BR102016018233A2

BR102016018233A2 - magnetic sensor, integrated circuit, and motor assembly

Info

Publication number: BR102016018233A2
Application number: BR102016018233A
Authority: BR
Inventors: Bao Ting Liu; Chi Ping Sun; Chun Fai Wong; En Hui Wang; Fei Xin; Guang Jie Cai; Hui Min Guo; li sheng Liu; Shing Hin Yeung; Shu Juan Huang; Shu Zuo Lou; Xiao Ming Chen; Xiu Wen Yang; yan yun Cui; Yue Li
Original assignee: Johnson Electric Sa
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2016-12-27
Also published as: JP2017090439A; DE102016114588A1; JP3211276U; MX2016010278A; DE202016104335U1; KR20170017841A

Abstract

“sensor magnético, circuito integrado, e, conjunto de motor” o presente preceito se refere a um sensor magnético compreendendo um orifício de entrada, um circuito de detecção de campo magnético que gera um sinal de detecção magnético, um circuito de controle de saída que controla a operação do sensor magnético, e um orifício de saída. o circuito de detecção de campo magnético inclui um elemento de detecção magnético que detecta um campo magnético externo e produz um sinal de detecção, um elemento de processamento de sinal configurado para amplificar o sinal de detecção e remover interferência do sinal de detecção, e um elemento de conversão analógico-digital configurado para converter o sinal de detecção processado em um sinal de detecção magnético, e o circuito de controle de saída controla o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado em resposta pelo menos ao sinal de detecção magnético, em que o elemento de processamento de sinal compreende um amplificador e um circuito de filtro, e o ganho do amplificador é maior que o ganho do circuito de filtro."Magnetic sensor, integrated circuit, and motor assembly" The present provision refers to a magnetic sensor comprising an input port, a magnetic field detection circuit that generates a magnetic detection signal, an output control circuit which controls the operation of the magnetic sensor, and an exit hole. The magnetic field sensing circuit includes a magnetic sensing element that senses an external magnetic field and produces a sensing signal, a signal processing element configured to amplify the sensing signal and remove sensing signal interference, and a sensing element. analog-to-digital conversion device configured to convert the processed sensing signal to a magnetic sensing signal, and the output control circuit controls the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein the signal processing element comprises an amplifier and a filter circuit, and the gain of the amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

Description

“SENSOR MAGNÉTICO, CIRCUITO INTEGRADO, E, CONJUNTO DE MOTOR” FUNDAMENTOS“MAGNETIC SENSOR, INTEGRATED CIRCUIT, AND ENGINE ASSEMBLY”

1. CAMPO TÉCNICO1. TECHNICAL FIELD

[001] O presente preceito se refere a um campo de tecnologia de circuito. Em particular, o presente preceito se refere a um sensor magnético. O presente preceito adicionalmente se refere a um acionador para um motor magnético permanente.The present provision refers to a field of circuit technology. In particular, the present provision relates to a magnetic sensor. The present provision additionally relates to an actuator for a permanent magnetic motor.

2. DISCUSSÃO DOS FUNDAMENTOS TÉCNICOS2. DISCUSSION OF TECHNICAL BACKGROUND

[002] Sensores magnéticos são amplamente aplicados em indústrias modernas e produtos eletrônicos para induzir uma intensidade de campo magnético para medir parâmetros físicos tais como corrente, posição e direção. O motor é um importante campo de aplicação de sensor magnético. O sensor magnético pode servir como um sensor de posição do polo magnético do rotor no motor.[002] Magnetic sensors are widely applied in modern industries and electronics to induce a magnetic field strength to measure physical parameters such as current, position and direction. The motor is an important field of application of magnetic sensor. The magnetic sensor can serve as a position sensor of the rotor magnetic pole in the motor.

[003] Em geral, o sensor magnético só pode produzir um sinal de detecção de campo magnético. Entretanto, o sinal de detecção de campo magnético é fraco e misturado com deslocamento do sensor magnético; é difícil obter um sinal de detecção de campo magnético preciso.[003] In general, the magnetic sensor can only produce a magnetic field detection signal. However, the magnetic field detection signal is weak and mixed with magnetic sensor shift; It is difficult to obtain an accurate magnetic field detection signal.

SUMÁRIOSUMMARY

[004] O presente preceito fornece um sensor magnético e aplicação(s) do mesmo. De acordo com uma modalidade do presente preceito, um sensor magnético compreende um orifício de entrada para ser conectada em uma fonte de alimentação externa; um circuito de detecção de campo magnético configurado para gerar um sinal de detecção magnético; um circuito de controle de saída configurado para controlar a operação do sensor magnético em resposta ao sinal de detecção magnético; e um orifício de saída, em que o circuito de detecção de campo magnético inclui um elemento de detecção magnético configurado para detectar um campo magnético externo e produzir um sinal de detecção, um elemento de processamento de sinal configurado para amplificar o sinal de detecção e remover interferência do sinal de detecção para gerar sinal de detecção processado, e um elemento de conversão configurado para converter o sinal de detecção processado no sinal de detecção magnético, que é usado para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado em resposta pelo menos ao sinal de detecção magnético, em que, no primeiro estado, uma corrente de carga passa do orifício de saída para fora do sensor magnético, e, no segundo estado, uma corrente de carga passa de fora para o orifício de saída do sensor magnético, em que o elemento de processamento de sinal compreende um amplificador e um circuito de filtro, e o ganho do amplificador é maior que o ganho do circuito de filtro.[004] The present provision provides a magnetic sensor and its application (s). According to one embodiment of the present provision, a magnetic sensor comprises an input port to be connected to an external power supply; a magnetic field detection circuit configured to generate a magnetic detection signal; an output control circuit configured to control the operation of the magnetic sensor in response to the magnetic detection signal; and an output port, wherein the magnetic field sensing circuit includes a magnetic sensing element configured to sense an external magnetic field and producing a sensing signal, a signal processing element configured to amplify the sensing signal and remove sensing signal interference to generate processed sensing signal, and a conversion element configured to convert the processed sensing signal to the magnetic sensing signal, which is used to control the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein in the first state a load current passes from the output orifice outside the magnetic sensor, and in the second state a load current passes from outside to the magnetic sensor. magnetic sensor output port, wherein the signal processing element comprises an amplifier and a filter circuit. ro, and the gain of the amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

[005] Em algumas modalidades, o sinal de detecção inclui um sinal do campo magnético e um sinal de desvio, o amplificador é um amplificador de interrupção periódica, e o circuito de filtro é um filtro passa-baixa, em que o elemento de processamento de sinal compreende um primeiro interruptor periódico configurado para separar o sinal de detecção no sinal de desvio e no sinal do campo magnético correspondentes a uma frequência de chaveamento e uma frequência da banda base, respectivamente, em que o amplificador de interrupção periódica é configurado para amplificar o sinal de desvio e o sinal do campo magnético e comutar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético amplificado para a frequência de chaveamento e a frequência da banda base, respectivamente, e o circuito de filtro é configurado para filtrar o sinal de desvio na frequência de chaveamento.In some embodiments, the detection signal includes a magnetic field signal and a bypass signal, the amplifier is a periodic interrupt amplifier, and the filter circuit is a low pass filter, wherein the processing element The signal path comprises a first periodic switch configured to separate the sensing signal into the shift signal and magnetic field signal corresponding to a switching frequency and a baseband frequency, respectively, wherein the periodic interrupt amplifier is configured to amplify. shift signal and magnetic field signal and switch amplified shift signal and amplified magnetic field signal to switching frequency and baseband frequency, respectively, and the filter circuit is configured to filter the signal from deviation in switching frequency.

[006] Em algumas modalidades, o amplificador de interrupção periódica compreende um primeiro amplificador e um segundo interruptor periódico, em que o primeiro amplificador é configurado para realizar amplificação de primeiro estágio no sinal de desvio e no sinal do campo magnético provenientes do primeiro interruptor periódico para gerar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético amplificado, respectivamente, e o segundo interruptor periódico é configurado para comutar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético amplificado para a frequência de chaveamento e a frequência da banda base, respectivamente.In some embodiments, the periodic interrupt amplifier comprises a first amplifier and a second periodic switch, wherein the first amplifier is configured to perform first stage amplification on the shunt signal and magnetic field signal from the first periodic switch. to generate the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal, respectively, and the second periodic switch is configured to switch the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively.

[007] Em algumas modalidades, a frequência de chaveamento é maior que 100 K Hertz e/ou a frequência da banda base é menor que 200 Hertz.In some embodiments, the switching frequency is greater than 100 K Hertz and / or the baseband frequency is less than 200 Hertz.

[008] Em algumas modalidades, o amplificador de interrupção periódica compreende adicionalmente um segundo amplificador disposto entre o segundo interruptor periódico e o circuito de filtro, em que o segundo amplificador é configurado para realizar amplificação de segundo estágio no sinal de desvio amplificado comutado para a frequência de chaveamento e o sinal do campo magnético amplificado comutado para a frequência da banda base.In some embodiments, the periodic interrupt amplifier further comprises a second amplifier disposed between the second periodic switch and the filter circuit, wherein the second amplifier is configured to perform second stage amplification on the amplified shift signal switched to switching frequency and the amplified magnetic field signal switched to the baseband frequency.

[009] Em algumas modalidades, o ganho do primeiro amplificador é maior que o ganho do segundo amplificador.In some embodiments, the gain of the first amplifier is greater than the gain of the second amplifier.

[0010] Em algumas modalidades, o elemento de processamento de sinal compreende adicionalmente um circuito de amostragem e retenção acoplado entre o amplificador de interrupção periódica e o circuito de filtro, em que o circuito de amostragem e retenção é configurado para amostrar um primeiro par de sinais diferenciais durante uma primeira metade e uma segunda metade de um ciclo de relógio, respectivamente, e produzir dois pares de sinais diferenciais amostrados durante o ciclo de relógio.In some embodiments, the signal processing element further comprises a sampling and holding circuit coupled between the periodic interrupt amplifier and the filter circuit, wherein the sampling and holding circuit is configured to sample a first pair of differential signals during a first half and a second half of a clock cycle, respectively, and produce two pairs of differential signals sampled during the clock cycle.

[0011] Em algumas modalidades, o circuito de filtro compreende adicionalmente um primeiro filtro configurado para computar um segundo par de sinais diferenciais com base nos dois pares de sinais diferenciais amostrados.In some embodiments, the filter circuit further comprises a first filter configured to compute a second differential signal pair based on the two sampled differential signal pairs.

[0012] Em algumas modalidades, o circuito de filtro compreende adicionalmente um segundo filtro configurado para amplificar adicionalmente o segundo par de sinais diferenciais, remover o sinal de desvio, e gerar um terceiro par de sinais diferenciais.In some embodiments, the filter circuit further comprises a second filter configured to further amplify the second differential signal pair, remove the offset signal, and generate a third differential signal pair.

[0013] Em algumas modalidades, o ganho do primeiro filtro é menor que o ganho do segundo filtro.In some embodiments, the gain of the first filter is less than the gain of the second filter.

[0014] Em algumas modalidades, o sensor magnético compreende adicionalmente um circuito de controle de saída configurado para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um do primeiro estado e do segundo estado com base no sinal de detecção magnético, em que o circuito de controle de saída compreende uma primeiro comutador acoplado com o orifício de saída para formar um primeiro trajeto de corrente que permite que a corrente de carga passe do orifício de saída para fora do sensor magnético no primeiro estado; e umo segundo comutador acoplado com o orifício de saída para formar um segundo trajeto de corrente que permite que a corrente de carga passe de fora do sensor magnético para o orifício de saída no segundo estado, em que a primeira e segundo comutadores operam com base no sinal de detecção magnético para seletivamente ligar o primeiro e segundo trajetos de corrente.In some embodiments, the magnetic sensor further comprises an output control circuit configured to control the magnetic sensor to operate in at least one of the first state and the second state based on the magnetic sensing signal, wherein the magnetic sensing circuit. output control comprises a first switch coupled with the output orifice to form a first current path that allows the load current to pass from the output orifice out of the magnetic sensor in the first state; and a second switch coupled with the outlet port to form a second current path that allows the charge current to pass from outside the magnetic sensor to the outlet port in the second state, wherein the first and second switches operate on the basis of the magnetic detection signal to selectively turn on the first and second current paths.

[0015] Em algumas modalidades, a fonte de alimentação externa é uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA), e o sinal de detecção magnético é um sinal de detecção de chaveamento, em que uma frequência de chaveamento do sinal de detecção magnético é proporcional a uma frequência da fonte de alimentação CA ou é o dobro da frequência da fonte de alimentação CA.In some embodiments, the external power supply is an alternating current (AC) power supply, and the magnetic sensing signal is a switching sensing signal, wherein a switching frequency of the magnetic sensing signal is proportional to an AC power supply frequency or twice the AC power supply frequency.

