霍尔器件应用于无刷电机的注意事项

霍尔器件应用于无刷电机的注意事项

霍尔器件是一种敏感器件，除了对磁敏感外，对光、

热、机械应力均有不同程度的敏感，由于在电机内霍尔器

件是最敏感，也是最脆弱的器件，所以，很多客户会碰到

霍尔器件烧毁的问题。因此，为避免霍尔器件损坏，在使

用过程中请注意以下几个方面：

采用合理的外围电路：

适宜的电源电压和负载电路是霍尔器件正常工作的

先决条件。霍尔器件的供电电压不得超过说明书规定的

Vcc，大部分霍尔器件开关均为OC输出。因此，输出应

接负载电阻R L，R L的值取决于负载电流I OL的大小，不得超负载使用。

在电机工作时，由于霍尔器件的周围存在有很强的电磁场，相关导线会将空间的电磁场能量耦合下来转换为电路中的电压值并作用于霍尔器件；由于负载电路中的导线存在分布电感，当霍尔器件中的三极管导通及关断时，电路中也会由于电流瞬变而产生过冲电压。因此，必须在霍尔器件周边配有稳压及高频吸收等保护电路，见下图：

避免机械应力：

由于机械应力会造成霍尔器件磁敏感度的漂移，在使用安装中应尽量减少施加到器件外壳和引线上的机械应力。

避免热应力：

当环境温度过高时，会损坏霍尔器件内部的半导体材料，造成性能偏差或器件失效。因此，必须严格规范焊接温度和时间；霍尔器件的使用环境温度也必须符合说明书的要求。

测量范围及温度的计算：

由于霍尔器件是一种敏感器件，因此，它的磁感度在高、低温下的一定漂移是正常的。一般情况下温度变化±60℃，温漂应不大于30GS（高温器件不大于15GS）。因此，在磁路设计时，应放出一定的磁灵敏度余量，即作用于器件表面的磁场强度应高于实际B H-L50GS 左右。

建议安装流程如下：

安装槽的准备：

1.冲片要晾干后再安装霍尔器件，避免内部积水。

2.安装槽的底部要平，不能歪斜，否则会导致霍尔器件倾斜放置，电机产生噪音。

3.用铲子等工具清理安装槽的底部和侧部，去除可能会刮伤霍尔器件器件的毛刺。

霍尔器件的固定：

1.粘接霍尔器件要使用AB胶。粘接时只能涂敷于霍尔器件的底面和侧面，不能粘接

表面，否则会降低灵敏度。其步骤是：首先是在背面涂敷一点胶，用手指压平霍尔器件即可。

2.为防止腐蚀，不可使用502胶，。

3.AB胶发热时，不可粘接霍尔器件，否则会导致霍尔器件受热。

4.粘胶必须完全干燥后方可通电检测。

5.三个霍尔器件位置要平放，顶部要对齐(处于一条线上)，否则,不同的位置会导致霍

尔器件的输出不同。

霍尔器件的焊接：

1.霍尔器件的引脚要平直，尽量避免弯曲。若必须弯曲时则应选择在距引线根部3mm

以外，方法是必须用工具将引线根部3mm以内部分固定住，再弯曲其余部分，以防对器件内引线造成影响，降低可靠性。

2.将导线平行焊接在霍尔器件的引脚上，注意：焊接时不能掰动霍尔器件引脚。

3.焊点不得有毛刺，以避免将热缩管刺破而导致短路烧坏霍尔器件。

4.热缩管必须套到霍尔器件的引脚根部，保证器件充分绝缘。

5.最好在热缩管及引线的下面再垫一层绝缘纸。

6.防止静电损坏霍尔器件，焊接时所用电烙铁必须接地，在干燥季节操作人员要带防

静电环。

7.焊接时要采用温度低于260℃的低温电鉻铁（<35W）及焊锡丝，焊接时间应少于3

秒，焊接点距离霍尔器件引脚根部3mm以上。

8.采用热风收缩热缩管时要避免吹霍尔器件，可用手将霍尔器件盖住以避免其受热。

9.导线要扎平行，不能有弯曲；因为霍尔器件的引脚很脆弱，易掰断，故扎线时不得

撬动霍尔器件。

检验：

1.安装完成后，使用放大镜再检查一下霍尔器件的外表是否破损。

2.在霍尔器件电源与0V间加5VDC电压，轻轻转动电机时，若在霍尔器件输出端可

测到0-5V脉冲信号，即可对霍尔器件进行检测。

绝缘检测：

1.将5根霍尔器件导线短路作为一极，测量其与壳体间的绝缘。

其它事项：

1.转子线圈与导线的焊接点要平，不能有毛刺，否则高温时线会软，外面的里层热缩

管和外层绝缘纸会被毛刺扎破，导致线圈打铁，缺项运行。

2.安装结束后放置转子时最好有架子放置，不能紧靠放置，导致易霍尔器件损伤。

3.转子线圈绕线时，相线之间不能交叉，而且松紧度要一致，否则电机有噪声。

4.霍尔器件供电电压必须≥4.5V。

5.在最后工序的电机检测中，所有设备都要接地，避免漏电。

电动自行车中霍尔器件的故障分析与排除：

正规的无刷电机设计一般均需要在非热源区设置光

电或磁性（霍尔元件）传感器，用于检测电机转动位置，

发出控制换向的信号。而现在市售的绝大多数电动自行车

专用的无刷电机轮毂，由于受到设计尺寸和安装方式的限

制，无法将传感器与热源隔离，几乎都采用了在铁芯定子

上定位开槽并用胶水固定的方法来安装霍尔器件。众所周

知，电机的热源是一个客观存在，它来自电机的铜损和铁损。特别是当电机工作在较低效率区时，热量聚集的速度很快，于是铁芯就会发热，直接设置在热源区的传感元件会出现性能漂移，导致换向误差；一旦换向错误，则会导致电机效率的大辐度下降，温度进一步升高，以致进入恶性循环，直接导致电子换向器烧毁，一般表现为“短路"。一旦“短路"，无刷电机就有一种被“卡死"的感觉，转动十分困难，使用者甚至不能脚踩骑行，只好请三轮车或出租车运回将其运回。有经验的用户会自备一把剪刀，一旦电机“短路”卡死，就将电机输入线剪断，使之“开路”，这样，失去动力的电动自行车，就可以蹬骑到维修部了。