微型霍爾開關如何幫助可攜式裝置節省空間
作者：產品線經理 Charles Kuo
電子行業對更低功耗和更小型元件的追求永無止境。這在電池供電的消費性產品中表現得最為明顯，例如穿戴式裝置、智慧型手機和無線耳機。對更小巧和高效能的解決方案需求幾乎無所不在，例如在家用電器、工業產品、資料中心等應用方面。
系統設計中的每個元器件都需要根據這兩個目標進行分析：「它可以更小嗎？」和「它的功耗可以更少嗎？」。但我們也無法在效能、可靠性和成本方面妥協。對於可攜式電池供電裝置中的開關元器件而言，應對這些挑戰的解決方案，通常是使用霍爾效應感測器，這種元器件的年銷售額超過 15 億美元 [1]，可見這種類型的元器件有多受歡迎。
此類感測器以霍爾效應為基礎：當磁場存在的情況下，將電流施加在金屬條上時，在電流垂直方向上會出現電壓差；這個電壓與磁場的強度成正比。霍爾感測器非常適合用於多種類型的開關，可以簡單偵測小型永久磁鐵的存在與否。這些元件通常用於近接感測的產品應用，例如偵測筆記型電腦上蓋是打開還是關閉。由於這種開關為非接觸式，因此較為可靠且具備較長的使用壽命。
為了滿足小型、高效能開關的需求，Diodes 公司推出了 AH138x 和 AH139x產品。這是一系列微功耗、推挽式(Push-Pull)、單極霍爾開關，非常適合可攜式電池供電裝置。
這兩款開關的差異在於提供的輸出。首先，AH139x 系列有兩個輸出：一個回應 N 極，另一個回應 S 極。而AH138x 系列具有單一輸出，回應 S 極。
這些元件具有 1.6V 至 5.5V 的寬輸入電壓範圍。因此，它們可以直接由電池供電，從而消除電源轉換成本和電路板空間需求；在全電壓範圍內僅需要 1.6μA (典型) 的超低平均供電電流，並且在 1.85V 時降至僅 1.1μA。這代表著功耗可以最小化，有助於延長電池壽命。
由於 AH138x 和 AH139x 具有內部推挽式輸出結構，因此無需外接上拉電阻，以減少外部元件數量。這使得設計可以更簡單、體積更小，進一步節省電路板空間。
本系列中的所有開關均採用小巧的 DFN1010-4 和 DFN1410-4 封裝，AH1381、AH1382 和 AH1383 版本也提供 SOT23 封裝。它們具備靜電放電 (ESD) 高度防護功能，以提高其堅固性和可靠性。
總體而言，AH138x 和 AH139x 為可攜式電池供電產品應用提供小型、簡單且彈性的非接觸式開關解決方案。
[1] https://www.knowledge-sourcing.com/report/hall-effect-sensor-market
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