[0016] De acordo com uma outra modalidade do presente preceito, um circuito integrado para um sensor magnético compreende um orifício de entrada para ser conectada em uma fonte de alimentação externa; um orifício de saída; e um circuito de detecção de campo magnético configurado para gerar um sinal de detecção magnético e compreende um elemento de detecção magnético configurado para detectar um campo magnético externo e produzir um sinal de detecção, em que o sinal de detecção inclui um sinal do campo magnético e um sinal de desvio, um elemento de processamento de sinal configurado para amplificar o sinal de detecção e remover interferência para gerar um sinal de detecção processado, e um elemento de conversão configurado para converter o sinal de detecção processado no sinal de detecção magnético, que é usado para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado em resposta pelo menos ao sinal de detecção magnético, em que o elemento de processamento de sinal compreende um primeiro interruptor periódico configurado para separar o sinal de detecção em um sinal do campo magnético e um sinal de desvio correspondente a uma frequência de chaveamento e uma frequência da banda base, respectivamente; um amplificador de interrupção periódica configurado para amplificar separadamente o sinal do campo magnético e o sinal de desvio e comutar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético amplificado para a frequência de chaveamento e a frequência da banda base, respectivamente, e um circuito de filtro configurado para remover o sinal de desvio que foi comutado para a frequência de chaveamento, em que o ganho do amplificador de interrupção periódica é maior que o ganho do circuito de filtro.According to another embodiment of the present provision, an integrated circuit for a magnetic sensor comprises an input port to be connected to an external power supply; an outlet hole; and a magnetic field sensing circuitry configured to generate a magnetic sensing signal and comprises a magnetic sensing element configured to sense an external magnetic field and producing a sensing signal, wherein the sensing signal includes a magnetic field signal and a bypass signal, a signal processing element configured to amplify the sensing signal and remove interference to generate a processed sensing signal, and a conversion element configured to convert the processed sensing signal to the magnetic sensing signal, which is used to control the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein the signal processing element comprises a first periodic switch configured to separate the sensing signal on a magnetic field signal and a deviation signal corresponding to a switching frequency and a baseband frequency respectively; a periodic interrupt amplifier configured to separately amplify the magnetic field signal and the shift signal and switch the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively, and a circuit filter set to remove the bypass signal that has been switched to the switching frequency, where the gain of the periodic interrupt amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

[0017] De acordo com uma outra modalidade do presente preceito, um conjunto de motor compreende um motor acoplado com uma fonte de alimentação externa que fornece potência de corrente alternada (CA) ao motor; um sensor magnético configurado para detectar um campo magnético gerado pelo motor; e um comutador bidirecional configurada para controlar o motor com base em um estado operacional do sensor magnético determinado com base no campo magnético detectado, em que o sensor magnético compreende um circuito de detecção de campo magnético configurado para detectar o campo magnético e gerar um sinal de detecção magnético com base no campo magnético detectado, e compreende um elemento de detecção magnético configurado para detectar um campo magnético externo e produzir um sinal de detecção, um elemento de processamento de sinal configurado para amplificar o sinal de detecção e remover interferência do sinal de detecção para gerar sinal de detecção processado, e um elemento de conversão configurado para converter o sinal de detecção processado no sinal de detecção magnético, que é usado para controlar o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado em resposta pelo menos ao sinal de detecção magnético; e um circuito de controle de saída configurado para controlar, com base no sinal de detecção magnético, o sensor magnético para operar em pelo menos um de um primeiro estado e um segundo estado em resposta pelo menos ao sinal de detecção magnético, em que, no primeiro estado, corrente passa de fora do sensor magnético para o sensor magnético, e, no segundo estado, a corrente passa do sensor magnético para fora do sensor magnético, em que o elemento de processamento de sinal compreende um amplificador e um circuito de filtro, e o ganho do amplificador é maior que o ganho do circuito de filtro.According to another embodiment of the present provision, a motor assembly comprises a motor coupled with an external power supply that provides alternating current (AC) power to the motor; a magnetic sensor configured to detect a magnetic field generated by the motor; and a bidirectional switch configured to control the motor based on a magnetic sensor operating state determined based on the detected magnetic field, wherein the magnetic sensor comprises a magnetic field detection circuit configured to detect the magnetic field and generate a signal from magnetic detection based on the detected magnetic field, and comprises a magnetic detection element configured to detect an external magnetic field and produce a detection signal, a signal processing element configured to amplify the detection signal and remove interference from the detection signal. to generate processed detection signal, and a conversion element configured to convert the processed detection signal to the magnetic detection signal, which is used to control the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response. at least the magnetic detection signal; and an output control circuit configured to control, based on the magnetic sensing signal, the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein in the first state, current passes from outside the magnetic sensor to the magnetic sensor, and in the second state, current passes from the magnetic sensor outside the magnetic sensor, wherein the signal processing element comprises an amplifier and a filter circuit, and the gain of the amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0018] Os métodos, sistemas e/ou programação descritos aqui são adicionalmente descritos em termos de modalidades exemplares. Essas modalidades exemplares são descritas com detalhes com referência aos desenhos. Essas modalidades são modalidades exemplares não limitantes, em que números de referência iguais representam estruturas similares nas diversas vistas dos desenhos, e em que: FIG. 1 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um sensor magnético, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 2 ilustra um diagrama esquemático exemplar do elemento de processamento de sinal 1110, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 3A ilustra um diagrama esquemático exemplar de um amplificador de interrupção periódica 1204, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 3B ilustra um diagrama esquemático exemplar de um amplificador de interrupção periódica 1204, de acordo com uma outra modalidade do presente preceito; FIG. 4 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um sensor magnético, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 5 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um circuito retificador 1402, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 6 ilustra um diagrama de circuito exemplar de um detector de efeito Hall 1420 e o primeiro interruptor periódico, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 7 ilustra saídas de sinal exemplares, de acordo com o diagrama de circuito de FIG. 6; FIG. 8 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de filtro 1428, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 9 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito comparador 1430, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 10 ilustra um diagrama esquemático exemplar para determinar a polaridade do campo magnético; FIG. 11 ilustra saída de sinal exemplar em um ciclo de relógio; FIG. 12 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída 1406, de acordo com uma modalidade do presente preceito; FIG. 13 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída, de acordo com uma outra modalidade do presente preceito; FIG. 14 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída, de acordo com também uma outra modalidade do presente preceito; FIG. 15 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um motor 2500 que incorpora um sensor magnético construído de acordo com o presente preceito; e FIG. 16 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um motor síncrono 2600 que incorpora um sensor magnético construído de acordo com o presente preceito.The methods, systems and / or programming described herein are further described in terms of exemplary embodiments. These exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawings. Such embodiments are exemplary non-limiting embodiments, wherein like reference numerals represent similar structures in the various views of the drawings, and wherein: FIG. 1 illustrates an exemplary schematic diagram of a magnetic sensor according to one embodiment of the present precept; FIG. 2 illustrates an exemplary schematic diagram of signal processing element 1110 in accordance with one embodiment of the present precept; FIG. 3A illustrates an exemplary schematic diagram of a periodic interrupt amplifier 1204, according to one embodiment of the present provision; FIG. 3B illustrates an exemplary schematic diagram of a periodic interrupt amplifier 1204, in accordance with another embodiment of the present provision; FIG. 4 illustrates an exemplary schematic diagram of a magnetic sensor according to one embodiment of the present precept; FIG. 5 illustrates an exemplary schematic diagram of a rectifier circuit 1402, in accordance with one embodiment of the present precept; FIG. 6 illustrates an exemplary circuit diagram of a Hall effect detector 1420 and the first periodic switch according to one embodiment of the present provision; FIG. 7 illustrates exemplary signal outputs according to the circuit diagram of FIG. 6; FIG. 8 illustrates an exemplary circuit diagram of the filter circuit 1428 according to one embodiment of the present precept; FIG. 9 illustrates an exemplary circuit diagram of comparator circuit 1430 according to one embodiment of the present precept; FIG. 10 illustrates an exemplary schematic diagram for determining the polarity of the magnetic field; FIG. 11 illustrates exemplary signal output in a clock cycle; FIG. 12 illustrates an exemplary circuit diagram of output control circuit 1406, according to one embodiment of the present precept; FIG. 13 illustrates an exemplary circuit diagram of the output control circuit according to another embodiment of the present precept; FIG. 14 illustrates an exemplary circuit diagram of the output control circuit according to also another embodiment of the present provision; FIG. 15 illustrates an exemplary schematic diagram of a motor 2500 incorporating a magnetic sensor constructed in accordance with the present precept; and FIG. 16 illustrates an exemplary schematic diagram of a synchronous motor 2600 incorporating a magnetic sensor constructed in accordance with the present precept.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0019] Na descrição detalhada seguinte, inúmeros detalhes específicos são apresentados por meio de exemplos a fim de prover um entendimento completo dos preceitos descritos. Entretanto, deve ficar aparente aos versados na técnica que os presentes preceitos podem ser praticados sem tais detalhes. Em outros casos, métodos, procedimentos, sistemas, componentes, e/ou sistemas de circuitos bem conhecidos foram descritos a um nível relativamente alto, sem detalhes, a fim de evitar obscurecer desnecessariamente aspectos dos presentes preceitos.In the following detailed description, numerous specific details are provided by way of examples to provide a complete understanding of the precepts described. However, it should be apparent to those skilled in the art that the present precepts may be practiced without such details. In other cases, well-known methods, procedures, systems, components, and / or circuit systems have been described at a relatively high level, without detail, to avoid unnecessarily obscuring aspects of the present precepts.

[0020] Na especificação e reivindicações, termos podem ter significados com nuances sugeridos ou implícitos no contexto além do significado explicitamente declarado. Similarmente, a expressão “em uma modalidade/exemplo” na forma aqui usada não se refere necessariamente à mesma modalidade e a expressão “em uma outra modalidade/exemplo” na forma aqui usada não se refere necessariamente a uma modalidade diferente. Pretende- se, por exemplo, que a matéria objeto reivindicada inclua combinações de modalidades exemplificativas no todo ou em parte.In the specification and claims, terms may have meanings with nuances suggested or implied in context beyond the explicitly stated meaning. Similarly, the expression "in one embodiment / example" as used herein does not necessarily refer to the same embodiment and the expression "in another embodiment / example" as used herein does not necessarily refer to a different embodiment. For example, the claimed subject matter is intended to include combinations of exemplary embodiments in whole or in part.

[0021] Em geral, terminologia pode ser entendida pelo menos em parte a partir do uso no contexto. Por exemplo, termos, tais como “e”, “ou”, ou “e/ou,” na forma aqui usada, podem incluir uma variedade de significados que podem depender pelo menos em parte do contexto em que tais termos são usados. Tipicamente, “ou”, se usado para associar uma lista, tais como A, B ou C, deve significar A, B e C, aqui usados no sentido inclusivo, bem como A, B ou C, aqui usados no sentido exclusivo. Além do mais, a expressão “um ou mais” na forma aqui usada, dependendo pelo menos em parte do contexto, pode ser usada para descrever qualquer recurso, estrutura, ou característica em um sentido singular, ou pode ser usada para descrever combinações de recursos, estruturas ou características em um sentido plural. Similarmente, termos, tais como “um,” “uma” ou “o”, “a”, novamente, podem ser entendidos para transferir um uso singular ou transferir um uso plural, dependendo pelo menos em parte do contexto. Além do mais, a expressão “com base em” pode ser entendida de forma a não necessariamente transferir um conjunto exclusivo de fatores e pode, em vez disso, permitir a existência de fatores adicionais não necessariamente expressamente descritos, novamente, dependendo pelo menos em parte do contexto.In general, terminology can be understood at least in part from use in context. For example, terms such as "and", "or", or "and / or," as used herein may include a variety of meanings that may depend at least in part on the context in which such terms are used. Typically, “or”, if used to associate a list, such as A, B, or C, shall mean A, B, and C, used herein in the inclusive sense, as well as A, B, or C, used herein exclusively. In addition, the expression "one or more" as used herein, depending at least in part on the context, may be used to describe any feature, structure, or feature in a singular sense, or may be used to describe combinations of features. , structures or features in a plural sense. Similarly, terms such as "one," "one" or "the", "a", again, may be understood to transfer a singular use or to transfer a plural use, depending at least in part on the context. In addition, the term "based on" may be understood to not necessarily transfer an exclusive set of factors and may instead allow additional factors not necessarily expressly described, again depending at least in part of context.

[0022] O sensor magnético no presente preceito emprega pelo menos um amplificador dobrado em cascata. O amplificador dobrado em cascata pode eficientemente amplificar sinais de entrada muito pequenos para ter um grande ganho. Além do mais, o amplificador dobrado em cascata é configurado com excelentes características de frequência e é capaz de processar sinais expandidos em uma faixa de frequência muito ampla. Adicionalmente, o sensor magnético no presente preceito pode ser diretamente conectado na fonte de alimentação CA municipal sem necessidade de equipamento de conversão A/D adicional. Portanto, o presente preceito facilita a implementação do sensor magnético em vários campos. Adicionalmente, o circuito de detecção de campo magnético pode efetivamente amplificar o sinal do campo magnético detectado, regular a tensão e filtrar sinais de interferência. Portanto, o sensor magnético pode gerar sinal mais preciso com relação à polaridade do campo magnético externo para controlar a operação do rotor elétrico.The magnetic sensor in the present provision employs at least one cascaded double amplifier. The cascade folded amplifier can efficiently amplify input signals that are too small to have a large gain. In addition, the cascaded double amplifier is configured with excellent frequency characteristics and is capable of processing expanded signals over a very wide frequency range. Additionally, the magnetic sensor in the present provision can be directly connected to the municipal AC power supply without the need for additional A / D conversion equipment. Therefore, the present precept facilitates the implementation of the magnetic sensor in various fields. Additionally, the magnetic field detection circuit can effectively amplify the detected magnetic field signal, regulate voltage and filter out interference signals. Therefore, the magnetic sensor can generate more accurate signal with respect to the polarity of the external magnetic field to control the operation of the electric rotor.

