor de posição. Na modalidade, em um caso em que não há saída no terminal de saída H1 do sensor de posição 210, o circuito de controle de saída 230 libera uma lógica alta, e em um caso em que o terminal de saída H1 do sensor de posição 210 libera um sinal de campo magnético em uma lógica baixa, o circuito de controle de saída 230 libera uma lógica baixa.The output control circuit 230 is connected between the position sensor output terminal H1 and the third hole 223, and a signal output by the output control circuit 230 is determined based on the output signal. magnetic field through the position sensor output terminal H1. In the embodiment, in a case where there is no output at position sensor output terminal H1, output control circuit 230 releases a high logic, and in a case where position sensor output terminal H1 releases a magnetic field signal on low logic, output control circuit 230 releases a low logic.
[0031] Na modalidade, o circuito de controle de saída 230 inclui um primeiro a terceiro terminal. O primeiro terminal é conectado ao primeiro terminal de saída Ol do retificador, o segundo terminal é conectado ao terminal de saída H1 do sensor de posição 210, e o terceiro terminal é conectado ao terceiro orifício 223. O circuito de controle de saída 230 inclui um resistor R2, um triodo NPN Ql, um diodo Dl e um resistor RI que são conectados em série entre o terminal de saída H1 do sensor de posição 210 e o terceiro orifício 223. O catodo do diodo Dl serve como o segundo terminal do circuito de controle de saída 230 e é conectado ao terminal de saída H1 do sensor de posição 210. Uma extremidade do resistor R2 é conectada ao primeiro terminal de saída Ol do retificador, e a outra extremidade do resistor R2 é conectada ao terminal de saída H1 do sensor de posição 210. A base do triodo NPN Ql é conectada ao terminal de saída EU do sensor de posição 210, o emissor do triodo NPN Q1 é conectado ao anodo do diodo Dl, e o coletor do triodo NPN Q1 serve como o primeiro terminal e é conectado ao primeiro terminal de saída Ol do retificador. A extremidade do resistor RI que não é conectada ao diodo Dl serve como o terceiro terminal e é conectada ao terceiro orifício 223.In the embodiment, the output control circuit 230 includes a first to third terminal. The first terminal is connected to the rectifier's first output terminal Ol, the second terminal is connected to position sensor output terminal H1, and the third terminal is connected to third hole 223. Output control circuit 230 includes a resistor R2, an NPN triode Q1, a diode D1 and a resistor R1 which are connected in series between the position sensor output terminal H1 and the third hole 223. The diode cathode D1 serves as the second terminal of the 230 and is connected to output terminal H1 of position sensor 210. One end of resistor R2 is connected to the first output terminal Ol of the rectifier, and the other end of resistor R2 is connected to output terminal H1 of the sensor. The base of the NPN Q1 triode is connected to the output terminal EU of the 210 position sensor, the NPN Q1 emitter is connected to the diode anode D1, and the NPN Q1 triode collector serves as the first terminal and is connected to the rectifier's first output terminal Ol. The end of resistor R1 that is not connected to diode D1 serves as the third terminal and is connected to third hole 223.
[0032] O princípio de que o circuito integrado de sensor magnético 200 pode funcionar bem independente do circuito integrado de sensor magnético 200 estar instalado na placa de circuito impresso 100 positivamente ou negativamente é descrito em detalhes em conjunção com os desenhos.[0032] The principle that the magnetic sensor integrated circuit 200 can function well regardless of whether the magnetic sensor integrated circuit 200 is positively or negatively installed on the printed circuit board 100 is described in detail in conjunction with the drawings.
