CN107332394B - 一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及应用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及应用设备，包括整流电路、磁场检测电路及时序控制器；整流电路用于将外部电源转换为直流电源，以为磁场检测电路供电；磁场检测电路用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，磁场检测电路包括依次连接的磁感测器、第一斩波开关、开关电容滤波模块和转换模块；时序控制器输出第一时钟信号至第一斩波开关与第一放大模块，输出第二时钟信号至开关电容滤波模块；且第二时钟信号比第一时钟信号延迟第一预定时间。通过对现有的磁传感器的功能进行扩展，降低整体电路成本，提高可靠性。

Description

一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及应用设备

技术领域

本发明涉及磁场检测技术领域，更为具体的说，涉及一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及应用设备。

背景技术

磁传感器广泛用于现代工业和电子产品中以感应磁场强度来测量电流、位置、方向等物理参数。电机行业中是磁传感器的一个重要应用领域，在电动机中，可以用磁传感器作转子磁极位置传感。

现有技术中，磁传感器通常只能输出磁场检测结果，具体工作时还需要额外设置外围电路，对所述磁场检测结果进行处理，因此整体电路成本较高，可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及家用电器，通过对现有的磁传感器的功能进行扩展，能够降低整体电路成本，提高可靠性。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种磁传感器，包括整流电路、磁场检测电路及时序控制器；

所述整流电路用于将外部电源转换为直流电源，为所述磁场检测电路供电；

所述磁场检测电路用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，其中，所述磁场检测电路包括磁感测器、第一斩波开关、第一放大模块及开关电容滤波模块；

所述时序控制器输出第一时钟信号至所述第一斩波开关与第一放大模块，输出第二时钟信号至所述开关电容滤波模块；其中，所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间。

可选的，所述磁传感器还包括转换模块，所述时序控制器输出第三时钟信号至所述模块转换模块，且所述第二时钟信号比所述第三时钟信号延迟第二预定时间，且所述第一预定时间大于所述第二预定时间。

可选的，所述第一预定时间为所述第一时钟信号的1/4周期。

可选的，所述第二预定时间为5纳秒。

可选的，所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率相同。

可选的，所述第一时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号。

可选的，所述第二时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号。

可选的，所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率均为100K-600K赫兹，包括端点值。

可选的，所述磁感测器包括相对设置的第一端子和第三端子，以及相对设置的第二端子和第四端子；

所述第一斩波开关包括将第一电源分别连接至所述第一端子和第二端子之间的第一开关和第二开关，将接地端分别连接至所述第三端子和第四端子之间的第三开关和第四开关，分别将第一输出端连接至所述第二端子和第三端子之间的第五开关和第六开关，以及，分别将第二输出端连接至所述第四端子和第一端子之间的第七开关和第八开关；

其中，所述第一时钟信号包括第一子时钟信号、第二子时钟信号、第三子时钟信号和第四子时钟信号，所述第一开关和第二开关分别受所述第一子时钟信号和第二子时钟信号控制，所述第三开关和第四开关分别受第四子时钟信号和第三子时钟信号控制，所述第五开关和第六开关分别受所述第四子时钟信号和第三子时钟信号控制，所述第七开关和第八开关分别受所述第三子时钟信号和第四子时钟信号控制；

所述第一子时钟信号与第四子时钟信号相反，所述第二子时钟信号与第三子时钟信号相反，且所述第三子时钟信号与第四子时钟信号为非交叠信号。

可选的，所述开关电容滤波模块包括：第一开关电容滤波器、第二开关电容滤波器、第三开关电容滤波器、第四开关电容滤波器，且每个开关电容滤波器包括至少二开关，所述至少二开关受非交叠时钟信号控制。

可选的，所述第一放大模块包括依次连接的第一放大器、第二斩波开关和第二放大器；

所述第一放大器和第二放大器用于对输入的信号进行增益放大，所述第二斩波开关用于在所述第一时钟信号的控制下将所述第一斩波开关输出的差分信号中的实际检测信号解调到低频区域。

可选的，所述转换模块包括依次连接的比较器和锁存器，所述锁存器与所述时序控制器相连，所述锁存器接收所述第三时钟信号。

相应的，本申请实施例还提供了一种磁传感器集成电路，包括上述的磁传感器，还包括输出端口和连接于所述输出端口和磁场检测电路之间的输出控制电路；

所述输出控制电路用于至少基于所述磁场检测信号，使所述磁传感器集成电路至少在自所述输出端口向外部流出电流的第一状态和自外部向所述输出端口流入电流的第二状态其中一个状态下运行。

相应的，本申请实施例还提供了一种电机组件，包括由一交流电源供电的电机；以及上述的磁传感器集成电路。

相应的，本发明还提供了包括所述电机组件的应用设备。

可选的，所述应用设备为泵、风扇、家用电器或者车辆。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供了一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及家用电器，包括整流电路、磁场检测电路及时序控制器；所述整流电路用于将外部电源转换为直流电源，以为所述磁场检测电路供电；所述磁场检测电路用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，其中，所述磁场检测电路包括依次连接的磁感测器、第一斩波开关、第一放大模块、开关电容滤波模块、第二放大模块和转换模块；所述时序控制器输出第一时钟信号至所述第一斩波开关与第一放大模块，输出第二时钟信号至所述开关电容滤波模块，以及，输出第三时钟信号至所述转换模块；其中，所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间，所述第三时钟信号比所述第二时钟信号延迟第二预定时间。其中，本发明提供的技术方案，通过对现有的磁传感器的功能进行扩展，能够降低整体电路成本，提高可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1a为本申请实施例提供的一种磁传感器的结构示意图；

图1b为本申请实施例提供的一种时序示意图；

图2为本申请实施例提供的一种整流电路的结构示意图；

图3a为本申请实施例提供的一种磁感测器和第一斩波开关的结构示意图；

图3b为四个子时钟信号的时序图；

图3c为放电开关和第一斩波开关的信号控制示意图；

图3d为图3a中所示电路中的信号示意图；

图4为本申请实施例提供的一种第一放大模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种开关电容滤波模块的结构示意图；

图6a为本申请实施例提供的另一种开关电容滤波模块的结构示意图；

图6b为图6a相应的一种时序图；

图6c为本申请实施例提供的一种加法器的结构示意图；

图7a为本申请实施例提供的一种转换模块的结构示意图；

图7b为本申请实施例提供的一种判断磁场极性的原理示意图；

图8为本申请实施例提供的一种周期时钟信号下的各信号输出示意图；

图9为本申请实施例提供的一种磁传感器集成电路的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的输出控制电路的电路示意图；