[0023] Recursos inéditos adicionais serão apresentados em parte na descrição seguinte, e em parte ficarão aparentes aos versados na técnica mediante exame do que se segue e dos desenhos anexos ou podem ser aprendidos pela produção ou operação dos exemplos. Os recursos inéditos dos presentes preceitos podem ser concebidos e alcançados pela prática ou uso de vários aspectos das metodologias, instrumentalidades e combinações apresentadas nos exemplos detalhados discutidos a seguir. O sensor magnético, o método de processamento de sinal implementado no sensor magnético, e o motor usando o sensor magnético e o método de processamento de sinal descritos aqui a seguir podem ser alcançados usando qualquer tecnologia de circuito conhecida pelos versados na técnica incluindo, mas não se limitando ao circuito integrado e outras implementações de circuito.Additional unpublished resources will be presented in part in the following description, and in part will be apparent to those skilled in the art upon examination of the following and accompanying drawings, or may be learned by producing or operating the examples. The unpublished features of these precepts can be designed and achieved by practicing or using various aspects of the methodologies, instrumentalities, and combinations presented in the detailed examples discussed below. The magnetic sensor, the signal processing method implemented in the magnetic sensor, and the motor using the magnetic sensor and signal processing method described hereinafter may be achieved using any circuit technology known to those skilled in the art including, but not limited to integrated circuit and other circuit implementations.

[0024] FIG. 1 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um sensor magnético, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O sensor magnético de acordo com esta modalidade compreende um orifício de entrada 1102, um circuito de detecção de campo magnético 1104 e um orifício de saída 1106. O orifício de entrada 1102 é configurado para conectar a uma fonte de alimentação externa e fornecer energia ao circuito de detecção de campo magnético 1104. Em algumas modalidades, a fonte de alimentação externa é uma fonte de alimentação de corrente contínua (CC). Em uma outra modalidade, a fonte de alimentação externa é uma fonte de alimentação de corrente alternada (CA). O circuito de detecção de campo magnético 1104 é configurado para detectar um campo magnético externo e gerar um sinal de detecção de campo magnético. O sinal de detecção de campo magnético 1106 é então aplicado para controlar o estado operacional do sensor magnético e do motor ou qualquer equipamento elétrico que usa o sensor magnético.FIG. 1 illustrates an exemplary schematic diagram of a magnetic sensor according to one embodiment of the present precept. The magnetic sensor according to this embodiment comprises an input port 1102, a magnetic field detection circuit 1104 and an output port 1106. The input port 1102 is configured to connect to an external power supply and supply power to the circuit. field detection sensor 1104. In some embodiments, the external power supply is a direct current (DC) power supply. In another embodiment, the external power supply is an alternating current (AC) power supply. The magnetic field detection circuit 1104 is configured to detect an external magnetic field and generate a magnetic field detection signal. The magnetic field detection signal 1106 is then applied to control the operating state of the magnetic sensor and motor or any electrical equipment using the magnetic sensor.

[0025] Circuito de detecção de campo magnético 1104 pode compreender um elemento de detecção magnético 1108, um elemento de processamento de sinal 1110, e um elemento de conversão 1114. O elemento de detecção magnético 1108 é configurado para detectar o campo magnético externo e produzir um primeiro sinal de detecção 1120. O primeiro sinal de detecção 1120 produzido pelo elemento de detecção magnético 1108 inclui pelo menos um sinal do campo magnético e um sinal de desvio. O sinal do campo magnético indica um real sinal de tensão magnética associado com o campo magnético externo que é detectado pelo elemento de detecção magnético 1108. O sinal de desvio é um sinal de polarização herdado no elemento de detecção magnético 1108.Magnetic field sensing circuitry 1104 may comprise a magnetic sensing element 1108, a signal processing element 1110, and a conversion element 1114. Magnetic sensing element 1108 is configured to detect the external magnetic field and produce a first sensing signal 1120. The first sensing signal 1120 produced by magnetic sensing element 1108 includes at least one magnetic field signal and a shifting signal. The magnetic field signal indicates an actual magnetic voltage signal associated with the external magnetic field that is detected by the magnetic sensing element 1108. The deviation signal is a bias signal inherited from the magnetic sensing element 1108.

[0026] Como o real sinal de tensão magnética pode sofrer interferência de pelo menos o sinal de polarização herdado, o elemento de processamento de sinal 1110 é configurado para amplificar o primeiro sinal de detecção recebido 1120, remover os sinais de interferência do primeiro sinal de detecção 1120, e gerar um segundo sinal de detecção 1122. Em algumas modalidades, o elemento de processamento de sinal 1110 pode compreender pelo menos um amplificador dobrado em cascata 1112.Since the actual magnetic voltage signal may be interfered with by at least the inherited bias signal, the signal processing element 1110 is configured to amplify the first received detection signal 1120, removing the interference signals from the first signal. detection 1120, and generating a second detection signal 1122. In some embodiments, the signal processing element 1110 may comprise at least one cascaded amplifier 1112.

[0027] O elemento de conversão 1114 é configurado para converter o segundo sinal de detecção 1122 em sinal de detecção de campo magnético e produzir sinal de detecção de campo magnético por meio do orifício de saída 1106. Em algumas modalidades, o sinal de detecção de campo magnético é um sinal de detecção de comutação.The conversion element 1114 is configured to convert the second detection signal 1122 to magnetic field detection signal and to produce magnetic field detection signal through output port 1106. In some embodiments, the detection signal of Magnetic field is a switching detection signal.

[0028] FIG. 2 ilustra um diagrama esquemático exemplar do elemento de processamento de sinal 1110, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O elemento de processamento de sinal 1110 de acordo com a FIG. 1 compreende um primeiro interruptor periódico (Zl) 1202 e um primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204. O primeiro interruptor periódico 1202 é configurado para separar o sinal de desvio e o sinal do campo magnético que serão levados em uma frequência da banda base e uma frequência de chaveamento, respectivamente. O primeiro amplificador de interrupção periódica 1204 é configurado para amplificar o sinal de desvio e o sinal do campo magnético e comutar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético para a frequência de chaveamento e a frequência da banda base, respectivamente, para transmissão. Em algumas modalidades, a frequência de chaveamento é maior que 100K Hz, e a frequência da banda base é menor que 200 Hz.FIG. 2 illustrates an exemplary schematic diagram of signal processing element 1110 in accordance with one embodiment of the present precept. Signal processing element 1110 according to FIG. 1 comprises a first periodic switch (Z1) 1202 and a first periodic interrupt amplifier (IA) 1204. The first periodic switch 1202 is configured to separate the shift signal and magnetic field signal that will be carried at a baseband frequency. and a switching frequency, respectively. The first periodic interrupt amplifier 1204 is configured to amplify the shift signal and the magnetic field signal and switch the amplified shift signal and the magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively, for transmission. . In some embodiments, the switching frequency is greater than 100KHz, and the baseband frequency is less than 200Hz.

[0029] Em algumas modalidades, quando a fonte de alimentação externa é uma fonte de alimentação CA, a frequência da banda base é proporcional à frequência da fonte de alimentação CA. Em algumas modalidades, a frequência da banda base é o dobro da frequência da fonte de alimentação CA.In some embodiments, when the external power supply is an AC power supply, the frequency of the baseband is proportional to the frequency of the AC power supply. In some embodiments, the baseband frequency is twice the frequency of the AC power supply.

[0030] Em algumas modalidades, o elemento de processamento de sinal 1110 pode compreender adicionalmente um filtro passa-baixa (LPF) 1206 configurado para remover o sinal de desvio transmitido por meio da frequência de chaveamento.In some embodiments, signal processing element 1110 may additionally comprise a low pass filter (LPF) 1206 configured to remove the offset signal transmitted via the switching frequency.

[0031] Nestas modalidades, cada qual das entradas e saídas do primeiro interruptor periódico (Zl) 1202, primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204 e filtro passa-baixa (LPF) 1206 é ilustrada em uma única linha. Deve- se perceber que a FIG. 2 tem propósito ilustrativo. O presente preceito não deve ser limitante. Cada qual das entradas e saídas do primeiro interruptor periódico (Zl) 1202, primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204 e filtro passa-baixa (LPF) 1206 pode ser um ou mais sinais de entrada/saída. Em algumas modalidades, cada qual das entradas e saídas do primeiro interruptor periódico (Zl) 1202, primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204 e filtro passa-baixa (LPF) 1206 inclui um ou mais pares de sinais diferenciais.In these embodiments, each of the inputs and outputs of the first periodic switch (Z1) 1202, first periodic interrupt amplifier (IA) 1204, and low pass filter (LPF) 1206 is illustrated in a single line. It will be appreciated that FIG. 2 has illustrative purpose. This provision should not be limiting. Each of the inputs and outputs of the first periodic switch (Z1) 1202, first periodic interrupt amplifier (IA) 1204, and low pass filter (LPF) 1206 may be one or more input / output signals. In some embodiments, each of the inputs and outputs of the first periodic switch (Z1) 1202, first periodic interrupt amplifier (IA) 1204, and low pass filter (LPF) 1206 includes one or more differential signal pairs.

[0032] FIG. 3A ilustra um diagrama esquemático exemplar de um amplificador de interrupção periódica 1204, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204 na FIG. 2 compreende um primeiro amplificador (Al) 1302 e um segundo interruptor periódico (Z2) 1304. O primeiro amplificador (Al) 1302 é configurado para realizar uma amplificação de primeiro estágio do sinal de desvio e do sinal do campo magnético do primeiro interruptor periódico (Zl) 1202. Em algumas modalidades, o primeiro amplificador (Al) 1302 é implementado usando pelo menos um amplificador dobrado em cascata tal como 1112. O segundo interruptor periódico (Z2) 1304 é configurado para comutar o sinal de desvio amplificado e o sinal do campo magnético para a frequência de chaveamento e a frequência da banda base para transmissão, respectivamente.FIG. 3A illustrates an exemplary schematic diagram of a periodic interrupt amplifier 1204, according to one embodiment of the present precept. The first periodic interrupt amplifier (IA) 1204 in FIG. 2 comprises a first amplifier (Al) 1302 and a second periodic switch (Z2) 1304. The first amplifier (Al) 1302 is configured to perform a first stage amplification of the shift signal and magnetic field signal of the first periodic switch ( Z1) 1202. In some embodiments, the first amplifier (Al) 1302 is implemented using at least one cascade folded amplifier such as 1112. The second periodic switch (Z2) 1304 is configured to toggle the amplified shift signal and the signal of the magnetic field for the switching frequency and the base band frequency for transmission respectively.

[0033] FIG. 3B ilustra um diagrama esquemático exemplar de um amplificador de interrupção periódica 1204, de acordo com uma outra modalidade do presente preceito. De acordo com a modalidade ilustrada, o primeiro amplificador de interrupção periódica (IA) 1204 na FIG. 2 pode compreender um segundo amplificador (A2) 1306 além do primeiro amplificador (Al) 1302 e segundo interruptor periódico (Z2) 1304. O segundo amplificador (A2) 1306 é configurado para realizar adicionalmente uma amplificação de segundo estágio do sinal de desvio e do sinal do campo magnético proveniente do segundo interruptor periódico (Z2) 1304. Em algumas modalidades, o segundo interruptor periódico (Z2) 1304 é implementado com base em um amplificador de um único estágio.FIG. 3B illustrates an exemplary schematic diagram of a periodic interrupt amplifier 1204 in accordance with another embodiment of the present provision. According to the illustrated embodiment, the first periodic interrupt amplifier (IA) 1204 in FIG. 2 may comprise a second amplifier (A2) 1306 in addition to the first amplifier (Al) 1302 and second periodic switch (Z2) 1304. The second amplifier (A2) 1306 is configured to further perform a second stage amplification of the bypass signal and magnetic field signal from the second periodic switch (Z2) 1304. In some embodiments, the second periodic switch (Z2) 1304 is implemented based on a single stage amplifier.

[0034] Deve-se perceber que as conexões do primeiro amplificador (Al) 1302, segundo interruptor periódico (Z2) 1304 e segundo amplificador (A2) 1306 na FIG. 3B têm propósito ilustrativos. O presente preceito não deve ser limitante. Em algumas modalidades, o segundo amplificador (A2) 1306 pode ser disposto entre o primeiro amplificador (Al) 1302 e o segundo interruptor periódico (Z2) 1304.It will be appreciated that the connections of the first amplifier (Al) 1302, second periodic switch (Z2) 1304 and second amplifier (A2) 1306 in FIG. 3B have illustrative purposes. This provision should not be limiting. In some embodiments, the second amplifier (A2) 1306 may be disposed between the first amplifier (Al) 1302 and the second periodic switch (Z2) 1304.

[0035] FIG. 4 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um sensor magnético, de acordo com uma outra modalidade do presente preceito. O sensor magnético de acordo com a modalidade ilustrada compreende um orifício de entrada 1408, um circuito retificador 1402, um circuito de detecção de campo magnético 1404, circuito de controle de saída 1406, e um orifício de saída 1410. O orifício de entrada 1408 nesta modalidade compreende um par de orifícios de entrada 1408A e 1408B que conecta na fonte de alimentação externa. Em algumas modalidades, o orifício de entrada 1408 pode conectar na fonte de alimentação externa em série. Em também outras modalidades, o orifício de entrada 1408 pode conectar na fonte de alimentação externa em paralelo.FIG. 4 illustrates an exemplary schematic diagram of a magnetic sensor according to another embodiment of the present precept. The magnetic sensor according to the embodiment illustrated comprises an input hole 1408, a rectifier circuit 1402, a magnetic field detection circuit 1404, output control circuit 1406, and an output hole 1410. Input hole 1408 in this One embodiment comprises a pair of input holes 1408A and 1408B that connect to the external power supply. In some embodiments, input port 1408 may connect to the external power supply in series. In also other embodiments, the inlet port 1408 may connect to the external power supply in parallel.

[0036] Circuito retificador 1402 pode ser implementado com base em uma ponte do retificador de onda total e um regulador de tensão (não mostrado). Uma ponte do retificador de onda total pode ser configurada para converter um sinal CA da fonte de alimentação CA em um sinal CC. Um regulador de tensão pode ser configurado para regular o sinal CC em uma faixa pré-estabelecida. O circuito retificador 1402 supre o sinal CC regulado ao circuito de detecção de campo magnético 1404 e circuito de controle de saída 1406.Rectifier circuit 1402 may be implemented based on a full-wave rectifier bridge and a voltage regulator (not shown). A full wave rectifier bridge can be configured to convert an AC signal from the AC power supply to a DC signal. A voltage regulator can be configured to regulate the DC signal within a preset range. Rectifier circuit 1402 supplies the dc signal regulated to magnetic field detection circuit 1404 and output control circuit 1406.

