2022-10-03
霍尔开关在换挡器中的应用是非常典型，主要用于检测挡位位置和切换状态。电子怀挡系统通过霍尔开关检测挡杆位置，然后将这些信息传递给车载计算机，从而实现挡位的自动识别和控制。
霍尔效应是指在外加磁场下，处于导电状态的材料中的载流子由于受洛伦兹力的作用运动发生偏转，在垂直于磁场方向的材料的两端积聚异种电荷的现象。
霍尔开关的核心是霍尔元件，这是一种半导体材料，其电阻率随磁场强度的变化而变化。当霍尔元件受到磁场作用时，其电阻率发生变化，从而产生霍尔电压。
霍尔开关通过检测磁场的变化来控制开关状态。当磁场强度达到一定阈值时，霍尔开关内部的触发器会翻转，从而改变输出电平状态。
霍尔开关的输出端通常采用晶体管输出，可以有不同的类型，如NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）和双信号输出等。这些输出信号可以控制换挡器的通断。
如图1所示：其中B为工作点“开”的磁感应强度，Brp为释放点“关”的磁感应强度。当外加的磁感应强度超过工作点Bop时，传感器输出低电平，当磁感应强度降到工作点Bop以下时，传感器输出电平不变，一直要降到释放点Brp时，传感器才由低电平跃变为高电平。Bop与Brp之间的滞后点使开关动作更为可靠。换挡器工作原理图如图2所示。
图1 霍尔开关磁特性
图2 换挡器工作原理图
1、挡位检测：
P挡（驻车挡）：当挡杆移动到P挡位置时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器检测到第一个特定的磁场强度，车载计算机识别为P挡。
R挡（倒车挡）：当挡杆移动到R挡位置时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器检测到第二个特定的磁场强度，车载计算机识别为R挡。
N挡（空挡）：当挡杆移动到N挡位置时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器检测到第三个特定的磁场强度，车载计算机识别为N挡。
D挡（前进挡）：当挡杆移动到D挡位置时，磁铁的位置变化会导致霍尔传感器检测到第四个特定的磁场强度，车载计算机识别为D挡。
图3 换挡器实物图
2、故障检测：
如果霍尔传感器检测到的磁场强度不在任何预设的范围内，车载计算机可以判断为挡位异常，并发出警报或采取其他安全措施。
CHA921 系列是一款高性能、高稳定性的汽车级霍尔开关。典型Bop值为30Gs，工作电压覆盖了2.5V~22V。其ESD静电保护可高达+/-8kV，可广泛应用于汽车换档器，车锁，安全锁，位置检测等。
CHA921 ：单极
Ø 汽车级/AEC-Q100
Ø 工作电压：2.5~22V
Ø 带宽：30KHz
Ø 静态电流：1.6mA
Ø 输出形式：开漏输出
Ø ESD：8000V
Ø 典型Bop：30Gs
Ø 特殊功能：反向保护、输出限流
Ø 应用：汽车换档器，车锁，安全锁，位置检测等。
CHA922 系列是一款高性能、高稳定性的汽车级霍尔开关。典型Bop值为60Gs，工作电压覆盖了2.5V~22V。其ESD静电保护可高达+/-8kV，可广泛应用于汽车换档器，车锁，安全锁，位置检测等。
CHA922 ：单极
Ø 汽车级/AEC-Q100
Ø 工作电压：2.5V~22V
Ø 带宽：30KHz
Ø 静态电流：1.6mA
Ø 输出形式：开漏输出
Ø ESD：8000V
Ø 典型Bop：60Gs
Ø 特殊功能：反向保护、输出限流
Ø 应用：汽车换档器，车锁，安全锁，位置检测等。
CHA932 系列是高性能、高稳定性的汽车级霍尔开关，具有开漏输出及输出短路保护功能。其典型Bop值为+/-60Gs，工作电压覆盖了2.5V~22V。其ESD静电保护可高达+/-8kV，可广泛应用于汽车换档器，车锁，安全锁。
CHA932 ：全极
Ø 汽车级/AEC-Q100
Ø 工作电压：2.5V~22V
Ø 带宽：30KHz
Ø 静态电流：1.6mA
Ø 输出形式：开漏输出
Ø ESD：8000V
Ø 典型Bop：±60Gs
Ø 特殊功能：反向保护、输出限流
Ø 应用：汽车换档器，车锁，安全锁