图11为本申请实施例提供的另一个输出控制电路的电路示意图；

图12为本申请实施例提供的又一个输出控制电路的电路示意图；

图13为本申请实施例提供的电机组件的电路结构示意图；

图14为本申请实施例提供的同步电机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，现有技术中，磁传感器通常只能输出磁场检测结果，具体工作时还需要额外设置外围电路，对所述磁场检测结果进行处理，因此整体电路成本较高，可靠性较差。

基于此，本申请实施例提供了一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及家用电器，通过对现有的磁传感器的功能进行扩展，能够降低整体电路成本，提高可靠性。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1a至图14所示，对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。

其中，参考图1所示，为本申请实施例提供的一种磁传感器的结构示意图，其中，所述磁传感器，包括：

整流电路100、磁场检测电路200及时序控制器300；

所述整流电路100用于将外部电源转换为直流电源，以为所述磁场检测电路200供电；

所述磁场检测电路200用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，其中，所述磁场检测电路200包括依次连接的磁感测器201、第一斩波开关202、第一放大模块203、开关电容滤波模块204、第二放大模块205和转换模块206；

所述时序控制器300输出第一时钟信号至所述第一斩波开关202与第一放大模块203，输出第二时钟信号至所述开关电容滤波模块204，以及，输出第三时钟信号至所述转换模块206；其中，所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间，所述第二时钟信号比所述第三时钟信号延迟第二预定时间，且所述第一预定时间大于所述第二预定时间。在本施方式中，所述转换模块206为模数转换模块。

为了保证输出信号的准确性，第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号之间具有一定延迟。可选的，本申请实施例提供的所述第一预定时间为所述第一时钟信号的1/4周期。以及，所述第二预定时间为5纳秒。并且，本申请实施例提供的所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率相同。其中，可选参考图1b所示，为本申请实施例提供的一种时序示意图，需要说明的是，图中第一时钟信号至第三时钟信号仅仅是表示三个信号之间的先后时序关系(即，可选的所述第一预定时间为所述第一时钟信号的1/4周期，以及，所述第二时钟信号比所述第三时钟信号延迟5纳秒)和频率关系(即，所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率相同)，并不代表本申请实施例提供的磁传感器工作时的真实信号。

如图1所示，本申请实施例提供的外部电源可以为交流电源，整流电路100包括有连接外部交流电源的第一输入端口11和第二输入端口12；整流电路100将外部交流电源转换为直流电源，而后传输至与其连接的磁场检测电路200进行直接或者间接的供电。其中，磁场检测电路200用于整流电路100输出的直流电压而进行感知外部磁场的变化输出磁场检测信号。

在本申请的一个具体实施例中，整流电路100可以包括全波整流桥和与全波整流桥的输出连接的稳压单元，其中，全波整流桥用于将交流电源输出的交流信号转换为直流信号，而稳压单元用于将全波整流桥输出的直流信号稳定在预设值范围内。可以参考图2所示，为本申请实施例提供的一种整流电路的结构示意图，其中，全波整流桥110包括：串联的第一二极管111和第二二极管112以及串联的第三二极管113和第四二极管114；所述第一二极管111和所述第二二极管112的公共端为第一输入端口11与交流电源的VAC+电连接；所述第三二极管113和所述第四二极管114的公共端为第二输入端口12与交流电源的VAC-电连接。

其中，所述第一二极管111的输入端与所述第三二极管113的输入端电连接形成全波整流桥110的第一输出端V1，所述第二二极管113的输出端与所述第四二极管114的输出端电连接形成全波整流桥110的第二输出端V2。所述第二输出端V2输出16V左右的直流电压。

以及，稳压单元120包括连接于全波整流桥110的第一输出端和第二输出端之间的第一稳压二极管121、第一电阻122、第二电阻123、第二稳压二极管124和晶体管125；其中，第一稳压二极管121的阳极和第二稳压二极管124的阳极均连接全波整流桥110的第一输出端，第一稳压二极管121的阴极和第一电阻122的第一端均连接全波整流桥110的第二输出端，第一电阻122的第二端连接第二电阻123的第一端和晶体管125的第一端，第二电阻123的第二端连接晶体管125的栅极和第二稳压二极管124的阴极，其中，晶体管125的第二端和第二稳压二极管124的阳极分别做为稳压单元120的两个输出端，即，整流电路的两个输出端。其中，整流电路的第一输出端AVDD输出电压为5V左右的直流电压，第二输出端AVSS为接地端。

如图1所示，磁场检测电路200包括依次连接的磁感测器201、第一斩波开关202、第一放大模块203、开关电容滤波模块204、第二放大模块205和转换模块206；其中，磁感测器201的输入端与整流电路100的输出端连接，用于感知外部磁场的极性并输出磁场差分信号给第一斩波开关202；所述第一斩波开关202根据所述时序控制器300的控制，根据所述磁感测器201输出的磁场感知信号生成差分信号，并将所述磁场差分信号与偏差信号分别调制到高频区域和基带频率。较佳的，所述高频区域频率大于100K赫兹，所述基带频率小于200赫兹。

具体结合图3a至图3c所示，图3a为本申请实施例提供的一种磁感测器和第一斩波开关的结构示意图，图3b为四个子时钟信号的时序图，以及，图3c为放电开关和第一斩波开关的信号控制示意图。

其中，所述磁感测器201包括四个接触端子，其中，磁感测器201包括相对设置的第一端子A和第三端子C，以及相对设置的第二端子B和第四端子D；在本申请实施例中，磁感测器201为霍尔极板，磁感测器201受第一电源13驱动，且第一电源13可以为整流电路100提供。在本实施例中，所述电源13为不受温度变化影响的恒流源。

所述第一斩波开关202包括图3a中K1至K8八个开关，连接在四个接触端子之间，其中，第一斩波开关202包括将第一电源13分别连接至所述第一端子A和第二端子B之间的第一开关K1和第二开关K2，将接地端GND分别连接至所述第三端子C和第四端子D之间的第三开关K3和第四开关K4，分别将第一输出端P连接至所述第三端子C和第四端子D的第六开关K6和第五开关K5，以及，分别将第二输出端N连接至所述第二端子B和第一端子A的第七开关K7和第八开关K8。

其中，所述第一时钟信号包括第一子时钟信号CK2B、第二子时钟信号CK1B、第三子时钟信号CK2和第四子时钟信号CK1，所述第一开关K1和第二开关K2分别受所述第一子时钟信号CK2B和第二子时钟信号CK1B控制，所述第三开关K3和第四开关K4分别受第三子时钟信号CK2和第四子时钟信号CK1控制，所述第五开关K5和第六开关K6分别受所述第三子时钟信号CK2和第四子时钟信号CK1控制，所述第七开关K7和第八开关K8分别受所述第三子时钟信号CK2和第四子时钟信号CK1控制。