[0037] Nesta modalidade ilustrada, o circuito de detecção de campo magnético 1404 compreende um detector de efeito Hall 1420, um primeiro interruptor periódico 1422, um primeiro amplificador de interrupção periódica 1424, um circuito de amostragem e retenção 1426, um circuito de filtro 1428, e um circuito comparador 1430. O detector de efeito Hall 1420 conecta no circuito retificador 1402 para detectar sinal do campo magnético e produzir o sinal do campo magnético detectado para o primeiro interruptor periódico 1422. O primeiro interruptor periódico 1422 é configurado para realizar as mesmas funções do primeiro interruptor periódico 1202 mostrado na FIG. 2. O primeiro interruptor periódico 1422 transfere um primeiro par de sinais diferenciais {Pl, Nl} para o primeiro amplificador de interrupção periódica 1424.In this illustrated embodiment, the magnetic field detection circuit 1404 comprises a Hall effect detector 1420, a first periodic switch 1422, a first periodic interrupt amplifier 1424, a sampling and holding circuit 1426, a filter circuit 1428 , and a comparator circuit 1430. Hall effect detector 1420 connects to rectifier circuit 1402 to detect magnetic field signal and produce the detected magnetic field signal for first periodic switch 1422. First periodic switch 1422 is configured to perform the same. functions of the first periodic switch 1202 shown in FIG. 2. The first periodic switch 1422 transfers a first pair of differential signals {Pl, Nl} to the first periodic interrupt amplifier 1424.

[0038] Primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 pode ser implementado com base no que está ilustrado na FIG. 3B. Assim, o primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 compreende um primeiro amplificador (Al) 1302, um segundo interruptor periódico (Z2) 1304, e um segundo amplificador (A2) 1306. O primeiro amplificador (Al) 1302 realiza a amplificação de primeiro estágio do primeiro par recebido de sinais diferenciais {Pl, Nl}. O segundo interruptor periódico (Z2) 1304 é configurado para produzir diretamente o sinal diferencial amplificado {Pl, Nl} em uma primeira metade de um ciclo de relógio, e comutar o sinal diferencial amplificado {Pl, Nl} para produzir em uma segunda metade do ciclo de relógio. O segundo interruptor periódico (Z2) 1304 produz um segundo par de sinais diferenciais {P2, N2}. O segundo par de sinais diferenciais {P2, N2] pode ser adicionalmente amplificado pelo segundo amplificador (A2) 1306 antes de ser transferido para o circuito de amostragem e retenção 1426.First periodic interrupt amplifier 1424 may be implemented based on what is illustrated in FIG. 3B. Thus, the first periodic interrupt amplifier 1424 comprises a first amplifier (Al) 1302, a second periodic switch (Z2) 1304, and a second amplifier (A2) 1306. The first amplifier (Al) 1302 performs first stage amplification of the first pair received differential signals {Pl, Nl}. The second periodic switch (Z2) 1304 is configured to directly produce the amplified differential signal {Pl, Nl} in a first half of a clock cycle, and to switch the amplified differential signal {Pl, Nl} to produce in a second half of the clock. clock cycle. The second periodic switch (Z2) 1304 produces a second pair of differential signals {P2, N2}. The second pair of differential signals {P2, N2] may be further amplified by the second amplifier (A2) 1306 before being transferred to the sampling and holding circuit 1426.

[0039] Circuito de amostragem e retenção 1426 é configurado para amostrar o segundo par de sinais diferenciais amplificado {P2, N2} produzido pelo primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 na FIG. 4 durante a primeira metade e a segunda metade do ciclo de relógio, respectivamente. Saídas do circuito de amostragem e retenção 1426 compreendem dois pares de sinais diferenciais {P2A, N2A} e {P2B, N2B}, onde o par de {P2A, N2A} é produzido durante a primeira metade do ciclo de relógio e o par de {P2B, N2B} é produzido durante a segunda metade do ciclo de relógio.Sampling and holding circuit 1426 is configured to sample the second amplified differential signal pair {P2, N2} produced by the first periodic interrupt amplifier 1424 in FIG. 4 during the first half and second half of the clock cycle, respectively. Outputs from sampling and holding circuit 1426 comprise two pairs of differential signals {P2A, N2A} and {P2B, N2B}, where the pair of {P2A, N2A} is produced during the first half of the clock cycle and the pair of { P2B, N2B} is produced during the second half of the clock cycle.

[0040] Circuito de filtro 1428 é configurado para remover o sinal de desvio dos dois pares de sinais diferenciais {P2A, N2A} e {P2B, N2B}, e amplificar os sinais diferenciais {P2A, N2A} e {P2B, N2B}, e transfere um terceiro sinal diferencial {P3, N3} para o circuito comparador 1430.Filter circuit 1428 is configured to remove the shift signal from the two differential signal pairs {P2A, N2A} and {P2B, N2B}, and to amplify the differential signals {P2A, N2A} and {P2B, N2B}, and transfers a third differential signal {P3, N3} to the comparator circuit 1430.

[0041] Circuito comparador 1430 é configurado para comparar o terceiro par de sinais diferenciais {P3, N3} com um par de sinais de tensão de referência, e determinar a polaridade do campo magnético externo com base nos resultados da comparação. O circuito comparador 1430 gera um sinal de detecção de campo magnético indicando a polaridade determinada do campo magnético externo e transfere o mesmo para o circuito de controle de saída 1406. Em algumas modalidades, o sinal de detecção de campo magnético é um sinal de detecção de campo magnético variável.Comparator circuit 1430 is configured to compare the third pair of differential signals {P3, N3} to a pair of reference voltage signals, and to determine the polarity of the external magnetic field based on the comparison results. The comparator circuit 1430 generates a magnetic field detection signal indicating the determined polarity of the external magnetic field and transfers it to the output control circuit 1406. In some embodiments, the magnetic field detection signal is a magnetic field detection signal. variable magnetic field.

[0042] Circuito de controle de saída 1406 é configurado para controlar o sensor magnético para operar em um estado em resposta à polaridade determinada do campo magnético externo. O sensor magnético pode operar em uma pluralidade de estados. Por exemplo, um primeiro estado pode corresponder a um cenário no qual uma corrente de carga passa de dentro para fora do sensor magnético por meio do orifício de saída 1410, e um segundo estado pode corresponder a um cenário no qual uma corrente de carga passa de fora para dentro do sensor magnético por meio do orifício de saída 1410. Em algumas modalidades, o sensor magnético pode operar em um terceiro estado no qual nenhuma corrente passa pelo orifício de saída 1410.Output control circuit 1406 is configured to control the magnetic sensor to operate in a state in response to the determined polarity of the external magnetic field. The magnetic sensor can operate in a plurality of states. For example, a first state may correspond to a scenario in which a load current passes from inside the magnetic sensor through the output port 1410, and a second state may correspond to a scenario in which a load current passes from out into the magnetic sensor via outlet port 1410. In some embodiments, the magnetic sensor may operate in a third state in which no current passes through outlet port 1410.

[0043] O real sinal de tensão magnética é normalmente muito pequeno. Por exemplo, é normalmente menos que 1 milivolt. Entretanto, o sinal de desvio gerado pelo detector de efeito Hall 1420 é frequentemente mais alto, digamos, praticamente 10 milivolts. O presente preceito visa remover o sinal de desvio e amplifica o real sinal de tensão magnética de forma que o real sinal de tensão magnética em um nível operável pode ser fornecido a um motor ou qualquer equipamento elétrico que usa o sensor magnético. Em algumas modalidades, o suprimento de tensão para o circuito de detecção de campo magnético 1404 é no nível de cerca de 2,5V. Quando o sinal detectado produzido pelo detector de efeito Hall 1420 passa pelo primeiro interruptor periódico 1422, o primeiro amplificador de interrupção periódica 1424, circuito de amostragem e retenção 1426, e circuito de filtro 1428, o sinal detectado pode ser amplificado 1.000 a 2.000 vezes o ganho de potência original, preferivelmente algum valor intermediário tal como 1.600 vezes o ganho de potência original. Em decorrência disto, o real sinal de tensão magnética detectado é amplificado para ficar aproximadamente a metade do nível de tensão suprido ao circuito de detecção de campo magnético 1404. Em algumas modalidades, o primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 é configurado para alcançar um ganho maior que do circuito de filtro 1428. Por exemplo, o ganho alcançado pelo primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 pode ser 50 enquanto o ganho alcançado pelo circuito de filtro 1428 é 32.The actual signal of magnetic voltage is usually very small. For example, it is usually less than 1 millivolt. However, the deviation signal generated by the Hall 1420 effect detector is often higher, say, nearly 10 millivolts. The present provision seeks to remove the deviation signal and amplifies the actual magnetic voltage signal so that the actual magnetic voltage signal at an operable level can be supplied to a motor or any electrical equipment using the magnetic sensor. In some embodiments, the voltage supply for magnetic field detection circuit 1404 is at the level of about 2.5V. When the detected signal produced by the Hall effect detector 1420 passes through the first periodic switch 1422, the first periodic interrupt amplifier 1424, sampling and holding circuit 1426, and filter circuit 1428, the detected signal may be amplified 1,000 to 2,000 times. original power gain, preferably some intermediate value such as 1,600 times the original power gain. As a result, the actual detected magnetic voltage signal is amplified to be approximately half of the voltage level supplied to the magnetic field detection circuit 1404. In some embodiments, the first periodic interrupt amplifier 1424 is configured to achieve greater gain. that of the filter circuit 1428. For example, the gain achieved by the first periodic interrupt amplifier 1424 may be 50 while the gain achieved by the filter circuit 1428 is 32.

[0044] FIG. 5 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um circuito retificador 1402, de acordo com uma modalidade do presente preceito. De acordo com a modalidade ilustrada na FIG. 5, uma ponte do retificador de onda total é empregada para implementar o circuito retificador 1402, que compreende um primeiro diodo 1502, um segundo diodo 1504, um terceiro diodo 1506, e um quarto diodo 1508; e um regulador de tensão compreende um diodo do regulador 1520. O primeiro diodo 1502 e o segundo diodo 1504 são conectados em série. Terceiro diodo 1506 e quarto diodo 1508 são também conectados em série. O catodo do primeiro diodo 1502 e o anodo de segundo diodo 1504 são configurados para conectar no orifício de entrada 1408A, que supre tensão VAC+. O catodo de terceiro diodo 1506 e o anodo de quarto diodo 1508 são configurados para conectar no orifício de entrada 1408B, que supre tensão VAC-. O anodo de diodo do regulador 1502 é configurado para conectar no anodo de primeiro diodo 1502 e o terceiro diodo 1506, que é adicionalmente conectado na terra. O catodo do diodo do regulador 1520 é conectado no catodo do segundo diodo 1504 e quarto diodo 1508 conectando ambos na tensão VDD.FIG. 5 illustrates an exemplary schematic diagram of a rectifier circuit 1402, in accordance with one embodiment of the present precept. According to the embodiment illustrated in FIG. 5, a full wave rectifier bridge is employed to implement rectifier circuit 1402, which comprises a first diode 1502, a second diode 1504, a third diode 1506, and a fourth diode 1508; and a voltage regulator comprises a regulator diode 1520. The first diode 1502 and the second diode 1504 are connected in series. Third diode 1506 and fourth diode 1508 are also connected in series. The first diode cathode 1502 and the second diode anode 1504 are configured to connect to input hole 1408A, which supplies VAC + voltage. Third diode cathode 1506 and fourth diode anode 1508 are configured to connect to input hole 1408B, which supplies VAC- voltage. Regulator diode anode 1502 is configured to connect to first diode anode 1502 and third diode 1506, which is additionally connected to ground. The regulator diode cathode 1520 is connected to the second diode cathode 1504 and fourth diode 1508 connecting both at voltage VDD.