[0033] Referindo-se às Figura 1 e Figura 2, o circuito integrado de sensor magnético 200 é normalmente (ou positivamente) instalado na placa de circuito impresso 100. O primeiro orifício 221 é inserido no macaco de suprimento de alimentação 101, o segundo orifício 222 é inserido no macaco de solo 102, e o terceiro orifício 223 é inserido no macaco de sinal 103. Uma relação de conexão entre o circuito integrado de sensor magnético 200 e a suprimento de alimentação de corrente direta externa é mostrada na Figura 2, isto é, o primeiro orifício 221 é conectado ao anodo do suprimento de alimentação, e o segundo orifício 222 é conectado ao catodo do suprimento de alimentação. Neste caso, o diodo D3 e o diodo D5 do retificador são ligados, o diodo D2 e o diodo D4 do retificador são desligados, o primeiro terminal de saída Ol do retificador libera uma alta voltagem para um terminal de suprimento de alimentação VCC do sensor de posição 210, um terminal de solo GND do sensor de posição 210 é conectado ao catodo do suprimento de alimentação através do diodo D5 ligado de modo a formar um circuito de corrente, e o sensor de posição 210 funciona normalmente. Em um caso em que a polaridade do campo magnético externo é norte, a unidade Hall 211 libera uma lógica alta, o transistor MOS 212 é desligado, não há saída no terminal de saída H1 do sensor de posição 210, o triodo NPN Q1 é ligado, e o terceiro orifício 223 do circuito integrado de sensor magnético 200 libera um sinal em uma lógica alta. Em um caso em que a polaridade do campo magnético externo é sul, a unidade Hall 211 libera uma lógica baixa, o transistor MOS 212 é ligado, o terminal de saída H1 do sensor de posição 210 libera um sinal em uma lógica baixa, e uma queda de voltagem no terceiro orifício 223 é igual a uma soma de uma queda de voltagem no diodo D5 (por exemplo, 0,7V) e uma queda de voltagem (preferivelmente menor que 0,5V) entre o dreno do transistor MOS ligado 212 e a fonte do transistor MOS ligado 212, portanto, a queda de voltagem no terceiro orifício 223 é menor que 1,2V que pode ser considerada uma lógica baixa. Em conclusão, em um caso em que o circuito integrado de sensor magnético 200 é normalmente instalado na placa de circuito impresso 100, o sensor de posição 210 é energizado normalmente, o terminal de suprimento de alimentação VCC do sensor de posição 210 recebe uma alta voltagem, e o terminal de solo GND do sensor de posição 210 recebe uma baixa voltagem. Um nível de uma saída de sinal pelo circuito de controle de saída 230 é basicamente consistente com um nível de um sinal de campo magnético sensoreado pelo sensor de posição 210, e o circuito integrado de sensor magnético 200 opera normalmente. Na modalidade, o circuito integrado de sensor magnético 200 é instalado no dispositivo eletrônico 10, e não há necessidade de conectar o terceiro orifício 223 a um resistor pull-up por que o terceiro orifício 223 foi conectado a um terminal de saída de alta voltagem do retificador através do triodo NPN Q1 e o resistor R2 do circuito de controle de saída 230 no circuito integrado de sensor magnético 200, de modo que se a unidade Hall 211 libera um sina em uma lógica alta, o terceiro orifício 223 consequentemente libera um sinal em uma lógica alta.Referring to Figure 1 and Figure 2, the magnetic sensor integrated circuit 200 is normally (or positively) installed on the printed circuit board 100. The first hole 221 is inserted into the power supply jack 101, the second hole 222 is inserted into the ground jack 102, and the third hole 223 is inserted into the signal jack 103. A connection relationship between the magnetic sensor integrated circuit 200 and the external direct current power supply is shown in Figure 2, that is, the first hole 221 is connected to the power supply anode, and the second hole 222 is connected to the power supply cathode. In this case, the rectifier diode D3 and diode D5 are switched on, the rectifier diode D2 and diode D4 are turned off, the rectifier's first output terminal Ol releases a high voltage to a power sensor VCC power supply terminal. At position 210, a GND ground terminal of position sensor 210 is connected to the power supply cathode via diode D5 connected to form a current circuit, and position sensor 210 functions normally. In a case where the polarity of the external magnetic field is north, Hall 211 releases a high logic, MOS transistor 212 is turned off, there is no output at position sensor output terminal H1, NPN triode Q1 is turned on , and the third hole 223 of the magnetic sensor integrated circuit 200 releases a signal in a high logic. In a case where the polarity of the external magnetic field is south, Hall 211 releases a low logic, transistor MOS 212 is turned on, position sensor output terminal H1 releases a signal in a low logic, and a voltage drop in the third hole 223 is equal to a sum of a voltage drop in diode D5 (e.g. 0.7V) and a voltage drop (preferably less than 0.5V) between the connected MOS transistor drain 212 and the source of the connected MOS transistor 212, therefore, the voltage drop in the third hole 223 is less than 1.2V which can be considered low logic. In conclusion, in a case where the magnetic sensor integrated circuit 200 is normally installed on the printed circuit board 100, the position sensor 210 is normally energized, the position sensor VCC power supply terminal 210 receives a high voltage. , and the position sensor GND ground terminal 210 receives a low voltage. A level of a signal output by output control circuit 230 is basically consistent with a level of a magnetic field signal sensed by position sensor 210, and magnetic sensor integrated circuit 200 operates normally. In the embodiment, the magnetic sensor integrated circuit 200 is installed in the electronic device 10, and there is no need to connect the third hole 223 to a pull-up resistor because the third hole 223 has been connected to a high voltage output terminal of the rectifier through the NPN triode Q1 and the resistor R2 of the output control circuit 230 in the magnetic sensor integrated circuit 200, so that if Hall 211 releases a signal on a high logic, the third hole 223 consequently releases a signal on a high logic.