为了保证信号输出的准确性，所述第一时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号。其中，所述第一子时钟信号CK2B与第三子时钟信号CK2相反，所述第二子时钟信号CK1B与第四子时钟信号CK1相反，且所述第三子时钟信号CK2与第四子时钟信号CK1为非交叠子时钟信号。

其中，在第一端子A与第一电源13导通，且第三端子C与接地端GND导通时，第二端子B与第二输出端N导通，第四端子D和第一输出端P导通；在第二端子B与第一电源13导通，且第四端子D与接地端GND导通时，第一端子A与第二输出端N导通，第三端子C与第一输出端P导通。其中，第一输出端P和第二输出端N输出一差分信号为P1和N1。

此外，除上述磁感测器201和第一斩波开关202外，磁传感器还包括连接在第一端子A和第三端子C之间的第一放电线路14，即第一端子A和第三端子C之间的线路，以及，连接在第二端子B和第四端子D之间的第二放电线路15，即，第二端子B和第四端子D之间的线路；当第一端子A和第三端子C为电源输入端、第二端子B和第四端子D为磁感知信号输出端前，第二放电线路15导通；当第一端子A和第三端子C为磁感知信号输出端、第二端子B和第四端子D为电源输入端前，第一放电线路14导通。

在一可能的实现方式中，第一放电线路14可以包括串联的第一放电开关S1与第二放电开关S2，所述第一放电开关S1和第二放电开关S2分别受所述第一子时钟信号CK2B和所述第二子时钟信号CK1B的控制；该第二放电线路15包括串联的第三放电开关S3与第四放电开关S4，所述第三放电开关S3和第四放电开关S4分别受所述第一子时钟信号CK2B和所述第二子时钟信号CK1B的控制。

当所述第一端子A和所述第三端子C为电源输入端，所述第二端子B和所述第四端子D为磁感知信号输出端时，且在所述第一子时钟信号CK2B和所述第二子时钟信号CK1B的交叠期间，所述第一放电开关S1和所述第二放电开关S2同时导通；当所述第一端子A和所述第三端子C为磁感知信号输出端，所述第二端子B和所述第四端子D为电源输入端时，且在所述第一子时钟信号CK2B和所述第二子时钟信号CK1B的交叠期间，所述第三放电开关S3和所述第四放电开关S4同时导通。

如图3b所示，四个子时钟信号包括两个非交叠控制信号，即所述第三子时钟信号CK1和第四子时钟信号CK2，以及两个交叠控制信号，即第二子时钟信号CK1B和第一子时钟信号CK2B。其中，CK1与CK1B相反，CK2与CK2B相反。所述交叠子时钟信号CK1B和CK2B在交叠期间，即两条虚线之间的时间段，均为高电平。上述两个非交叠子时钟信号CK1和CK2，以及两个交叠子时钟信号CK1B和CK2B的频率可以为100K-600KHz，包括端点值，其中优选为400KHz。

在本申请实施例中，第一斩波开关202包括的八个开关，以及放电线路包括的四个放电开关均可以为晶体管开关。进一步的，结合图3c所示，在CK1为高电平时，CK2B为高电平，CK2和CK1B为低电平，此时所述第二端子B和所述第四端子D为分别接通第一电源和接地端GND，为电源输入端，而所述第三端子C与所述第一输出端P之间的开关导通，所述第一端子A与所述第二输出端N之间的开关导通，则所述第一端子A和所述第三端子C为磁感知信号输出端。在CK1刚从高电平变为低电平后的一小段时间内，即图3b中第一组两条虚线之间的时间段，为两个交叠子时钟信号CK1B和CK2B的交叠期，此期间CK1B和CK2B均为高电平，所述第二端子B和所述第四端子D之间的所述第三放电开关S3和第四放电开关S4均导通，所述第二端子B和所述第四端子D之间短路，消除了第二端子B和第四端子D之间的寄生电容存储的电荷。此后，在CK1为低电平时，CK2B为低电平，CK2和CK1B为高电平，此时所述第一端子A和所述第三端子C为分别接通第一电源和接地端GND，为电源输入端，而所述第二端子B与所述第一输出端P之间的开关导通，所述第四端子D与所述第二输出端N之间的开关导通，则所述第二端子B和所述第四端子D为磁感知信号输出端。在CK1刚从低电平变为高电平前的一小段时间内，即图3b中第二组两条虚线之间的时间段，为两个子时钟信号CK1B和CK2B的交叠期，此期间CK1B和CK2B均为高电平，所述第一端子A和所述第三端子C之间的所述第一放电开关S1和第二放电开关S2均导通，所述第一端子A和所述第三端子C之间短路，消除了第一端子A和第三端子C之间的寄生电容存储的电荷。

图3d为图3a所示电路中的信号示意图。其中，CK为时钟信号；Vos为磁感测器201的偏差电压信号，霍尔板201的物理性质决定，可以假设其在时钟信号周期内的任何时刻都是保持不变的。Vin和-Vin为第一斩波开关输出在时钟信号CK的前半周期和后半周期输出的理想磁场电压信号，即霍尔板201无偏差信号干扰的理想输出。如前面所述，在时钟信号CK的一个半周期，接线端子A和C分别与第一电源和地导通，接线端子B和D作为输出端导通；在时钟信号CK的另一个半周期接线端子B和D分别与第一电源和地导通时，接线端子A和C作为输出端导通。在时钟信号CK的前后两个半周期，第一斩波开关输出的理想磁场电压信号大小相等，方向相反。Vout为第一斩波开关的输出信号，是偏差信号Vos和理想磁场信号Vin的叠加。经过第一斩波开关，上述实际检测信号调制到高频区域。

在本申请的一种实施方案中，所述磁感测器输出的理想磁场电压信号非常小，通常只有零点几毫伏，偏差信号Vos接近10毫伏，因此后期需要消除偏差信号，并对理想磁场电压信号进行高增益处理。

在本申请实施例中，磁感测器201输出的磁感知信号包括有实际检测信号和偏差信号，实际检测信号即为磁感测器201检测到的与外部磁场匹配的理想磁场电压信号，而偏差信号为磁感测器201的固有偏差。其中，磁感测器201输出的理想磁场电压信号非常小，通常只有零点几毫伏，而偏差信号则接近10毫伏，因而后期需要消除偏差信号，并对理想磁场电压信号进行高增益处理。如图1所示，所述第一放大模块203根据所述时序控制器300的控制，对所述第一斩波开关202输出的差分信号进行增益放大，并将所述第一斩波开关202输出的差分信号中的实际检测信号解调制低频区域后输出。

具体参考图4所示，为本申请实施例提供的一种第一放大模块的结构示意图，其中，第一放大模块可以为斩波放大模块，即，所述第一放大模块包括依次连接的第一放大器A1、第二斩波开关Z2和第二放大器A2；