[0045] FIG. 6 ilustra um diagrama de circuito exemplar de um detector de efeito Hall 1420 e o primeiro interruptor periódico, de acordo com uma modalidade do presente preceito. De acordo com a modalidade ilustrada, o detector de efeito Hall 1420 e o primeiro interruptor periódico 1422 são integrados como um único circuito na FIG. 6. O detector de efeito Hall 1420 compreende uma placa do circuito de detecção Hall com quatro orifícios de conexão 1602, 1604, 1606 e 1608. Orifícios de conexão 1602 e 1606 são dispostas opostas entre si e orifícios de conexão 1604 e 1608 são dispostas opostas entre si. O primeiro interruptor periódico 1422 compreende quatro comutadores 1610, 1612, 1614 e 1616. O comutador 1610 controla os orifícios de conexão 1602 e 1608 para conectar altemadamente na fonte de alimentação VCC, e o comutador 1612 controla os orifícios de conexão 1604 e 1606 para conectar altemadamente na terra. O comutador 1614 controla os orifícios de conexão 1602 e 1608 produzir altemadamente sinal diferencial Pl, e o comutador 1616 controla os orifícios de conexão 1604 e 1606 para produzir altemadamente sinal diferencial Nl. Em algumas modalidades, o detector de efeito Hall 1420 e o primeiro interruptor periódico 1422 são configurados de maneira tal que, quando um dos orifícios de conexão 1602 e 1608 conecta na fonte de alimentação VCC, a outra dos orifícios de conexão 1602 e 1608 produz sinal diferencial Pl. No entanto, quando um dos orifícios de conexão 1604 e 1606 conectado na terra, a outra dos orifícios de conexão 1604 e 1606 produz sinal diferencial Nl. Por exemplo, quando o orifício de conexão 1602 conecta na fonte de alimentação VCC e o orifício de conexão 1606 conecta na terra, os orifícios de conexão 1608 e 1604 produzem o par de sinais diferenciais {Pl, Nl}. Na alternativa, quando o orifício de conexão 1608 conecta na fonte de alimentação VCC e o orifício de conexão 1604 conecta na terra, os orifícios de conexão 1602 e 1606 produzem o primeiro par de sinais diferenciais {Pl, Nl}.FIG. 6 illustrates an exemplary circuit diagram of a Hall effect detector 1420 and the first periodic switch according to one embodiment of the present provision. According to the illustrated embodiment, Hall effect detector 1420 and first periodic switch 1422 are integrated as a single circuit in FIG. 6. Hall effect detector 1420 comprises a Hall detection circuit board with four connection holes 1602, 1604, 1606 and 1608. Connection holes 1602 and 1606 are disposed opposite each other and connection holes 1604 and 1608 are disposed opposite. each other. The first periodic switch 1422 comprises four switches 1610, 1612, 1614, and 1616. Switch 1610 controls connection holes 1602 and 1608 to connect to the VCC power supply, and switch 1612 controls connection holes 1604 and 1606 to connect high on earth. Switch 1614 controls the connection holes 1602 and 1608 to produce highly differential signal P1, and switch 1616 controls the connection holes 1604 and 1606 to produce differential signal N1. In some embodiments, Hall effect detector 1420 and first periodic switch 1422 are configured such that when one of the connecting holes 1602 and 1608 connects to the VCC power supply, the other of the connecting holes 1602 and 1608 produces signal. However, when one of the connection holes 1604 and 1606 is grounded, the other of the connection holes 1604 and 1606 produces differential signal N1. For example, when connection hole 1602 connects to the VDC power supply and connection hole 1606 connects to ground, connection holes 1608 and 1604 produce the differential signal pair {Pl, Nl}. Alternatively, when connection port 1608 connects to the VDC power supply and connection port 1604 connects to ground, connection ports 1602 and 1606 produce the first pair of differential signals {Pl, Nl}.

[0046] Em algumas modalidades, a fonte de alimentação VCC pode ser uma fonte de tensão constante conseguida por meio de queda e regulagem de tensão na saída do circuito retificador 1402. Em outras modalidades, a fonte de alimentação VCC pode ser uma fonte de corrente constante.In some embodiments, the VDC power supply may be a constant voltage source achieved by dropping and regulating voltage at the output of the rectifier circuit 1402. In other embodiments, the VCC power supply may be a current source. constant.

[0047] Em algumas modalidades, cada qual das comutadores 1610, 1612, 1614 e 1616 compreende um par de comutadores configurado para ser condução de alta tensão ou condução de baixa tensão. Cada qual de tais pares de comutadores pode ser controlado por um par de sinais de relógio complementares. Suprindo dois pares de sinais de relógio complementares na mesma frequência das comutadores 1610, 1612, 1614e 1616, respectivamente, o detector de efeito Hall 1420 e o primeiro interruptor periódico 1422 podem gerar o primeiro par de sinais diferenciais {Pl, Nl}.In some embodiments, each of the switches 1610, 1612, 1614 and 1616 comprises a pair of switches configured to be high voltage conduction or low voltage conduction. Each of such pairs of switches may be controlled by a pair of complementary clock signals. By supplying two complementary clock signal pairs at the same frequency as switches 1610, 1612, 1614, and 1616, respectively, Hall effect detector 1420 and first periodic switch 1422 can generate the first differential signal pair {P1, N1}.

[0048] FIG. 7 ilustra saídas de sinal exemplares, de acordo com o diagrama de circuito da FIG. 6. O sinal CK1 denota um sinal de relógio. O sinal Vos denota o sinal de desvio que é herdado no detector de efeito Hall 1420. Em geral, o sinal Vos depende das características físicas do detector de efeito Hall 1420. Ventrada e - Venírada denotam o real sinal de tensão do campo magnético produzido pelo primeiro interruptor periódico 1422 durante a primeira metade e a segunda metade do sinal de relógio CK1, respectivamente. O real sinal de tensão do campo magnético é um sinal de tensão do campo magnético ideal associado com o campo magnético externo sem interferência causada pelo sinal de desvio. Durante a primeira metade e a segunda metade do sinal de relógio CK1, os reais sinais de tensão do campo magnético produzidos pelo primeiro interruptor periódico 1422 têm a mesma amplitude e polaridades opostas. Vsaída denota a saída do primeiro interruptor periódico 1422, que é o real sinal de tensão do campo magnético Ventrada ou -Ventrada sobrepostos ou em combinação com sinal de desvio Vos. Primeiro interruptor periódico 1422 separa o real sinal de tensão do campo magnético Ventrada ou -Ventrada e sinal de desvio Vos, e comuta-os para uma frequência de chaveamento e uma frequência da banda base, respectivamente. Em algumas modalidades, a frequência de chaveamento é a frequência de sinal de relógio CK1 e a frequência da banda base é a frequência de mudança de polaridade do campo magnético externo.FIG. 7 illustrates exemplary signal outputs according to the circuit diagram of FIG. 6. Signal CK1 denotes a clock signal. The Vos signal denotes the deviation signal that is inherited in the Hall effect detector 1420. In general, the Vos signal depends on the physical characteristics of the Hall effect detector 1420. Ventada and - Venirada denote the actual voltage signal of the magnetic field produced by the first periodic switch 1422 during the first half and second half of clock signal CK1, respectively. The actual magnetic field voltage signal is an ideal magnetic field voltage signal associated with the external magnetic field without interference caused by the deviation signal. During the first half and second half of clock signal CK1, the actual magnetic field voltage signals produced by first periodic switch 1422 have the same amplitude and opposite polarities. Output denotes the output of the first periodic switch 1422, which is the actual voltage signal of the Vented or -Ventric magnetic field overlapping or in combination with deviation signal Vos. First periodic switch 1422 separates the actual voltage signal from the Ventilated or -Insed magnetic field and deviation signal Vos, and switches them to a switching frequency and a baseband frequency, respectively. In some embodiments, the switching frequency is the clock signal frequency CK1 and the baseband frequency is the polarity change frequency of the external magnetic field.

[0049] FIG. 8 ilustra um diagrama de circuito exemplar de circuito de filtro 1428, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O circuito de filtro 1428 ilustrado na FIG. 4 pode compreender um primeiro filtro (Fl) 1802 e um segundo filtro (F2) 1804. O primeiro filtro (Fl) 1802 é configurado para aplicar uma adição de primeiro estágio em cada qual dos dois pares de sinais {P2A, P2B} e {N2A, N2B} que são produzidos pelo circuito de amostragem e retenção 1426, para remover os sinais de desvio. O primeiro filtro (Fl) 1802 pode ser adicionalmente configurado para realizar uma amplificação de ganho do primeiro estágio nos sinais depois do processamento de adição de primeiro estágio. O segundo filtro (F2) 1804 é configurado para aplicar uma amplificação de adição do segundo estágio e/ou quanto do segundo estágio nos sinais de saída do primeiro filtro (Fl) 1802 e gerar o terceiro par de sinais diferenciais {P3, Ν3}. Ο ganho de primeiro filtro (Fl) 1802 pode ser configurado para ser menor que o ganho de segundo filtro (F2) 1804. Por exemplo, o ganho de primeiro filtro (Fl) 1802 é 4 e o ganho de segundo filtro (F2) 1804 é 8.FIG. 8 illustrates an exemplary filter circuit circuit diagram 1428 according to one embodiment of the present precept. Filter circuit 1428 illustrated in FIG. 4 may comprise a first filter (F1) 1802 and a second filter (F2) 1804. The first filter (F1) 1802 is configured to apply a first stage addition to each of the two signal pairs {P2A, P2B} and { N2A, N2B} which are produced by sampling and holding circuit 1426 to remove the bypass signals. The first filter (F1) 1802 may be further configured to perform first stage gain amplification on the signals after first stage addition processing. The second filter (F2) 1804 is configured to apply a second stage addition and / or how much amplification of the second stage to the output signals of the first filter (F1) 1802 and generate the third pair of differential signals {P3, Ν3}. The first filter gain (Fl) 1802 may be set to be less than the second filter gain (F2) 1804. For example, the first filter gain (Fl) 1802 is 4 and the second filter gain (F2) 1804. it's 8

[0050] Deve-se perceber que o diagrama do circuito de filtro 1428 supradescrito tem propósito ilustrativo. O presente preceito não deve ser limitante. O circuito de filtro 1428 pode compreender uma quantidade maior ou menor de filtros do que está ilustrado na FIG. 8. Em algumas modalidades, o circuito de filtro 1428 pode compreender somente um filtro. Entretanto, nesta situação, o único filtro pode ter que ser configurado com uma grande resistência a fim de conseguir um melhor ganho.It should be noted that the above-described filter circuit diagram 1428 is for illustrative purposes only. This provision should not be limiting. Filter circuit 1428 may comprise more or less filters than shown in FIG. 8. In some embodiments, filter circuit 1428 may comprise only one filter. However, in this situation, the only filter may have to be configured with a high resistance in order to achieve a better gain.

[0051] FIG. 9 ilustra um diagrama de circuito exemplar de circuito comparador 1430, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O circuito comparador 1430 da FIG. 4 pode desempenhar a mesma função do elemento de conversão A/D 1114 da FIG. 1. Nesta modalidade, o circuito comparador 1430 pode ser um comparador de atraso incluindo um primeiro comparador (Cl) 1902, um segundo comparador (C2) 1904, e um circuito lógico de travamento (S) 1906. A entrada no primeiro comparador (Cl) 1902 inclui o terceiro par de sinais diferenciais {P3, N3} e um par de sinais de tensão de referência {Vh, VI}, onde Vh é um sinal de alta tensão e VI é um sinal de baixa tensão. A entrada no segundo comparador (C2) 1904 inclui os mesmos pares de sinais que são alimentados no primeiro comparador (Cl) 1902 exceto que o par de sinais de tensão de referência {Vh, VI} é conectado em polaridades opostas. O primeiro comparador (Cl) 1902 é configurado para computar uma tensão de saída VI do filtro 1408, em que V1=P3-N3, e um limiar de alta tensão Rh, em que Rh= Vh-Vl. O primeiro comparador (Cl) 1902 compara a tensão de saída VI com o limiar de alta tensão Rh. Quando Vl>Rh, primeiro comparador (Cl) 1902 produz alta e, quando Vl<Rh, primeiro comparador (Cl) 1902 produz baixa. O segundo comparador (C2) 1904 é configurado para comparar tensão de saída VI do filtro 1408 com um limiar de baixa tensão Rl, em que Rl= Vl-Vh. Quando Vl>Rl, o segundo comparador (C2) 1904 produz alta e, quando Vl<Rl, o segundo comparador (C2) 1904 produz baixa. Como Rh é maior que Rl, quando Vl>Rh, que significa que Vl>Rl, tanto o primeiro comparador (Cl) 1902 quanto o segundo comparador (C2) 1904 produzem alta. Quando Vl<Rl, que significa que Vl<Rh, tanto o primeiro comparador (Cl) 1902 quanto o segundo comparador (C2) 1904 produzem baixa. Quando Rl<Vl<Rh, o primeiro comparador (Cl) 1902 produz baixa e o segundo comparador (C2) 1904 produz alta. Os resultados da comparação do primeiro comparador (Cl) 1902 e do segundo comparador (C2) 1904 são transmitidos para o circuito lógico de travamento (S) 1906. O circuito lógico de travamento (S) 1906 é configurado para gerar um sinal de tensão com base nos resultados da comparação. O sinal de tensão é adicionalmente transmitido ao circuito de controle de saída 1406 para controlar o estado operacional do sensor magnético. Detalhes de como o circuito lógico de travamento (S) 1906 gera um sinal de tensão com base nos resultados da comparação são descritos a seguir.FIG. 9 illustrates an exemplary comparator circuit circuit diagram 1430 in accordance with one embodiment of the present precept. The comparator circuit 1430 of FIG. 4 may perform the same function as the A / D conversion element 1114 of FIG. 1. In this embodiment, comparator circuit 1430 may be a delay comparator including a first comparator (Cl) 1902, a second comparator (C2) 1904, and a locking logic circuit (S) 1906. The input to the first comparator (Cl ) 1902 includes the third differential signal pair {P3, N3} and a reference voltage signal pair {Vh, VI}, where Vh is a high voltage signal and VI is a low voltage signal. The input on the second comparator (C2) 1904 includes the same signal pairs that are fed into the first comparator (Cl) 1902 except that the reference voltage signal pair {Vh, VI} is connected at opposite polarities. The first comparator (Cl) 1902 is configured to compute an output voltage VI of filter 1408, where V1 = P3-N3, and a high voltage threshold Rh, where Rh = Vh-Vl. The first comparator (Cl) 1902 compares the output voltage VI with the high voltage threshold Rh. When Vl> Rh, first comparator (Cl) 1902 produces high, and when Vl <Rh, first comparator (Cl) 1902 produces low. The second comparator (C2) 1904 is configured to compare filter output voltage VI of filter 1408 with a low voltage threshold R1, where R1 = V1-Vh. When V1> R1, the second comparator (C2) 1904 produces high, and when V1 <R1, the second comparator (C2) 1904 produces low. Since Rh is greater than R1, when Vl> Rh, which means that Vl> Rl, both the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904 produce high. When V1 <R1, which means that V1 <Rh, both the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904 produce low. When R1 <V1 <Rh, the first comparator (Cl) 1902 produces low and the second comparator (C2) 1904 produces high. The results of comparing the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904 are transmitted to the locking logic circuit (S) 1906. The locking logic circuit (S) 1906 is configured to generate a voltage signal with based on the results of the comparison. The voltage signal is additionally transmitted to output control circuit 1406 to control the operating state of the magnetic sensor. Details of how the locking logic circuit (S) 1906 generates a voltage signal based on the comparison results are described below.