[0034] Referindo-se às Figura 3 e Figura 4, o circuito integrado de sensor magnético 200 é de modo reverso (ou negativamente) instalado na placa de circuito impresso 100. O primeiro orifício 221 é inserido no macaco de solo 102, o segundo orifício 222 é inserido no macaco de suprimento de alimentação 101, e o terceiro orifício 223 é inserido no macaco de sinal 103. Uma relação de conexão entre o circuito integrado de sensor magnético 200 e a suprimento de alimentação de corrente direta externa é mostrada na Figura 4, isto é, o primeiro orifício 221 é conectado ao catodo do suprimento de alimentação, e o segundo orifício 222 é conectado ao anodo do suprimento de alimentação. O diodo D2 e o diodo D4 são ligados, o diodo D3 e o diodo D5 são desligados, o primeiro terminal de saída Ol do retificador libera uma alta voltagem para um terminal de suprimento de alimentação VCC do sensor de posição 210, um terminal de solo GND do sensor de posição 210 é conectado ao catodo do suprimento de alimentação através do diodo D2 ligado de modo a formar um circuito de corrente, e o sensor de posição 210 funciona normalmente. O sensor de posição 210 detecta o campo magnético o mesmo no caso em que o circuito integrado de sensor magnético 200 é normalmente instalado na placa de circuito impresso 100, que não é substituído aqui.Referring to Figure 3 and Figure 4, the magnetic sensor integrated circuit 200 is reverse (or negatively) installed on the printed circuit board 100. The first hole 221 is inserted into the ground jack 102, the second hole 222 is inserted into the power supply jack 101, and the third hole 223 is inserted into the signal jack 103. A connection relationship between the magnetic sensor integrated circuit 200 and the external direct current power supply is shown in Figure 4, that is, the first hole 221 is connected to the power supply cathode, and the second hole 222 is connected to the power supply anode. Diode D2 and diode D4 are on, diode D3 and diode D5 are off, the rectifier's first output terminal Ol releases a high voltage to a position sensor VCC power supply terminal 210, a ground terminal Position sensor GND 210 is connected to the power supply cathode via diode D2 connected to form a current circuit, and position sensor 210 operates normally. Position sensor 210 detects the magnetic field the same in case the magnetic sensor integrated circuit 200 is normally installed on the printed circuit board 100, which is not replaced here.
[0035] Referindo-se à Figura 5, um diagrama de circuito do circuito integrado de sensor magnético 200 de acordo com uma segunda modalidade é descrito. Na modalidade, a estrutura do circuito integrado de sensor magnético 200 é basicamente o mesmo que aquele na primeira modalidade. A diferença fica na segunda modalidade, não há circuito de controle de saída 230 provido no circuito integrado de sensor magnético 200, e o terminal de saída FU do sensor de posição é diretamente conectado ao terceiro orifício 223 do circuito integrado de sensor magnético 200. Na modalidade, um resistor pull-up é conectado ao terceiro orifício 223. O resistor pull-up pode ser provido dentro do circuito integrado de sensor magnético 200, ou pode ser altemativamente provido do lado de fora do circuito integrado de sensor magnético 200.Referring to Figure 5, a circuit diagram of the magnetic sensor integrated circuit 200 according to a second embodiment is described. In the embodiment, the magnetic sensor integrated circuit structure 200 is basically the same as that in the first embodiment. The difference is in the second embodiment, there is no output control circuit 230 provided in the magnetic sensor integrated circuit 200, and the position sensor FU output terminal is directly connected to the third hole 223 of the magnetic sensor integrated circuit 200. In this embodiment, a pull-up resistor is connected to the third orifice 223. The pull-up resistor may be provided within the magnetic sensor integrated circuit 200, or may alternatively be provided outside the magnetic sensor integrated circuit 200.