所述第一放大器A1和第二放大器A2用于对输入的信号进行增益放大，所述第二斩波开关Z2用于在所述第一时钟信号的控制下将所述第一斩波开关202输出的差分信号中的实际检测信号解调到低频区域。其中，第一放大器A1是折叠式放大器，第二放大器A2可以是单级放大器。

其中，本申请实施例中，第一放大器A1的输出也是一差分信号P1和N1；第二斩波开关Z2被配置为在每个时钟周期的前半周期直接输出该差分信号，而在每个时钟周期的后半周期将该差分信号中的两个不同信号互换后输出，定义第二斩波开关Z2的一对输出信号表示为P2和N2。

如图1所示，经过前期信号处理后，需要对将第一放大模块203输出的差分信号进行消除偏差信号的处理。其中，所述开关电容滤波模块204根据所述时序控制器300的控制，对所述第一放大模块203输出的差分信号进行采样滤波。具体的，参考图5所示，为本申请实施例提供的一种开关电容滤波模块的结构示意图，其中，所述开关电容滤波模块包括：第一开关电容滤波器SCF1、第二开关电容滤波器SCF2、第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4，且每个开关电容滤波器包括至少二开关，所述至少二开关受非交叠时钟信号控制。即，为了保证信号输出的准确性，第二时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号，且每个开关电容滤波器的至少二开关受该至少二非交叠子时钟信号的控制。

其中，第一放大模块输出的差分信号包括有两个子差分信号分别为第一子差分信号P2和第二子差分信号N2，开关电容滤波模块204的第一开关电容滤波器SCF1和第三开关电容滤波器SCF3分别对第一子差分信号P2的前半周期和后半周期进行采样，而第二开关电容滤波器CF2和第四开关电容滤波器SCF4分别对第二子差分信号N2的前半周期和后半周期进行采样。

具体的，结合图6a和图6b所示，图6a为本申请实施例提供的另一种开关电容滤波模块的结构示意图，图6b为图6a中相应的一种时序图，其中，开关电容滤波模块包括：第一开关电容滤波器SCF1至第四开关电容滤波器SCF4，每一开关电容滤波器均由两个传输门开关和相应两个电容组成(参考图6a中虚线框中结构)。其中，本申请提供的开关电容滤波器与现有技术相同，故不做多余结构上的描述。

其中，由于第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2是对差分信号的前半周期进行采样，而第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4是对差分信号的后半周期进行采样。

因此，结合图6a中第二时钟信号包括四个子时钟信号，每个子时钟信号CK1’、CK2’、CK1B’和CK2B’接入传输门开关的位置和图6b的所示的时序以控制每个传输门开关；其中，

当差分信号输入时，在差分信号的前半周期，第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2的前一个传输门开关TG1为开启状态，第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2的后一个传输门开关TG2为关闭状态，而第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4的前一个传输门开关TG1为关闭状态，第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4的后一个传输门开关TG2为开启状态；而后，在差分信号的后半周期，第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2的前一个传输门开关TG1为关闭状态，第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2的后一个传输门开关TG2为开启状态，而第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4的前一个传输门开关TG1为开启状态，第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4的后一个传输门开关TG2为关闭状态，以此，实现第一开关电容滤波器SCF1和第三开关电容滤波器SCF3分别第一子差分信号的前半周期和后半周期进行采样为第一、第三子采样信号P2A和P2B，而第二开关电容滤波器CF2和第四开关电容滤波器SCF4分别对第二子差分信号的前半周期和后半周期进行采样为第二、第四子采样信号N2A和N2B。

进一步的，参考图6a所示，本申请实施例提供的开关电容滤波模块还包括设置于第一开关电容滤波器SCF1和第二开关电容滤波器SCF2之间的两组电容组，每一电容组包括两个并联的电容，且一电容组连接于第一开关电容滤波器SCF1的两个传输门开关的公共端和第二开关电容滤波器SCF2的两个传输门开关的公共端之间，以及，另一电容组连接于第一开关电容滤波器SCF1的TG2输出端和第二开关电容滤波器SCF2的TG2输出端之间；以及，还包括设置于第三开关电容滤波器SCF3和第四开关电容滤波器SCF4之间的两组电容组，每一电容组包括两个并联的电容，且一电容组连接于第三开关电容滤波器SCF3的两个传输门开关的公共端和第四开关电容滤波器SCF4的两个传输门开关的公共端之间，以及，另一电容组连接于第三开关电容滤波器SCF3的TG2输出端和第四开关电容滤波器SCF4的TG2输出端之间。

其中优选的，本申请实施例提供的电容组中，两个电容可以为MIM电容，即，电容组为并联设置的两个MIM电容C’。

在本实施方式中，所述开关电容滤波器的第二时钟信号比所述第一时钟信号延时一第一预定时间，如1/4周期(如图6b所示第二时钟信号比第一时钟信号延时1/4周期)，从而避开差分信号的波峰与波谷作为采样点，提高信号采样的精确度。

所述开关电容滤波模块204还包括加法器2041。所述加法器2041用于将所述开关电容滤波模块204输出的信号通过相加方式消除偏差信号处理并增益放大后输出，输出一对差分信号P3和N3。其中，所述加法器2041可以为跨导放大器，且所述跨导放大器的增益为2。

参考图6c所示，为本申请实施例提供的一种加法器的结构示意图，加法器包括一运算放大器A’和三个电压电流转换器分别为第一电压电流转换器M1、第二电压电流转换器M2和第三电压电流转换器M3。每个电压电流转换器均与电流源连接，且每个电压电流转换器均包括两个MOS管。其中，第一电压电流转换器M1的一MOS管的栅极接入采样信号P2A、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的同相端，另一MOS管的栅极接入采样信号N2A、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的反相端；第二电压电流转换器M2的一MOS管的栅极接入采样信号P2B、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的同相端，另一MOS管的栅极接入采样信号N2B、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的反相端；且第三电压电流转换器M3的一MOS管的栅极接入运算放大器A’输出的差分信号N3、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的同相端，而另一MOS管的栅极接入运算放大器A’输出的差分信号P3、且该MOS管的输出端连接运算放大器A’的反相端。其中，加法器的电压电流转换器将输入的采用信号转换为电流后通过相加方式消除偏差，并经其运算放大器增益放大后输出。

其中，所述第二放大模块205进一步将该加法器2041输出的磁场差分信号进行放大。较佳的，第二放大模块205可以为可编程增益放大器，且所述可编程增益放大器的增益为5。

在本实施方式中，所述磁场电压信号经所述第一放大模块、加法器及第二放大模块放大增益较佳为800-2000，优选地为1000。在其他实施方式中，可通过将第一放大模块、加法器及第二放大模块设置为不同的增益以将磁场电压信号放大到所需增益。