[0052] FIG. 10 ilustra um diagrama esquemático exemplar para determinar a polaridade do campo magnético, de acordo com uma modalidade do presente preceito. Quando o circuito lógico de travamento (S) 1906 recebe os resultados da comparação do primeiro comparador (Cl) 1902 e do segundo comparador (C2) 1904, que indicam que a tensão de saída de circuito de filtro 1428 VI é maior que Rh, o circuito lógico de travamento (S) 1906 gera um primeiro sinal indicando uma mudança para o estado de corrente do dissipador. Quando o circuito lógico de travamento (S) 1906 recebe os resultados da comparação do primeiro comparador (Cl) 1902 e do segundo comparador (C2) 1904, que indicam que a tensão de saída de circuito de filtro 1428 é menor que Rl, o circuito lógico de travamento (S) 1906 gera um segundo sinal indicando uma mudança para o estado de corrente da fonte. Quando o circuito lógico de travamento (S) 1906 recebe os resultados da comparação do primeiro comparador (Cl) 1902 e do segundo comparador (C2) 1904, que indicam que a tensão de saída de circuito de filtro 1428 VI satisfaz Rl<Vl<Rh, o circuito lógico de travamento (S) 1906 gera um terceiro sinal indicando nenhuma mudança no estado. Em algumas modalidades, a primeira tensão indica que o campo magnético externo apresenta uma primeira polaridade, e a segunda tensão indica que o campo magnético externo apresenta uma segunda polaridade.FIG. 10 illustrates an exemplary schematic diagram for determining the polarity of the magnetic field according to one embodiment of the present precept. When the lockout logic circuit 1906 receives the results of comparing the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904, which indicate that the filter circuit output voltage 1428 VI is greater than Rh, the latch logic circuit (S) 1906 generates a first signal indicating a change to the sink current state. When the lockout logic circuit 1906 receives the results of comparing the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904, which indicate that the filter circuit output voltage 1428 is less than R1, the circuit Locking logic (S) 1906 generates a second signal indicating a change to the current state of the source. When the lockout logic circuit 1906 receives the results of comparing the first comparator (Cl) 1902 and the second comparator (C2) 1904, which indicate that the filter circuit output voltage 1428 VI satisfies R1 <V1 <Rh , latching logic circuit (S) 1906 generates a third signal indicating no change in state. In some embodiments, the first voltage indicates that the external magnetic field has a first polarity, and the second voltage indicates that the external magnetic field has a second polarity.

[0053] FIG. 10 ilustra que, em algumas modalidades, quando a intensidade de campo magnético do campo magnético externo atinge um ponto de trabalho Bop, o circuito comparador 1430 gera o primeiro sinal, ao passo que, quando a intensidade de campo magnético do campo magnético externo está abaixo de um ponto de liberação Brp, o circuito comparador 1430 gera o segundo sinal. Quando a intensidade de campo magnético do campo magnético externo é entre o ponto de trabalho Bop e o ponto de liberação Brp, o circuito comparador 1430 continua com a saída de corrente sem alteração.FIG. 10 illustrates that in some embodiments, when the magnetic field strength of the external magnetic field reaches a Bop workpoint, the comparator circuit 1430 generates the first signal, whereas when the magnetic field strength of the external magnetic field is below from a release point Brp, the comparator circuit 1430 generates the second signal. When the magnetic field strength of the external magnetic field is between the work point Bop and the release point Brp, the comparator circuit 1430 continues with the unchanged current output.

[0054] FIG. 11 ilustra saída de sinal exemplar em um ciclo de relógio, de acordo com uma modalidade do presente preceito. Como mostrado na FIG. 11 (A), o primeiro par de sinais diferenciais {Pl, NI) é a saída do primeiro interruptor periódico 1422, o segundo par de sinais diferenciais {P2, N2} é a saída do primeiro amplificador de interrupção periódica 1424, e o terceiro par de sinais diferenciais {P3, AG} é a saída do circuito de filtro 1428. {PIA, NI A} é um par de sinais diferenciais produzido pelo primeiro interruptor periódico 1422 durante a primeira metade do ciclo de relógio, e {PIB, N1B} é um par de sinais diferenciais produzido pelo primeiro interruptor periódico 1422 durante a segunda metade do ciclo de relógio. {P2A, N2A} é um par de sinais diferenciais produzido pelo primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 durante a primeira metade do ciclo de relógio, e {P2B, N2B} é um par de sinais diferenciais produzido pelo primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 durante a segunda metade do ciclo de relógio.FIG. 11 illustrates exemplary signal output in a clock cycle, according to one embodiment of the present precept. As shown in FIG. 11 (A), the first differential signal pair {Pl, NI) is the output of the first periodic switch 1422, the second differential signal pair {P2, N2} is the output of the first periodic interrupt amplifier 1424, and the third differential signal pair {P3, AG} is the output of filter circuit 1428. {PIA, NI A} is a differential signal pair produced by the first periodic switch 1422 during the first half of the clock cycle, and {PIB, N1B } is a pair of differential signals produced by the first periodic switch 1422 during the second half of the clock cycle. {P2A, N2A} is a pair of differential signals produced by the first periodic interrupt amplifier 1424 during the first half of the clock cycle, and {P2B, N2B} is a pair of differential signals produced by the first periodic interrupt amplifier 1424 during second half of the clock cycle.

[0055] Como anteriormente descrito, Vsaída denota a saída do primeiro interruptor periódico 1422, que é o real sinal de tensão do campo magnético Ventrada ou -Ventrada sobreposto pelo sinal de desvio Vos. Em um outro aspecto, Vsaída denota a diferença entre o primeiro par de sinais diferenciais {Pl, Nl}, onde PI e Nl têm a mesma amplitude e polaridades opostas. Portanto, PIA, PIB, N1A e NlB são denotadas pelas equações seguintes: (1) [0056] Quando primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 na FIG. 4 implementa a modalidade ilustrada na FIG. 3B, o primeiro amplificador de interrupção periódica 1424 compreende um primeiro amplificador (Al) 1302, um segundo interruptor periódico (Z2) 1304, e um segundo amplificador (A2) 1306. O primeiro par de sinais diferenciais {Pl, Nl} é amplificado em sinais diferenciais {Pl Nl ’} depois de passar pelo primeiro amplificador (Al) 1302. {Pl Nl ’} e seus respectivos componentes durante a primeira metade e a segunda metade do ciclo de relógio são denotados pelas equações seguintes: (2) [0057] A denota o ganho de amplificação do primeiro amplificador (Al) 1302. Voff denota o sinal de desvio produzido pelo primeiro amplificador (Al) 1302, que inclui o sinal de desvio gerado pelo detector de efeito Hall 1420 Vos e o sinal de desvio gerado pelo primeiro amplificador (Al) 1302. Com propósito ilustrativo, os coeficientes A e A são são ignorados na descrição aqui a seguir.As previously described, Exit denotes the output of the first periodic switch 1422, which is the actual voltage signal from the Vented or Incoming magnetic field overlaid by the deviation signal Vos. In another aspect, Vsaida denotes the difference between the first pair of differential signals {Pl, Nl}, where PI and Nl have the same amplitude and opposite polarities. Therefore, PIA, PIB, N1A and NlB are denoted by the following equations: (1) When first periodic interrupt amplifier 1424 in FIG. 4 implements the embodiment illustrated in FIG. 3B, the first periodic interrupt amplifier 1424 comprises a first amplifier (A1) 1302, a second periodic switch (Z2) 1304, and a second amplifier (A2) 1306. The first differential signal pair {Pl, Nl} is amplified at differential signals {Pl Nl '} after passing through the first amplifier (Al) 1302. {Pl Nl'} and their respective components during the first half and second half of the clock cycle are denoted by the following equations: (2) [0057] ] A denotes the amplification gain of the first amplifier (Al) 1302. Voff denotes the shift signal produced by the first amplifier (Al) 1302, which includes the shift signal generated by the Hall 1420 Vos effect detector and the shift signal generated. first amplifier (Al) 1302. For illustrative purposes, the coefficients A and A are are ignored in the description hereinafter.

[0058] Como o segundo interruptor periódico (Z2) 1304 produz diretamente o sinal diferencial amplificado {Pl, NI} na primeira metade de um ciclo de relógio, e comutavelmente produz o sinal diferencial amplificado {Pl, Nl} na segunda metade do ciclo de relógio, as saídas do segundo interruptor periódico (Z2) 1304 compreendem dois componentes em cada meio ciclo de relógio. Depois de passar pelo circuito de amostragem e retenção 1426, os quatro componentes {P2A, P2B, N2A, N2B} denotados pelas equações seguintes são alimentados no circuito de filtro 1428. (3) [0059] Adicionalmente, o terceiro par de sinais diferenciais {P3, N3} produzido pelo circuito de filtro 1428 são denotados pelas equações seguintes: [ P3 = ?2A + PIB = (1 'of Γ - Π?!) - (l'off - \> = 2V.n i LV3 = .V2.i + :·Ι2Β = -ÍXoff + Vin) + (Voff - 17.--) = -217.--] (4) [0060] Como mostrado nas equações acima, os sinais de desvio no terceiro par de sinais diferenciais {P3, Ν3} são removidos pelo circuito de filtro 1428. O terceiro par de sinais diferenciais {P3, N3} assim compreende somente o real sinal de tensão do campo magnético.Since the second periodic switch (Z2) 1304 directly produces the amplified differential signal {Pl, NI} in the first half of a clock cycle, and commutably produces the amplified differential signal {Pl, Nl} in the second half of the clock cycle. clock, the outputs of the second periodic switch (Z2) 1304 comprise two components in each half clock cycle. After passing through sampling and holding circuit 1426, the four components {P2A, P2B, N2A, N2B} denoted by the following equations are fed into filter circuit 1428. (3) Additionally, the third pair of differential signals { P3, N3} produced by filter circuit 1428 are denoted by the following equations: [P3 =? 2A + GDP = (1 'of Γ - Π ?!) - (l'off - \> = 2V.ni LV3 = .V2 .i +: · Ι2Β = -Xoff + Vin) + (Voff - 17 .--) = -217 .--] (4) [0060] As shown in the above equations, the deviation signals in the third pair of differential signals {P3, Ν3} are removed by filter circuit 1428. The third pair of differential signals {P3, N3} thus comprises only the actual voltage signal of the magnetic field.

[0061] FIG. 11 (B) mostra que, depois do primeiro interruptor periódico (por exemplo, 1202 na FIG. 2), o real sinal de tensão do campo magnético Ventrada e o sinal de desvio Voff são separados em uma frequência de chaveamento de 400 kHz e uma frequência da banda base de 100 Hz, respectivamente, onde a frequência de chaveamento é a frequência do sinal de relógio. Depois do segundo interruptor periódico (por exemplo, 1304 na FIG. 3A, 3B), o real sinal de tensão do campo magnético Ventrada e o sinal de desvio Vojf são comutados para a frequência da banda base e a frequência de chaveamento, respectivamente. Então, depois do circuito de filtro (por exemplo, 1206 na FIG. 2), o sinal de desvio Vojf é filtrado. Quando o sensor magnético é implementado para controlar um motor síncrono, o campo magnético externo pode ser um campo de motor magnético permanente em que a frequência de mudança de polaridade é o dobro da frequência da fonte de alimentação CA. Se o motor síncrono for provido com a fonte de alimentação CA municipal de 50 Hz ou 60 Hz, a frequência da banda base é 100 Hz ou 120 Hz. Depois de passar pelos múltiplos interruptores periódicos e amplificadores, o real sinal de tensão do campo magnético e o sinal de desvio são separados em uma faixa de frequência muito ampla. Como tal, o amplificador de interrupção periódica implementado no presente preceito é configurado para acomodar a faixa de frequência muito ampla.FIG. 11 (B) shows that after the first periodic switch (e.g. 1202 in FIG. 2), the actual Vented magnetic field voltage signal and the Voff shunt signal are separated at a switching frequency of 400 kHz and a baseband frequency 100 Hz, respectively, where the switching frequency is the clock signal frequency. After the second periodic switch (e.g. 1304 in FIG. 3A, 3B), the actual Vented magnetic field voltage signal and the shunt signal Vojf are switched to the baseband frequency and the switching frequency, respectively. Then, after the filter circuit (e.g. 1206 in FIG. 2), the shunt signal Vojf is filtered. When the magnetic sensor is implemented to control a synchronous motor, the external magnetic field may be a permanent magnetic motor field where the frequency of polarity change is twice that of the AC power supply. If the synchronous motor is provided with either the 50 Hz or 60 Hz municipal AC power supply, the frequency of the baseband is 100 Hz or 120 Hz. After passing through the multiple periodic switches and amplifiers, the actual voltage signal from the magnetic field and the deviation signal are separated into a very wide frequency range. As such, the periodic interrupt amplifier implemented in the present provision is configured to accommodate the very wide frequency range.

