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霍尔开关在汽车前照灯上的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-06-28 08:46:30【
随着汽车工业的高速发展汽车灯具的需求也从传统的单一照明功能扩展为节能环保、安全智能、造型美观、成本低廉等丰富化。以前照灯为例,它的主要功能是实现远光和近光照明比较传统的设计是远光和近光作为两个独立的模块工作而更流行的趋势是设计一个远近光一体的双光透镜模组这种设计的优点在于远近光共用一-个光源环保节能、根据照明需求控制远近光的切换,更加智能化、节省车灯内部空间汽车造型更加美观、模具加工成本低价格更有优势。

这种远近光一体的双光透镜模组工作原理是利用遮光板的机械运动对光源发出的光线进行全部或部分遮挡达到远近光照明所需要的光型。常见的控制遮光板的方式主要有电磁阀、直流无刷电机、步进电机等遮光板的控制精度直接影响到远近光一体模组的投射照明效果。


霍尔开关的工作原理
霍尔效应(图1)是电磁效应的一种。1879 年霍尔在研究载流导体在磁场中的受力性质时发现:当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电场从而在导体的两端产生电势差这一现象就是霍尔效应。
 

系统应用设计
对于利用电机控制齿轮带动遮光板运动形成光型变化的远近光一体模组其电机运动的精度直接影响到照明投射的效果。无论是使用直流无刷电机还是步进电机这两种模式在运动控制上都需要有一个精准的初始点位置每次上电都需要进行自动初始化( Reference run)并根据初始点位置进行精确的步数运动达到指定的位置形成需要的照明光型。位置点的记录就是通过霍尔传感器的应用来实现。


霍尔传感器在汽车前照灯,上的应用可以使前照灯模组的空间设计更加合理;减小光源功率、节省模具费用等无形中降低了成本;而且可以帮助前照灯实现更加复杂的功能,符合目前智能化控制的趋势。

 
为了达到上述的设计要求我们选择锁存型的霍尔元件工作原理是利用霍尔元件对磁极方向的灵敏度进行数字反馈输出(图3),对于汽车级的应用我们要求霍尔元件具有出色的温度稳定性和高灵敏度,尺寸较小且易于贴装。


霍尔传感器的磁铁设计成一种特殊充磁角度的两极磁性介质,环形,单面轴向充磁,受磁面的S: N极性按照1: 9的比例进行充磁S极方向做切边标记(图4)。表磁强度根据霍尔元件的灵敏度进行调整。

 
霍尔元件的安装位置正对着磁环S极的中心点,用机械限位此时遮光板所处的位置为初始点当遮光板沿定位轴旋转运动时磁环也会跟着旋转。霍尔元件感应到磁环转子的极性变化就会输出一个数字电信号通过监测电信号高低电平的变化就可以判断当前位置并控制电机带动齿轮做出精确的步数运动齿轮又会带动遮光板到达指定位置实现光型的变化。