最终，所述转换模块206根据所述时序控制器300的控制，将所述第二放大模块205输出的差分信号转换为数字信号后输出。具体地，参考图7a所示，为本申请实施例提供的一种转换模块的结构示意图，其中，所述转换模块包括：

第一比较器C1、第二比较器C2和锁存逻辑电路S；其中，所述第一比较器C1和第二比较器C2分别连接一对差分参考电压Vh和Vl及所述第二放大模块输出的一对差分信号P3和N3，第一比较器C1和第二比较器C2的该对差分参考电压反接。第一比较器C1用于将第二放大模块输出的电压信号与一较高阈值Rh比较，第二比较器C2用于将第二放大模块输出的电压信号与一较低阈值Rl比较。所述第一比较器C1和所述第二比较器C2的输出端被输入所述锁存逻辑电路S。

其中，结合图7b所示，所述第一比较器C1被配置为输出所述第二放大模块输出的电压信号与一较高阈值Rh的比较结果或所述外部磁场的磁场强度与预定工作点Bop的比较结果，第二比较器C2被配置为输出所述第二放大模块输出的电压信号与一较低阈值Rl的比较结果或外部磁场的磁场强度与预定释放点Brp的比较结果；

所述锁存逻辑电路S被配置为第一比较器C1的比较结果是表示所述第二放大模块输出的电压信号大于该较高阈值Rh或外部磁场的磁场强度达到预定工作点Bop时使所述信号处理单元300输出第一电平(如高电平)，表示外部磁场为一种磁极性；

当第二比较器C2的比较结果是表示所述第二放大模块输出的电压信号小于该较低阈值Rl或外部磁场的磁场强度未达到预定释放点Brp时，使所述信号处理单元300输出与第一电平相反的第二电平(低电平)，表示外部磁场为另一种磁极性；

当所述第一比较器C1和第二比较器C2的比较结果表示所述第二放大模块输出的电压信号处于所述较高阈值Rh和较低阈值Rl之间，或表示外部磁场的磁场强度在所述工作点Bop和所述释放点Brp之间时，使所述信号处理单元300的输出保持原输出状态不变。

所述第二时钟信号比时序控制器输出至所述锁存逻辑电路S的第三时钟信号延迟一第二预定时间，如5纳秒，从而避开所述开关电容滤波器的开关切换点产生的噪音从而采集到正确的信号。所述逻辑锁存电路S与所述时序控制器相连，所述逻辑锁存电路接收所述第三时钟信号，通过所述逻辑锁存电路S保证输出状态不会随输入状态的变化而变化，保持输出状态不变。

结合图8对本申请实施例提供的信号处理单元的信号处理过程进行进一步说明。其中，图8左边示出各模块在周期时钟信号下的各差分信号输出，右边是对应的信号频域示意图。

从上面介绍到的内容可知，第一斩波开关的输出信号Vout是偏差信号Vos和理想磁场信号Vin的叠加，同时等于差分信号P1与N1的差值，差分信号P1与N1大小相等，方向相反。依据前面描述可知在时钟信号CK1的前后两个半周期，第一斩波开关输出的理想磁场电压信号大小相等，方向相反。参考图7左边图示，信号P1在时钟信号前后两个半周期分别用P1A和P1B表示，信号N1在时钟信号前后两个半周期分别用N1A和N1B表示，其输出分别为：

P1A＝(Vos+Vin)/2；P1B＝(Vos-Vin)/2

N1A＝-P1A＝-(Vos+Vin)/2；N1B＝-P1B＝-(Vos-Vin)/2

为便于理解，下面的描述中省略差分信号的系数1/2，经过第一放大器A1，第二斩波开关的输入信号为一对差分信号P1’和N1’，信号P1’在时钟信号前后两个半周期分别用P1A’和P1B’表示，信号N1’在时钟信号前后两个半周期分别用N1A’和N1B’表示。由于所述第一放大器A1的带宽限制，经所述第一放大器A1输出的差分信号为三角波差分信号，下述公式仅为信号形式，其输出分别为：

P1A’＝A(Voff+Vin)/2；P1B’＝A(Voff-Vin)/2

N1A’＝-P1A’＝-A(Voff+Vin)/2；N1B’＝-P1B’＝-A(Voff-Vin)/2

其中，A是第一放大器的放大倍数，Voff是第一放大器的输出信号中的偏差，等于磁感测器的固定偏差Vos和第一放大器的偏差之和，由于所述第一放大器A1的带宽限制，所述偏差Voff是变化的。为便于理解，下面的描述中省略差分信号的系数和放大器的放大系数。

则经过开关电容滤波模块后：

第二斩波开关Z2被配置为在每个时钟周期的前半周期直接输出该对差分信号而在每个时钟周期的后半周期将该对差分信号互换输出，第二斩波开关的一对差分输出信号表示为P2和N2。信号P2在时钟信号前后两个半周期分别用P2A和P2B表示，信号N2在时钟信号前后两个半周期分别用N2A和N2B表示，其输出分别为：

P2A＝P1A’＝(Voff+Vin)；P2B＝N1B’＝-(Voff-Vin)

N2A＝N1A’＝-(Voff+Vin)；N2B＝P1B’＝(Voff-Vin)；

开关电容滤波模块204中的四个开关电容滤波器对于差分信号P2和N2中每个信号，在每个时钟周期的前后两个半周期内分别采集数据并分为两路采样信号各自输出，即开关电容滤波模块采集两对采样信号为：一对是P2A和P2B，另一对是N2A和N2B。

上述经过采样得到的四路信号经过所述加法器，输出P3和N3；加法器对两对采样信号分别进行相加处理，其输出分别为：

P3＝P2A+P2B＝(Voff+Vin)+(-(Voff-Vin))＝2Vin

N3＝N2A+N2B＝-(Voff+Vin)+(Voff-Vin)＝-2Vin

可以看出，开关电容滤波模块输出信号P3和N3中只有经放大的理想磁场电压信号，偏差信号已被消除。

此外，本申请实施例提供的磁传感器集成电路还包括计数器207，所述计数器207与转换模块206连接，所述计数器207用于在计数预设时间后，将所述转换模块206输出的数字信号(即磁场检测信号)输出，通过计数器207计数延迟一定的时间(如50微秒)后输出数字信号，确保整体电路有足够的响应时间。