[0062] FIG. 12 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída 1406, de acordo com uma modalidade do presente preceito. O circuito de controle de saída 1406 de acordo com a modalidade ilustrada compreende um primeiro comutador 2202 e umo segundo comutador 2204. O primeiro comutador 2202 é acoplado com o orifício de saída 1410 para formar um primeiro trajeto de corrente, e o segundo comutador 2204 é acoplada com o orifício de saída 1410 para formar um segundo trajeto de corrente. A corrente elétrica passa pelo primeiro e segundo trajetos de corrente em direções opostas. O primeiro comutador 2202 e o segundo comutador 2204 são controlados pelo sinal de detecção magnético para ser seletivamente conectadas. Em algumas modalidades, a primeiro comutador 2202 é um transistor, e o segundo comutador 2204 é tanto um diodo quanto um transistor.FIG. 12 illustrates an exemplary circuit diagram of output control circuit 1406, according to one embodiment of the present precept. The output control circuit 1406 according to the illustrated embodiment comprises a first switch 2202 and a second switch 2204. The first switch 2202 is coupled with the output hole 1410 to form a first current path, and the second switch 2204 is coupled with outlet port 1410 to form a second current path. Electric current passes through the first and second current paths in opposite directions. The first switch 2202 and the second switch 2204 are controlled by the magnetic sensing signal to be selectively connected. In some embodiments, the first switch 2202 is a transistor, and the second switch 2204 is both a diode and a transistor.

[0063] Em algumas modalidades, a primeiro comutador 2202 é configurada como passa baixa tensão e o segundo comutador 2204 é configurada como passa alta tensão. As extremidades de controle tanto do primeiro comutador 2202 quanto do segundo comutador 2204 são conectadas na saída do circuito de detecção magnética 1404. A saída do primeiro comutador 2202 e a entrada do segundo comutador 2204 são ambas conectadas no orifício de saída 1410. A entrada do primeiro comutador 2202 pode ser conectada em uma extremidade de alta tensão 2206, por exemplo, uma fonte de alimentação CC ou a saída VDD do circuito retificador 1402, e a saída do segundo comutador 2204 pode ser conectada em uma textremidade de baixa tensão 2208, por exemplo, um terra. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de baixa tensão, a primeiro comutador 2202 é conectada e o segundo comutador 2204 é desconectada. Consequentemente, uma corrente de carga passa para a primeiro comutador 2202 a partir da extremidade de alta tensão 2206 e sai por meio do orifício de saída 1410. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de alta tensão, o segundo comutador 2204 é conectado e a primeiro comutador 2202 é desconectada. Consequentemente, uma corrente de carga passa para o segundo comutador 2204 a partir do orifício de saída 1410 e sai por meio da extremidade de baixa tensão 2208.In some embodiments, the first switch 2202 is configured as low voltage and the second switch 2204 is configured as high voltage. The control ends of both the first switch 2202 and the second switch 2204 are connected to the output of the magnetic sensing circuit 1404. The output of the first switch 2202 and the input of the second switch 2204 are both connected to the output hole 1410. The input of the first switch 2202 may be connected at a high voltage end 2206, for example, a DC power supply or the VDD output of the rectifier circuit 1402, and the output of the second switch 2204 may be connected at a low voltage end 2208, for example. example, a land. If the output of magnetic sensing circuit 1404 is a low voltage signal, the first switch 2202 is connected and the second switch 2204 is disconnected. Accordingly, a load current passes to the first switch 2202 from the high voltage end 2206 and exits through the output hole 1410. If the output of the magnetic sensing circuit 1404 is a high voltage signal, the second switch 2204 is connected and the first switch 2202 is disconnected. Accordingly, a load current passes to the second switch 2204 from the output hole 1410 and exits via the low voltage end 2208.

[0064] FIG. 13 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída, de acordo com uma outra modalidade do presente preceito. O circuito de controle de saída 1406 de acordo com a modalidade ilustrada compreende primeiro comutador 2302 e segundo comutador 2304. O primeiro comutador 2302 é configurado como passa alta tensão, e segundo comutador 2304 é configurada para ser um diodo unidirecional. A extremidade de controle do primeiro comutador 2302 e o catodo do segundo comutador 2304 são ambas conectadas na saída do circuito de detecção magnética 1404. Em algumas modalidades, a extremidade de controle do primeiro comutador 2302 é conectada na saída do circuito de detecção magnética 1404 por meio de uma resistência 2308. A entrada do primeiro comutador 2302 pode ser conectada na saída do circuito retificador 1402 (referindo à FIG. 4). A saída do primeiro comutador 2302 e o anodo do segundo comutador são ambos conectados no orifício de saída 1410. Similar à modalidade ilustrada na FIG. 12, o primeiro comutador 2302 é acoplado com o orifício de saída 1410 para formar um primeiro trajeto de corrente, e o segundo comutador 2304 é acoplada com o orifício de saída 1410 para formar um segundo trajeto de corrente. A corrente elétrica passa pelo primeiro e segundo trajetos de corrente em direções opostas. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de alta tensão, a primeiro comutador 2302 é conectado e o segundo comutador 2304 é desconectado. Consequentemente, uma corrente de carga passa para a primeiro comutador 2302 a partir da extremidade de alta tensão 2306 e sai por meio do orifício de saída 1410. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de baixa tensão, o segundo comutador 2304 é conectado e a primeiro comutador 2302 é desconectado. Consequentemente, uma corrente de carga passa para o segundo comutador 2304 a partir do orifício de saída 1410.FIG. 13 illustrates an exemplary circuit diagram of the output control circuit according to another embodiment of the present precept. Output control circuit 1406 according to the embodiment illustrated comprises first switch 2302 and second switch 2304. First switch 2302 is configured as high voltage, and second switch 2304 is configured to be a one-way diode. The control end of the first switch 2302 and the cathode of the second switch 2304 are both connected to the output of the magnetic sensing circuit 1404. In some embodiments, the control end of the first switch 2302 is connected to the magnetic sensing circuit output 1404 by means of a resistor 2308. The input of the first switch 2302 may be connected to the output of the rectifier circuit 1402 (referring to FIG. 4). The first switch output 2302 and the second switch anode are both connected to output port 1410. Similar to the embodiment illustrated in FIG. 12, first switch 2302 is coupled with outlet hole 1410 to form a first current path, and second switch 2304 is coupled with outlet hole 1410 to form a second current path. Electric current passes through the first and second current paths in opposite directions. If the output of magnetic sensing circuit 1404 is a high voltage signal, the first switch 2302 is connected and the second switch 2304 is disconnected. Accordingly, a charge current passes to the first switch 2302 from the high voltage end 2306 and exits through the output hole 1410. If the output of the magnetic sensing circuit 1404 is a low voltage signal, the second switch 2304 is connected and the first switch 2302 is disconnected. Accordingly, a load current passes to the second switch 2304 from the outlet hole 1410.

[0065] FIG. 14 ilustra um diagrama de circuito exemplar do circuito de controle de saída, de acordo com também uma outra modalidade do presente preceito. O circuito de controle de saída 1406 de acordo com a modalidade ilustrada compreende um comutador unidirecional 2402 e uma resistência 2404. O comutador unidirecional 2402 é conectado entre o circuito de detecção de campo magnético 1404 e o orifício de saída 1410 para formar um primeiro trajeto de corrente, e a resistência 2404 é conectada entre o circuito de detecção de campo magnético 1404 e o orifício de saída 1410 para formar um segundo trajeto de corrente, onde a corrente elétrica passa pelo primeiro e segundo trajetos de corrente em direções opostas. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de alta tensão, o comutador unidirecional 2402 é conectada e uma corrente de carga passa pelo comutador unidirecional 2402 a partir da saída do circuito de detecção de campo magnético 1404 para o orifício de saída 1410. Se a saída do circuito de detecção magnética 1404 for um sinal de baixa tensão, o comutador unidirecional 2402 é desconectado e uma corrente de carga passa pela resistência 2404 a partir do orifício de saída 1410 para a saída do circuito de detecção de campo magnético 1404.FIG. 14 illustrates an exemplary circuit diagram of the output control circuit, according to also another embodiment of the present precept. The output control circuit 1406 according to the illustrated embodiment comprises a one-way switch 2402 and a resistor 2404. The one-way switch 2402 is connected between the magnetic field detection circuit 1404 and the output hole 1410 to form a first path of current, and resistor 2404 is connected between magnetic field detection circuit 1404 and output hole 1410 to form a second current path, where the electric current passes through the first and second current paths in opposite directions. If the output of the magnetic sensing circuit 1404 is a high voltage signal, the one-way switch 2402 is connected and a load current passes through the one-way switch 2402 from the magnetic field detection circuit's output 1404 to the output hole 1410. If the output of the magnetic sensing circuit 1404 is a low voltage signal, the one-way switch 2402 is disconnected and a load current passes through resistor 2404 from the output hole 1410 to the magnetic field sensing circuit output 1404. .

[0066] O sensor magnético no presente preceito pode ser diretamente conectado na fonte de alimentação CA municipal sem necessidade de equipamento de conversão A/D adicional. Portanto, o presente preceito facilita a implementação do sensor magnético em vários campos. Adicionalmente, o circuito de detecção de campo magnético pode efetivamente amplificar o sinal do campo magnético detectado, regular a tensão e filtrar sinais de interferência. Portanto, o sensor magnético pode gerar sinal mais preciso com relação à polaridade do campo magnético externo para controlar a operação do rotor elétrico.[0066] The magnetic sensor in this provision can be directly connected to the municipal AC power supply without the need for additional A / D conversion equipment. Therefore, the present precept facilitates the implementation of the magnetic sensor in various fields. Additionally, the magnetic field detection circuit can effectively amplify the detected magnetic field signal, regulate voltage and filter out interference signals. Therefore, the magnetic sensor can generate more accurate signal with respect to the polarity of the external magnetic field to control the operation of the electric rotor.

[0067] FIG. 15 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um motor 2500 que incorpora um sensor magnético construído de acordo com o presente preceito. O motor pode compreender uma fonte de alimentação CA 2502, um motor 2504, um sensor magnético 2508, e um comutador bidirecional 2510. Em algumas modalidades, o motor 2500 pode compreender adicionalmente um circuito de queda de tensão 2506 configurado para reduzir o nível da fonte de alimentação CA 2502 antes de fornecer ao sensor magnético 2508. A saída Psaída do sensor magnético 2508 é eletricamente conectada em uma extremidade de controle do comutador bidirecional 2510.FIG. 15 illustrates an exemplary schematic diagram of a motor 2500 incorporating a magnetic sensor constructed in accordance with the present precept. The motor may comprise an AC power supply 2502, a motor 2504, a magnetic sensor 2508, and a bidirectional switch 2510. In some embodiments, the motor 2500 may further comprise a voltage drop circuit 2506 configured to reduce the source level. 2502 AC power supply before supplying to the 2508 magnetic sensor. The Output output of the 2508 magnetic sensor is electrically connected to a control end of the 2510 bidirectional switch.

[0068] Em algumas modalidades, o sensor magnético 2508 é configurado para transfere uma corrente de acionamento para o comutador bidirecional 2510 quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo positivo e quando o circuito de detecção de campo magnético 1404 no sensor magnético 2508 determina que o campo magnético externo apresenta uma primeira polaridade. Na alternativa, o circuito de controle de saída 1406 no sensor magnético 2508 é configurado para controlar o sensor magnético 2508 para transferir uma corrente de acionamento para o comutador bidirecional 2510 quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo negativo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 nele determina que o campo magnético externo apresenta uma segunda polaridade oposta à primeira polaridade. O circuito de controle de saída 1406 no sensor magnético 2508 é adicionalmente configurado para controlar o sensor magnético 2508 para não transferir uma corrente de acionamento para o comutador bidirecional 2510 quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo negativo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 nele determina que o campo magnético externo apresenta uma primeira polaridade, ou, quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo positivo e circuito de detecção de campo magnético 1404, determina que o campo magnético externo apresenta uma segunda polaridade.In some embodiments, the magnetic sensor 2508 is configured to transfer a drive current to the bidirectional switch 2510 when the AC power supply 2502 operates at a positive half-cycle and when magnetic field detection circuit 1404 on the magnetic sensor. 2508 determines that the external magnetic field has a first polarity. Alternatively, output control circuit 1406 on magnetic sensor 2508 is configured to control magnetic sensor 2508 to transfer a drive current to bidirectional switch 2510 when the AC power supply 2502 operates at a negative half cycle and the magnetic field detection 1404 therein determines that the external magnetic field has a second polarity opposite to the first polarity. Output control circuit 1406 on magnetic sensor 2508 is further configured to control magnetic sensor 2508 so as not to transfer a drive current to bidirectional switch 2510 when AC power supply 2502 operates at a negative half cycle and detection circuit magnetic field 1404 therein determines that the external magnetic field has a first polarity, or, when the AC power supply 2502 operates at a positive half cycle and magnetic field detection circuit 1404, determines that the external magnetic field has a second polarity .

