高度可靠的霍耳傳感器接口集成方案
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較高的地電位差承受能力可減少連線
雖然MAX9921是面向2線霍耳傳感器應(yīng)用設(shè)計，但該器件也可以用于實現(xiàn)霍耳傳感器的單線接口。其高邊電流檢測拓?fù)涫蛊淠軌虺惺茌^高的傳感器與MAX9921和微控制器地之間的地電位差。較高的地電位差承受力可以避免使用地連接線(例如，汽車底盤的地連接線)，支持霍耳傳感器的單線接口。
圖2所示電路用于測試MAX9921對地電位差的承受能力。電路沒有使用霍耳傳感器，而是使用了可編程負(fù)載，用于吸收電流，可以在較大范圍內(nèi)設(shè)置電流，精度達到所選滿量程值的0.1%。試驗中選擇了10mA滿量程值，精度達10µA。如圖3所示，MAX9921帶滯回的電流門限小于1mA，確保在惡劣環(huán)境或嘈雜環(huán)境下可靠工作。
圖2. 測試MAX9921地電位差承受能力的電路
圖3. MAX9921的電流閾值和滯回
在第一個試驗中，流入可編程負(fù)載的電流置為9.05mA，比MAX9921輸出從低電平(~0V)切換到高電平(~5V，上拉電阻接5V)的閾值低50µA。通過直流電壓發(fā)生器(V)，可編程負(fù)載地電位與MAX9921地電位的差。如表1所示，VBAT = 12V，MAX9921的門限能夠承受高達±8V的地電位差!
表1. 電流門限為9.05mA時可承受的地電位差
| ISENSOR (mA) | VGND (V) | VIN (V) | VOUT (V) |
| 9.05 | -8 | 10.8 | 0 |
| -4 | |||
| -2 | |||
| 0 | |||
| +2 | |||
| +4 | |||
| +8 | 10.9 |
進行類似試驗，測試8.2mA由高電平到低電平切換電流門限的可靠性。電流置為8.25mA，即使地電位相差±8V，MAX9921輸出也不會發(fā)生翻轉(zhuǎn)(表2)。
表2. 電流門限為8.2mA時可承受的地電位差
| ISENSOR (mA) | VGND (V) | VIN (V) | VOUT (V) |
| 8.25 | -8 | 10.8 | 5 |
| -4 | |||
| -2 | |||
| 0 | |||
| +2 | |||
| +4 | |||
| +8 | 10.9 |
MAX9921的高邊電流檢測拓?fù)涫乖撈骷軌虺惺軅鞲衅髋c接口之間高達±8V的地電位差。這在霍耳傳感器距離邏輯電路(MAX9921接口和微控制器)較遠的應(yīng)用中特別重要。在類似應(yīng)用中，MAX9921可以省去器件本身與霍耳傳感器之間的地連接線，從而節(jié)省了成本和空間。
結(jié)論
MAX9921較高的地電位差承受力、輸入保護電路、高達60V的耐壓以及診斷功能使得MAX9921成為汽車、工業(yè)等惡劣環(huán)境下霍耳傳感器與微控制器接口的理想選擇，提供完備、可靠的集成方案。
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