相应的，本申请实施例还提供了一种磁传感器集成电路，具体参考图9所示，为本申请实施例提供的一种磁传感器集成电路的结构示意图，其中，磁传感器集成电路包括：

上述任意一实施例提供的磁传感器10，还包括输出端口20和连接于所述输出端口20和磁场检测电路(即磁传感器10的磁场检测电路)之间的输出控制电路30；

所述输出控制电路30用于至少基于所述磁场检测信号，使所述磁传感器集成电路至少在自所述输出端口20向外部流出电流的第一状态和自外部向所述输出端口20流入电流的第二状态其中一个状态下运行。所述输出控制电路30由所述全波整流桥110的第二输出端V2的直流电压供电。具体地，可以是自所述输出端口20向外部流出负载电流的第一状态，也可以是自外部向所述输出端口20流入负载电流的第二状态，还可以是上述第一状态和第二状态交替运行。由此，在本发明另一实施例中，所述输出控制电路30更进一步的可被配置为：当所述集成电路符合预定条件时响应于一控制信号，在自所述输出端口20向外部流出负载电流的第一状态和自外部向所述输出端口20流入负载电流的第二状态至少其中一个状态下运行，当不符合所述预定条件时在阻止所述第一状态和第二状态的第三状态下运行。在一个较佳的实例中，所述第三状态的出现频率与所述交流电源的频率成正比。

本申请上述实施例公开的磁传感器集成电路中，所述输出控制电路30的第三状态的状态类型可以根据用户需求自行配置，只要能够阻止所述输出控制电路30进入第一状态和第二状态即可，例如，当所述输出控制电路30运行在第三状态时对所述磁场感应信号无响应(可以理解为获取不到所述磁场感应信号)或使所述输出端口20的电流远小于所述负载电流(例如小于所述负载电流的四分之一，此时该电流相对于所述负载电流基本上可以忽略不计)。

所述计数器207用于当获取到预定触发信号后开始计时，当计时时长达到预定时长时，表明所述磁传感器集成电路符合预定条件开始工作。更为具体的，所述预定触发信号可以为磁传感器集成电路中特定电压上升达到预定阈值时生成的触发信号，其中，所述特定电压例如可以是磁场检测电路130的供电电压。具体地，在第三状态下，所述计数器207在获取预定触发信号后开始计时所述预定时长后，如50微秒所述输出控制电路30进入第一或第二状态。

在本申请的一个实施例中，所述输出控制电路30包括：第一开关和第二开关，所述第一开关与所述输出端口连接在所述第一电流通路中，所述第二开关与所述输出端口连接在与所述第一电流通路方向相反的第二电流通路中，所述第一开关和第二开关在所述磁场检测信号的控制下选择性地导通。较佳的，所述第一开关可以为三极管，所述第二开关可以为三极管或二极管，本发明对此并不做限定，视情况而定。

具体的，在本申请的一个实施例中，如图10所示，所述第一开关31和第二开关32为一对互补的半导体开关。所述第一开关31为低电平导通，所述第二开关32为高电平导通，其中，所述第一开关31与所述输出端口20连接在第一电流通路中，所述第二开关32与所述输出端口20连接在第二电流通路中，所述第一开关31和所述第二开关32两个开关的控制端均连接磁传感器10，第一开关31的电流输入端接较高电压(例如直流电源)，电流输出端与第二开关32的电流输入端连接，第二开关32的电流输出端接较低电压(例如接地端)。若所述磁传感器输出的磁场检测信号是低电平，第一开关31导通，第二开关32断开，负载电流自较高电压经第一开关31和输出端口20向外流出，若所述磁传感器10输出的磁场检测信号是高电平，第二开关32导通，第一开关31断开，负载电流自外部流入输出端口20并流过第二开关32。图10的实例中第一开关31为正通道金属氧化物半导体场效应晶体管(P型MOSFET)，第二开关32为负通道金属氧化物半导体场效应晶体管(N型MOSFET)。可以理解的是，在其他实施例中，第一开关和第二开关也可以是其他类型的半导体开关，例如可以是结型场效应晶体管(JFET)或金属半导体场效应管(MESFET)等其他场效应晶体管。

在本申请的另一个实施例中，如图11所示，所述第一开关31为高电平导通的开关管，所述第二开关32为单向导通二极管，第一开关31的控制端和第二开关32的阴极连接磁传感器10。第一开关31的电流输入端连接整流电路的输出，第一开关31的电流输出端和第二开关32的阳极与输出端口20均连接。其中，所述第一开关31与所述输出端口20连接在第一电流通路中，所述输出端口20、所述第二开关32与所述磁传感器10连接在第二电流通路中，若所述磁传感器10输出的磁场检测信号是高电平，第一开关31导通，第二开关32断开，负载电流自整流电路经第一开关31和输出端口20向外流出，若所述磁传感器10输出的磁场检测信号是低电平，第二开关32导通，第一开关31断开，负载电流自外部流入输出端口20并流过第二开关32。可以理解，在本申请的其他实施例中，所述第一开关31和所述第二开关32还可以为其他结构，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在本申请的另一个实施例中，所述输出控制电路30具有自所述输出引脚向外流出电流的第一电流通路、自所述输出引脚向内流入电流的第二电流通路、以及连接在所述第一电流通路和第二电流通路其中一个通路中的开关，所述开关由所述磁场检测电路输出的磁场检测信息控制，使得第一电流通路和第二电流通路选择性导通。可选的，所述第一电流通路和第二电流通路其中另一个通路中不设开关。作为一种具体实现，如图12所示，所述输出控制电路30包括一单向导通开关33，单向导通开关33与输出端口20连接在第一电流通路,其电流输入端可连接磁传感器10的输出端，磁传感器10的输出端还可经电阻R1与输出端口20连接在与所述第一电流通路方向相反的第二电流通路中。单向导通开关33在磁场感应信号为高电平时导通，负载电流经单向导通开关33和输出端口20向外流出，所述磁场感应信号为低电平时单向导通开关33断开，负载电流自外部流入输出端口20并流经电阻R1和磁传感器10。作为一种替代，所述第二电流通路中的电阻R1也可以替换为与单向导通开关33反向并联的单向导通开关。这样，自输出端口流出的负载电流和流入的负载电流较为平衡。

在另一种具体实现中，所述输出控制电路30包括反向串联于磁场检测电路的输出端和输出端口之间的第一二极管和第二二极管、与串联的第一、第二二极管并联的第一电阻、以及连接于第一、第二二极管的公共端与电源Vcc之间的第二电阻，其中，第一二极管的阴极与磁场检测电路的输出端连接。第一二极管由磁场检测信息控制。在磁场检测信息为高电平时第一二极管截止，负载电流经第二电阻和第二二极管自输出端口向外流出，所述磁场检测信息为低电平时，负载电流自外部流入输出端口并流经第一电阻和磁场检测电路。

下面结合一具体应用，对本申请实施例所提供的磁传感器集成电路进行描述。

如图13所示，本申请实施例还提供了一种电机组件，所述电机组件包括：由一交流电源1000供电的电机2000；与所述电机2000串联的双向导通开关3000；以及依据本申请上述任一实施例所提供的磁传感器集成电路4000，所述磁传感器集成电路4000的输出端口与所述双向导通开关3000的控制端电连接。优选的，所述电机组件还包括降压电路5000，用于将所述交流电源1000降压后提供给所述磁传感器集成电路4000。磁传感器集成电路4000靠近电机2000的转子安装以感知转子的磁场变化。优选的，双向导通开关3000可以是三端双向可控硅开关(TRIAC)。可以理解，双向导通开关也可由其他类型的合适的开关实现，例如可以包括反向并联的两个硅控整流器，并设置相应的控制电路，依据磁传感器集成电路的输出端口的输出信号经所述控制电路按照预定方式控制这两个硅控整流器。

可以理解，双向导通开关也可由其他类型的合适的开关实现，例如可以包括反向并联的两个硅控整流器，并设置相应的控制电路，依据磁传感器集成电路的输出端口的输出信号经所述控制电路按照预定方式控制这两个硅控整流器。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，所述电机为同步电机，可以理解，本发明的磁传感器集成电路不仅适用于同步电机，也适用于其他类型的永磁电机如直流无刷电机。如图14所示，所述同步电机包括定子和可相对定子旋转的转子1001。定子具有定子铁心1002及绕设于定子铁心1002上的定子绕组1006。定子铁心1002可由纯铁、铸铁、铸钢、电工钢、硅钢等软磁材料制成。转子1001具有永磁铁，定子绕组1006与交流电源串联时转子1001在稳态阶段以60f/p圈/分钟的转速恒速运行，其中f是所述交流电源的频率，p是转子的极对数。本实施例中，定子铁心1002具有两相对的极部1004。每一极部具有极弧面1005，转子1001的外表面与极弧面1005相对，两者之间形成基本均匀气隙。本申请所称基本均匀的气隙，是指定子与转子之间大部分形成均匀气隙，只有较少部分为非均匀气隙。优选的，定子极部的极弧面1005上设内凹的起动槽1007，极弧面1005上除起动槽1007以外的部分则与转子同心。上述配置可形成不均匀磁场，保证转子在静止时其极轴S1相对于定子极部的中心轴S2倾斜一个角度，允许电机在集成电路的作用下每次通电时转子可以具有起动转矩。其中转子的极轴S1指转子两个极性不同的磁极之间的分界线，定子极部1004的中心轴S2指经过定子两个极部1004中心的连线。本实施例中，定子和转子均具有两个磁极。可以理解的，在更多实施例中，定子和转子的磁极数也可以不相等，且具有更多磁极，例如四个、六个等。

较佳的，所述输出控制电路30被配置为在所述交流电源1000为正半周期且所述磁场检测电路20检测所述永磁转子的磁场为第一极性、或者所述交流电源1000为负半周期且所述磁场检测电路20检测所述永磁转子的磁场为与所述第一极性相反的第二极性时，使所述双向导通开关3000导通。当所述交流电源1000为负半周期且永磁转子为所述第一极性，或者所述交流电源1000为正半周期且所述永磁转子为第二极性时,使所述双向导通开关3000截止。

在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述输出控制电路30被配置为在所述交流电源1000为正半周期且所述次传感器10检测所述永磁转子的磁场为第一极性、或者所述交流电源1000为负半周期且所述磁传感器10检测所述永磁转子的磁场为与所述第一极性相反的第二极性时，使所述双向导通开关3000导通。当所述交流电源1000为负半周期且永磁转子为所述第一极性，或者所述交流电源1000为正半周期且所述永磁转子为第二极性时,使与所述双向导通开关3000截止。

优选的，所述输出控制电路30被配置为在所述交流电源1000输出的信号位于正半周期且所述磁传感器10检测所述永磁转子的磁场为第一极性时，控制电流由所述集成电路流向所述双向导通开关3000，并在所述交流电源1000输出的信号位于负半周期且所述磁传感器10检测所述永磁转子的磁场为与所述第一极性相反的第二极性时，控制电流由所述双向导通开关3000流向所述集成电路。可以理解，永磁转子为第一磁极性且交流电源为正半周期，或者永磁转子为第二磁极性且交流电源为负半周期时，所述集成电路流出或流入电流既包括上述两种情况整个持续时间段内都有电流流过的情形，也包括上述两种情况下仅部分时间段内有电流流过的情形。本申请一个较佳实施例中，整流电路100采用图2所示的电路，输出控制电路30采用图10所示的电路，输出控制电路30中第一开关31的电流输入端连接全波整流桥110的电压输出端，第二开关32的电流输出端连接全波整流桥110的接地输出端。当交流电源1000输出的信号位于正半周期且所述磁传感器10输出低电平时，输出控制电路30中第一开关31导通而第二开关32断开，电流依次流过交流电源1000、电机2000、磁传感器集成电路4000的第一输入端、降压电路(图中未示出)、全波整流桥110的第二二极管112、输出控制电路30的第一开关31，自输出端口流向双向导通开关3000回到交流电源1000。双向导通开关3000导通后，降压电路5000和磁传感器集成电路400形成的串联支路被短路，磁传感器集成电路4000因无供电电压而停止输出，而双向导通开关3000由于流过其两个阳极之间的电流足够大(高于其维持电流)，在控制极与其第一阳极间无驱动电流的情况下，双向导通开关3000仍保持导通。当交流电源1000输出的信号位于负半周期且所述磁传感器10输出高电平时，输出控制电路30中第一开关31断开而第二开关32导通，电流从交流电源1000流出，自双向导通开关3000流入输出端口，经输出控制电路30的第二开关32、全波整流桥110的第一二极管111、磁传感器集成电路4000的第一输入端、电机2000回到交流电源1000。同样的，双向导通开关3000导通后，磁传感器集成电路400因被短路而停止输出短路，双向导通开关3000则可保持导通。当交流电源1000输出的信号位于正半周期且所述磁传感器10输出高电平，或者交流电源1000输出的信号位于负半周期且所述磁传感器10输出低电平，输出控制电路30中第一开关31和第二开关32均不能导通,双向导通开关3000截止。由此，所述输出控制电路30可基于交流电源1000的极性变化和磁场检测信号，使所述集成电路控制双向导通开关3000以预定方式在导通与截止状态之间切换，进而控制定子绕组1006的通电方式，使定子产生的变化磁场配合转子的磁场位置，只沿单个方向拖动转子旋转，从而保证电机每次通电时转子具有固定的旋转方向。

可以理解，前面只是结合一种可能的应用对本申请的磁传感器集成电路做出的描述，本申请提供的磁传感器并不仅限于上述应用，例如，不仅用于电机驱动，还可用于其他具有磁场检测的应用。

在本发明另一个实施例的电机组件中，电机可以与双向导通开关串联于外部交流电源两端之间，电机与双向导通开关串联形成的第一串联支路与降压电路和磁传感器集成电路形成的第二串联支路并联。磁传感器集成电路的输出端口与双向导通开关连接，控制双向导通开关以预定方式在导通与截止状态之间切换，进而控制定子绕组的通电方式。

相应的，本申请实施例还提供了一种应用设备，包括由一交流电源供电的电机；与所述电机串联的双向导通开关；以及上述任意一实施例提供的磁传感器集成电路，所述磁传感器集成电路的输出端口与所述双向导通开关的控制端电连接。可选的，所述应用设备可以为泵、风扇、家用电器、车辆等应用设备中，所述家用电器例如可以是洗衣机、洗碗机、抽油烟机、排气扇等。

本申请实施例提供了一种磁传感器、磁传感器集成电路、电机组件及家用电器，包括整流电路、磁场检测电路及时序控制器；所述整流电路用于将外部电源转换为直流电源；所述磁场检测电路用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，其中，所述磁场检测电路包括依次连接的磁感测器、第一斩波开关、第一放大模块、开关电容滤波模块、第二放大模块和转换模块；所述时序控制器输出第一时钟信号至所述第一斩波开关与第一放大模块，输出第二时钟信号至所述开关电容滤波模块，以及，输出第三时钟信号至所述转换模块；其中，所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间，所述第三时钟信号比所述第二时钟信号延迟第二预定时间。其中，本申请实施例提供的技术方案，通过对现有的磁传感器的功能进行扩展，能够降低整体电路成本，提高可靠性。此外，本申请实施例提供的所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间，所述第二时钟信号比所述第三时钟信号延迟第二预定时间，通过此设置以避开切换点以消除开关造成的纹波。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种磁传感器，包括整流电路、磁场检测电路及时序控制器；

所述整流电路用于将外部电源转换为直流电源，为所述磁场检测电路供电；

所述磁场检测电路用于根据外部磁场的变化输出磁场检测信号，其中，所述磁场检测电路包括磁感测器、第一斩波开关、第一放大模块及开关电容滤波模块；

所述时序控制器输出第一时钟信号至所述第一斩波开关与第一放大模块，输出第二时钟信号至所述开关电容滤波模块；其中，所述第二时钟信号比所述第一时钟信号延迟第一预定时间，

所述磁传感器还包括连接所述开关电容滤波模块的模数转换模块，所述时序控制器输出第三时钟信号至所述模数转换模块，且所述第二时钟信号比所述第三时钟信号延迟第二预定时间，且所述第一预定时间大于所述第二预定时间，所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率相同。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一预定时间为所述第一时钟信号的1/4周期。

3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第二预定时间为5纳秒。

4.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号。

5.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第二时钟信号包括至少二非交叠子时钟信号。

6.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一时钟信号、第二时钟信号和第三时钟信号的频率均为100K-600K赫兹，包括端点值。

7.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁感测器包括相对设置的第一端子和第三端子，以及相对设置的第二端子和第四端子；

所述第一斩波开关包括将第一电源分别连接至所述第一端子和第二端子之间的第一开关和第二开关，将接地端分别连接至所述第三端子和第四端子之间的第三开关和第四开关，分别将第一输出端连接至所述第三端子和第四端子之间的第六开关和第五开关，以及，分别将第二输出端连接至所述第二端子和第一端子之间的第七开关和第八开关；

其中，所述第一时钟信号包括第一子时钟信号、第二子时钟信号、第三子时钟信号和第四子时钟信号，所述第一开关和第二开关分别受所述第一子时钟信号和第二子时钟信号控制，所述第三开关和第四开关分别受第三子时钟信号和第四子时钟信号控制，所述第五开关和第六开关分别受所述第三子时钟信号和第四子时钟信号控制，所述第七开关和第八开关分别受所述第三子时钟信号和第四子时钟信号控制；

所述第一子时钟信号与第三子时钟信号相反，所述第二子时钟信号与第四子时钟信号相反，且所述第三子时钟信号与第四子时钟信号为非交叠信号。

8.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述开关电容滤波模块包括：第一开关电容滤波器、第二开关电容滤波器、第三开关电容滤波器、第四开关电容滤波器，且每个开关电容滤波器包括至少二开关，所述至少二开关受非交叠时钟信号控制。

9.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一放大模块包括依次连接的第一放大器、第二斩波开关和第二放大器；

所述第一放大器和第二放大器用于对输入的信号进行增益放大，所述第二斩波开关用于在所述第一时钟信号的控制下将所述第一斩波开关输出的差分信号中的实际检测信号解调到低频区域。

10.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁场检测电路进一步包括一第二放大模块，用于将所述开关电容滤波模块输出的磁场差分信号进行放大，所述模数转换模块包括第一比较器、第二比较器和锁存逻辑电路；其中，所述第一比较器和第二比较器分别连接一对差分参考电压及所述第二放大模块输出的一对差分信号，第一比较器和第二比较器的该对差分参考电压反接；

其中，所述第一比较器被配置为输出所述第二放大模块输出的电压信号与一较高阈值的比较结果或所述外部磁场的磁场强度与预定工作点的比较结果，第二比较器被配置为输出所述第二放大模块输出的电压信号与一较低阈值的比较结果或外部磁场的磁场强度与预定释放点的比较结果；所述锁存逻辑电路被配置为第一比较器的比较结果是表示所述第二放大模块输出的电压信号大于该较高阈值或外部磁场的磁场强度达到预定工作点时使所述模数转换模块输出第一电平，当第二比较器的比较结果是表示所述第二放大模块输出的电压信号小于该较低阈值或外部磁场的磁场强度未达到预定释放点时，使所述模数转换模块输出与第一电平相反的第二电平，当所述第一比较器和第二比较器的比较结果表示所述第二放大模块输出的电压信号处于所述较高阈值和较低阈值之间，或表示外部磁场的磁场强度在所述工作点和所述释放点之间时，使所述模数转换模块的输出保持原输出状态不变。

11.一种磁传感器集成电路，包括如权利要求1-10任意一项所述的磁传感器，还包括输出端口和连接于所述输出端口和磁场检测电路之间的输出控制电路；

所述输出控制电路用于至少基于所述磁场检测信号，使所述磁传感器集成电路至少在自所述输出端口向外部流出电流的第一状态和自外部向所述输出端口流入电流的第二状态其中一个状态下运行。

12.一种电机组件，包括由一交流电源供电的电机；以及如权利要求11所述的磁传感器集成电路。

13.一种具有如权利要求12所述的电机组件的应用设备。

14.根据权利要求13所述的应用设备，其特征在于，所述应用设备为泵、风扇、家用电器或者车辆。

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