[0069] Nas modalidades onde o sensor magnético 2508 usa um circuito retificador como ilustrado na FIG. 5 e um circuito de controle de saída como ilustrado na FIG. 12, a entrada do primeiro comutador 2202 da FIG. 12 é configurada para conectar na saída de tensão VDD do retificador de onda total de ponte da FIG. 5, e a saída do segundo comutador 2204 é configurada para conectar uma terra. Quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo positivo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 produz uma baixa tensão, a primeiro comutador 2202 é conectada e o segundo comutador é desconectada, uma corrente elétrica passa em uma direção passando pela fonte de alimentação CA 2502, motor 2504, VAC+, sensor magnético 2508, e comutador bidirecional 2510. No sensor magnético 2508, a corrente elétrica passa pela saída de tensão do retificador de onda total de ponte e a primeiro comutador 2202. Em algumas modalidades, a corrente elétrica passa pelo circuito de queda de tensão 2506 antes do sensor magnético 2508. Quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo negativo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 produz uma alta tensão, a primeiro comutador 2202 é desconectada e o segundo comutador é conectada, uma corrente elétrica passa em uma direção oposta passando pela fonte de alimentação CA 2502, comutador bidirecional 2510, sensor magnético 2508, e motor 2504. No sensor magnético 2508, a corrente elétrica passa pelo segundo comutador 2204, saída da terra do retificador de onda total de ponte, primeiro diodo 1502 e VAC+. Quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo positivo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 produz uma alta tensão, ou quando a fonte de alimentação CA 2502 opera a um meio ciclo negativo e o circuito de detecção de campo magnético 1404 produz uma baixa tensão, a primeiro comutador 2202 e segundo comutador 2204 são ambos desconectados. Consequentemente, não existe corrente de acionamento passado pelo Psaída do sensor magnético 2508.In embodiments where the magnetic sensor 2508 uses a rectifier circuit as illustrated in FIG. 5 and an output control circuit as illustrated in FIG. 12, the input of the first switch 2202 of FIG. 12 is configured to connect to the VDD voltage output of the bridge full wave rectifier of FIG. 5, and the output of the second switch 2204 is configured to connect a ground. When the AC power supply 2502 operates at a positive half-cycle and magnetic field detection circuit 1404 produces a low voltage, the first switch 2202 is connected and the second switch is disconnected, an electric current passes in one direction through the source. power supply 2502, motor 2504, VAC +, magnetic sensor 2508, and bidirectional switch 2510. On magnetic sensor 2508, the electric current passes through the voltage output of the bridge full-wave rectifier and the first switch 2202. In some embodiments, the current flows through the voltage drop circuit 2506 before the magnetic sensor 2508. When the AC power supply 2502 operates at a negative half-cycle and the magnetic field detection circuit 1404 produces a high voltage, the first switch 2202 is disconnected and the second switch is connected, an electric current passes in the opposite direction through the 2502 AC power supply, bidirectional switch 2510, magnetic sensor 2508, and motor 2504. On magnetic sensor 2508, the electric current passes through the second switch 2204, bridge full-wave rectifier ground output, first diode 1502, and VAC +. When the 2502 AC power supply operates at a positive half cycle and the magnetic field detection circuit 1404 produces a high voltage, or when the 2502 AC power supply operates at a negative half cycle and the magnetic field detection circuit 1404 produces a low voltage, the first switch 2202 and the second switch 2204 are both disconnected. Consequently, there is no drive current passed through the output of the magnetic sensor 2508.

[0070] FIG. 16 ilustra um diagrama esquemático exemplar de um motor síncrono 2600 que incorpora um sensor magnético construído de acordo com o presente preceito. O motor síncrono 2600 compreende um estator e um rotor 2602 configurado para girar em relação ao estator. O estator compreende um núcleo do estator 2604 e uma bobina do estator 2612 configurada para ser enrolada em tomo do núcleo do estator 2604. O núcleo do estator 2604 pode ser feito de qualquer material magnético macio tais como ferro, ferro fundido, aço elétrico, silício, etc. O rotor 2602 é configurado para girar a uma velocidade constante de 60 f/p (isto é, revoluções por minuto, rpm) durante conexão a uma fonte de alimentação CA em série, onde fé a frequência da fonte de alimentação CA e p é número de pares de polos no rotor 2602.FIG. 16 illustrates an exemplary schematic diagram of a synchronous motor 2600 incorporating a magnetic sensor constructed in accordance with the present precept. The synchronous motor 2600 comprises a stator and a rotor 2602 configured to rotate relative to the stator. The stator comprises a stator core 2604 and a stator coil 2612 configured to be wound around the stator core 2604. The stator core 2604 can be made of any soft magnetic material such as iron, cast iron, electric steel, silicon. , etc. The rotor 2602 is configured to rotate at a constant speed of 60 f / p (i.e. revolutions per minute, rpm) during connection to a series AC power supply, where faith the frequency of the AC power supply and p is pole pairs on rotor 2602.

[0071] O núcleo do estator 2604 é configurado com um par de porções de polos opostos 2608A e 2608B. Cada qual do par de porções de polos opostos (2608A, 2608B) tem uma superfície de arco do polo, por exemplo, 2610A e 2610B. A superfície de rotor 2602 opõe às superfícies de arco de polo (2610A, 2610B) e forma um interstício de ar 2606 em entre. Em algumas modalidades, o interstício de ar 2606 entre o rotor 2602 e o estator é basicamente uniforme com muita pouca área de interstício de ar irregular. Em algumas modalidades, cada qual das superfícies de polo (2610A, 2610B) é adicionalmente configurada com um entalhe de partida, por exemplo, 2614. As superfícies de arco de polo (2610A, 2610B) são concêntricas com o rotor 2602, exceto as áreas de entalhe de partida. A configuração dos entalhes de partida forma um campo magnético uniforme intemamente. Adicionalmente, a configuração dos entalhes de partida garante que, quando o rotor 2602 é estático, um polar SI do rotor 2602 é inclinado em um ângulo em relação a um polar central S2 de porções de polo 2608A e 2608B. Tal configuração permite que o rotor 2602 tenha um torque de partida cada vez que o motor é ligado. Nesta modalidade, o polar SI do rotor 2602 é um limite de separação entre dois polos magnéticos do rotor 2602, o polar central S2 passa pelas porções de polos opostos 2608A e 2608B no centro. O estator e rotor 2602 são ambos configurados com dois polos magnéticos.The stator core 2604 is configured with a pair of opposite pole portions 2608A and 2608B. Each of the pair of opposite pole portions (2608A, 2608B) has a pole arc surface, for example, 2610A and 2610B. The rotor surface 2602 opposes the pole arc surfaces (2610A, 2610B) and forms an air gap 2606 in between. In some embodiments, the air gap 2606 between rotor 2602 and the stator is basically uniform with very little uneven air gap area. In some embodiments, each of the pole surfaces (2610A, 2610B) is additionally configured with a starting notch, for example, 2614. The pole arc surfaces (2610A, 2610B) are concentric with rotor 2602 except areas starting slot. The configuration of the starting notches forms an internally uniform magnetic field. In addition, the configuration of the starting notches ensures that when rotor 2602 is static, an SI pole of rotor 2602 is inclined at an angle to a central pole S2 of pole portions 2608A and 2608B. Such a configuration allows rotor 2602 to have a starting torque each time the engine is started. In this embodiment, the SI pole of rotor 2602 is a separation boundary between two magnetic poles of rotor 2602, the central pole S2 passes through opposite pole portions 2608A and 2608B in the center. The stator and rotor 2602 are both configured with two magnetic poles.

[0072] O circuito de controle de saída 1406 de acordo com o presente preceito controla o comutador bidirecional 2510 para comutar o estado entre conexão e desconexão com base na polaridade de fonte de alimentação CA 2502 e na polaridade do campo magnético externo, e adicionalmente controla o estado de acionamento da bobina do estator 2612. Como tal, o campo magnético gerado pelo estator pode coordenar com a posição do campo magnético do rotor 2602 para acionar o rotor para girar em uma única direção e, portanto, garante que o motor tenha uma direção de rotação constante cada vez que o motor é acionado.The output control circuit 1406 in accordance with this provision controls the bidirectional switch 2510 to switch the state between connection and disconnection based on the AC 2502 power supply polarity and the external magnetic field polarity, and additionally controls the driving state of the stator coil 2612. As such, the magnetic field generated by the stator can coordinate with the position of the rotor magnetic field 2602 to drive the rotor to rotate in one direction and thus ensures that the motor has a constant direction of rotation each time the engine is started.

[0073] Deve-se perceber que os exemplos supradescritos têm propósito ilustrativo. O presente preceito não deve ser limitante. O estator e rotor 2602 podem ser configurados com diferentes polos magnéticos, tais como quatro ou seis polos magnéticos. Além do mais, o estator e rotor 2602 podem ter diferentes polos magnéticos um em relação ao outro.It should be noted that the above examples have illustrative purpose. This provision should not be limiting. Stator and rotor 2602 may be configured with different magnetic poles, such as four or six magnetic poles. Moreover, the stator and rotor 2602 may have different magnetic poles relative to each other.

[0074] Versados na técnica perceberão que os presentes preceitos são passíveis a uma variedade de modificações e/ou melhorias. Por exemplo, embora a implementação de vários componentes supradescritos possa ser concebida em um dispositivo de hardware, ela pode também ser implementada como uma solução apenas de software - por exemplo, uma instalação em um servidor existente. Além do mais, o hospedeiro e os nós clientes como descrito aqui podem ser implementadas como um firmware, combinação de firmware/software, combinação de firmware/hardware, ou um combinação de hardware/firmware/ software.Those skilled in the art will appreciate that the present precepts are subject to a variety of modifications and / or improvements. For example, while deploying multiple of the above components can be designed on one hardware device, it can also be implemented as a software-only solution - for example, an installation on an existing server. In addition, the host and client nodes as described herein may be implemented as a firmware, firmware / software combination, firmware / hardware combination, or a hardware / firmware / software combination.

[0075] Embora o exposto tenha descrito o que é considerado o melhor modo e/ou outros exemplos, entende-se que várias modificações podem ser feitas neles e que a matéria objeto descrita aqui pode ser implementada em várias formas e exemplos, e que os preceitos podem ser aplicados em inúmeras aplicações, somente algumas das quais foram descritas aqui. Pretende-se pelas reivindicações seguintes reivindicar qualquer ou todas aplicações, modificações e variações que se enquadram no verdadeiro escopo dos presentes preceitos.Although the foregoing has described what is considered the best mode and / or other examples, it is understood that various modifications may be made to them and that the subject matter described herein may be implemented in various forms and examples, and that Precepts can be applied in a number of applications, only some of which have been described here. It is intended by the following claims to claim any or all applications, modifications and variations that fall within the true scope of the present precepts.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Magnetic sensor, characterized in that it comprises: an input hole to be connected to an external power supply; a magnetic field detection circuit configured to generate a magnetic detection signal; an output control circuit configured to control the operation of the magnetic sensor in response to the magnetic detection signal; and an output port, wherein the magnetic field sensing circuit includes: a magnetic sensing element configured to sense an external magnetic field and producing a sensing signal, a signal processing element configured to amplify the sensing signal, and remove interference from the detection signal to generate processed detection signal, and a conversion element configured to convert the processed detection signal to the magnetic detection signal, which is used to control the magnetic sensor to operate in at least one of a first state. and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein, in the first state, a charge current passes from the output orifice outside the magnetic sensor, and in the second state, a charge current passes from the forum to the magnetic sensor output port, wherein the signal processing element comprises an amplifier and a filter circuit. ro, and the gain of the amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

Magnetic sensor according to claim 1, characterized in that the detection signal includes a magnetic field signal and a deviation signal, the amplifier is a periodic interrupt amplifier, and the filter circuit is a pass filter. wherein the signal processing element comprises: a first periodic switch configured to separate the detection signal into the shift signal and magnetic field signal corresponding to a switching frequency and a baseband frequency, respectively, in that the periodic interrupt amplifier is configured to amplify the shift signal and the magnetic field signal and switch the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively, and the Filter circuit is configured to filter the deviation signal at the switching frequency.

Magnetic sensor according to claim 2, characterized in that the periodic interrupt amplifier comprises: a first amplifier; and a second periodic switch, wherein the first amplifier is configured to perform first stage amplification on the shift signal and magnetic field signal from the first periodic switch to generate the amplified shift signal and amplified magnetic field signal, respectively. , and the second periodic switch is configured to switch the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively.

Magnetic sensor according to claim 2, characterized in that the switching frequency is greater than 100 K Hertz and / or the base band frequency is less than 200 Hertz.

Magnetic sensor according to claim 3, characterized in that the periodic interrupt amplifier further comprises a second amplifier disposed between the second periodic switch and the filter circuit, wherein the second amplifier is configured to perform second amplification. stage in the amplified shift signal switched to the switching frequency and the amplified magnetic field signal switched to the baseband frequency, and gain of the first amplifier is greater than the gain of the second amplifier.

Magnetic sensor according to claim 2, characterized in that the signal processing element further comprises a sampling and holding circuit coupled between the periodic interrupt amplifier and the filter circuit, wherein the sampling circuit and Retention is configured to sample a first pair of differential signals during a first half and a second half of a clock cycle, respectively, and produce two pairs of differential signals sampled during the clock cycle.

Magnetic sensor according to claim 5, characterized in that the filter circuit further comprises a first filter configured to compute a second differential signal pair based on the two sampled differential signal pairs and a second filter configured to amplify. additionally the second differential signal pair, removing the bypass signal, and generating a third differential signal pair; and the gain of the first filter is less than the gain of the second filter.

Magnetic sensor according to claim 1, characterized in that the external power supply is an alternating current (AC) power supply and the magnetic detection signal is a switching detection signal, wherein a Switching frequency of the magnetic detection signal is proportional to one frequency of the AC power supply or is twice the frequency of the AC power supply.

9. An integrated circuit for a magnetic sensor, characterized in that it comprises: an input hole to be connected to an external power supply; an outlet hole; and a magnetic field sensing circuitry configured to generate a magnetic sensing signal and comprising: a magnetic sensing element configured to sense an external magnetic field and producing a sensing signal, wherein the sensing signal includes a magnetic field signal. and a bypass signal, a signal processing element configured to amplify the sensing signal and remove interference to generate a processed sensing signal, and a conversion element configured to convert the processed sensing signal to the magnetic sensing signal, which is used to control the magnetic sensor to operate in at least one of a first state and a second state in response to at least the magnetic sensing signal, wherein the signal processing element comprises: a first periodic switch configured to separate the signal of detection on a magnetic field signal and a corresponding deviation signal at a switching frequency and a baseband frequency, respectively; a periodic interrupt amplifier configured to separately amplify the magnetic field signal and the shift signal and switch the amplified shift signal and the amplified magnetic field signal to the switching frequency and baseband frequency, respectively, and a circuit filter set to remove the bypass signal that has been switched to the switching frequency, where the gain of the periodic interrupt amplifier is greater than the gain of the filter circuit.

Motor assembly, characterized in that it comprises a motor driven by an AC power and the magnetic sensor according to any one of claims 1-8 or the integrated circuit for the magnetic sensor according to claim 9.