[0036] Deve ser entendido que, o retificador pode ser altemativamente em outras formas. Se quatro diodos no retificador mostrado na Figura 2 forem substituídos com diodos zener, ou o diodo D2 e o diodo D3 no retificador mostrado na Figura 2 forem substituídos com o primeiro resistor e o segundo resistor e o diodo D4 e o diodo D5 forem substituídos com um primeiro diodo zener e um segundo diodo zener, o sensor de posição pode funcionar normalmente quando o circuito integrado de sensor magnético 200 é positivamente ou negativamente provido na placa de circuito impresso. Em outras modalidades, o primeiro diodo zener, o segundo diodo zener e o sensor de posição são integrados em um circuito integrado, e o primeiro resistor e o segundo resistor são providos do lado de fora do circuito integrado. O circuito integrado inclui um primeiro a quarto orifício, o catodo do primeiro diodo zener é conectado ao primeiro orifício, o anodo do segundo diodo zener é conectado ao segundo orifício, o catodo do primeiro diodo zener é conectado ao terceiro orifício, e o sinal de campo magnético detectado pelo sensor de posição é liberado pelo quarto orifício.It should be understood that the rectifier may alternatively be in other forms. If four diodes in the rectifier shown in Figure 2 are replaced with zener diodes, or diode D2 and diode D3 in the rectifier shown in Figure 2 are replaced with the first resistor and the second resistor and diode D4 and diode D5 are replaced with a first zener diode and a second zener diode, the position sensor may function normally when the magnetic sensor integrated circuit 200 is positively or negatively provided on the printed circuit board. In other embodiments, the first zener diode, the second zener diode and the position sensor are integrated into an integrated circuit, and the first resistor and second resistor are provided outside the integrated circuit. The integrated circuit includes a first to fourth orifice, the first zener diode cathode is connected to the first orifice, the second zener diode anode is connected to the second orifice, the first zener diode cathode is connected to the third orifice, and the Magnetic field detected by the position sensor is released by the fourth hole.
[0037] Deve ser entendido que, o circuito integrado de sensor magnético pode incluir um único dispositivo semicondutor não revestido, ou inclui mais que um dispositivo semicondutor não revestido. O retificador, o circuito de controle de saída e o sensor de posição podem ser providos em um dispositivo semicondutor não revestido ou em dispositivos semicondutores não revestidos diferentes.It should be understood that the magnetic sensor integrated circuit may include a single uncoated semiconductor device, or includes more than one uncoated semiconductor device. The rectifier, output control circuit and position sensor may be provided in a different uncoated semiconductor device or in different uncoated semiconductor devices.
[0038] Nas modalidades da descrição, além do sensor de posição 210, pelo menos um retificador é integrado no circuito integrado de sensor magnético 200. O retificador é configurado como a seguir: não importa se o circuito integrado de sensor magnético 200 está conectado a um suprimento de alimentação externo positivamente ou negativamente, o terminal de suprimento de alimentação VCC do sensor de posição 210 sempre recebe uma saída de alta voltagem do retificador, e o terminal de solo GND do sensor de posição 210 sempre recebe uma saída de baixa voltagem pelo retificador. Dessa maneira, muito embora o circuito integrado de sensor magnético 200 seja instalado de modo reverso devido ao descuido de pessoal de operação quando o dispositivo é fabricado, o sensor de posição 210 funciona normalmente. Com o circuito integrado de sensor magnético de acordo com modalidades da descrição, não há necessidade de considerar se o circuito integrado de sensor magnético está instalado positivamente ou negativamente quando instalado na placa de circuito impresso, dessa forma melhorando a eficiência de produção.In the embodiments of the description, in addition to position sensor 210, at least one rectifier is integrated into the magnetic sensor integrated circuit 200. The rectifier is configured as follows: it does not matter if the magnetic sensor integrated circuit 200 is connected to positively or negatively external power supply, the position sensor 210 VCC power supply terminal always receives a high voltage output from the rectifier, and the position sensor GND ground terminal 210 always receives a low voltage output from the rectifier. rectifier. Thus, although the magnetic sensor integrated circuit 200 is reverse installed due to carelessness of operating personnel when the device is manufactured, the position sensor 210 functions normally. With the magnetic sensor integrated circuit according to embodiments of the description, there is no need to consider whether the magnetic sensor integrated circuit is positively or negatively installed when installed on the printed circuit board, thereby improving production efficiency.
[0039] Deve ser entendido que, a conexão na descrição inclui ambos uma conexão direta e uma conexão indireta, contanto que os princípios de funcionamento não sejam mudados.It should be understood that, the connection in the description includes both a direct connection and an indirect connection, provided that the principles of operation are not changed.
[0040] As modalidades acima são apenas modalidades preferidas da presente descrição, e as modalidades não são para limitar a descrição. Qualquer mudança, substituição equivalente e modificação sem fugir do espírito e princípios da presente descrição devem cair dentro do escopo de proteção da descrição.The above embodiments are only preferred embodiments of the present disclosure, and the embodiments are not to limit the disclosure. Any change, equivalent substitution and modification without departing from the spirit and principles of this description must fall within the protection scope of the description.
REIVINDICAÇÕES
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: JOHNSON ELECTRIC INTERNATIONAL AG (CH) |
|
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B11B | Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements |