前言

全極型霍爾開關，也稱為無極性霍爾開關，是一種對磁場南極（S極）與北極（N極）均能響應的霍爾效應傳感器。其核心工作特點為：任意磁極靠近，當磁場強度超過工作閾值（BOP）時，輸出導通；當磁場移除，強度低于釋放閾值（BRP）時，輸出關閉，無需特定磁極觸發(fā)，可以將它形象比喻為“從任意方向靠近都能響應”的感應門。具有體積小、靈敏度高、壽命長、可靠性強等優(yōu)點，廣泛應用于電子、電力、儀器儀表、汽車、通信等領域。

一MT865X 系列全極型霍爾開關

MT865X系列全極型霍爾開關由麥歌恩（MagnTek，現(xiàn)隸屬納芯微NOVOSENSE）推出，采用CMOS工藝（互補金屬氧化物半導體，一種集成電路的設計工藝，將NMOS器件和PMOS器件同時制作在同一硅襯底上），霍爾IC內(nèi)部集成了高靈敏度水平霍爾板、用于模式控制的睡眠/喚醒邏輯電路、低功耗片上振蕩器、具有動態(tài)偏移抵消的低噪聲模擬信號鏈、遲滯比較器以及輸出驅動器，具有高性能以及高可靠性。2.0V~5.5V工作電壓，納安級功耗，非常適用于電池供電設備；-40~125℃寬工作溫度范圍，搭配優(yōu)良的溫度補償能力，即使在惡劣環(huán)境中，也能保持優(yōu)良的性能以及一致性。

以MT8651為例，關鍵參數(shù)表：

功能框圖



二核心技術：為解決問題而設計

1.全極性響應，簡化組裝，改善體驗

與傳統(tǒng)單極霍爾開關僅對N極或S極響應，組裝時需嚴格對齊磁極，否則設備無法觸發(fā)的使用場景相比，MT865X是一種全極型霍爾開關，其采用“水平雙霍爾元件”布局，無論N極還是S極靠近均能響應——當磁通密度(B)大于工作點（BOP）時，輸出導通（低電平）；當磁通密度(B)低于釋放點（BRP）時，輸出將關閉（高電平）。這種設計，對于工程師和廠家而言，無需設計磁極定位結構，終端生產(chǎn)無需區(qū)分磁極方向，大大簡化了安裝和設計流程；對于終端用戶而言，無論用磁場的哪一極去觸碰，設備都能準確識別并響應，極大提升了使用體驗。

2.動態(tài)失調消除，穩(wěn)定輸出

霍爾開關的“失調電壓”（溫度變化、電源波動導致的零磁場輸出偏差）是影響輸出信號精度和穩(wěn)定的重要因素。MT865X系列霍爾效應開關IC集成具有動態(tài)失調消除功能的低噪聲模擬信號鏈，用于減少或消除失調電壓。

步驟原理：內(nèi)部霍爾板采集磁場信號時會將其轉換為電信號，電信號通過放大器放大時，電路會實時檢測失調電壓，檢測到的失調電壓會被實時補償，通過調整放大器的偏置電壓來消除失調影響，經(jīng)過動態(tài)失調消除后的信號被送入后續(xù)的處理電路，如比較器和輸出驅動器，最終產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號。這種技術有效提高了MT865X系列IC的精度和穩(wěn)定性，確保它們在各種工作條件下都能提供可靠的性能。

磁性特性與溫度的關系（BOP與BRP）

3.超低功耗，為電池供電設備量身打造

MT865X系列內(nèi)部集成睡眠/喚醒雙模式架構，減少長時間待機功耗：當外部磁場強度低于BRP（如MT8651＜±25Gs）時，芯片進入睡眠模式，自動關閉放大器、振蕩器等非必要模塊，僅保留必要的電路監(jiān)測磁場變化，在睡眠模式下，芯片的供電電流降至0.6~1.4μA（Vcc=3.6V），從而減少功耗；當外部磁場強度超過BOP（如MT8651＞±37Gs）時，監(jiān)測電路觸發(fā)喚醒信號，芯片在10μs內(nèi)（典型值TAW）激活所有模塊，輸出開啟（Low），開始正常工作。且模式切換通過內(nèi)部遲滯比較器實現(xiàn)，防止輸出在磁場變換時頻繁切換，無需擔憂輸出穩(wěn)定性。

其具備獨特的時鐘優(yōu)化：內(nèi)置低功耗振蕩器控制睡眠/喚醒周期，占空比僅0.02%（睡眠50ms+喚醒10μs），進一步降低了平均能耗，在3.6V供電環(huán)境下，功耗可低至1.2μA。這一特性使得MT865X系列在需要長期待機的物聯(lián)網(wǎng)設備中具有顯著優(yōu)勢。以CR2032紐扣電池（容量220mAh）供電為例，MT8651靜態(tài)工作時續(xù)航可達約220mAh÷1.2μA≈21000小時（近2.4年），滿足物聯(lián)網(wǎng)設備“免維護”需求。

三靈活型號選擇：滿足不同應用需求

MT865X系列提供多種型號選擇，包括不同封裝形式和靈敏度的產(chǎn)品，以滿足各種低功耗位置檢測需求。比如MT8651工作點（BOP）±37Gs，釋放點（BRP）±25Gs；MT8652工作點±16Gs，釋放點±9Gs，用戶可根據(jù)實際應用的磁場強度選擇合適的型號。

MT865X系列也為客戶提供各種封裝：SOT-23-3L封裝，體積不足小指甲的十分之一，用于表面安裝，適用于空間受限的，如TWS耳機倉、智能手表、微型傳感器節(jié)點等應用場景；扁平TO92用于通孔安裝，適用于工業(yè)閥門、家電控制面板、老式設備升級等場景。且所有包裝都符合RoHS標準，符合環(huán)保理念。

引腳封裝圖

四

典型應用電路與設計建議

1.典型應用電路（以MT8651AT為例）

MT865X系列為開漏輸出，需外接上拉電阻（RL），推薦電路如下：

電源濾波：VCC引腳（1腳）與GND（3腳）間并聯(lián)100nF陶瓷電容（C1），抑制電源噪聲；

輸出濾波：OUT引腳（2腳）與GND間并聯(lián)1nF陶瓷電容（C2），減少輸出信號抖動；

上拉電阻：OUT引腳通過RL（1kΩ~10kΩ，根據(jù)負載選擇）接VCC，確保輸出高電平時穩(wěn)定。

MT8651AT典型應用電路

2.設計注意事項

磁場方向：霍爾板僅響應垂直于封裝頂面的磁場分量，安裝時需確保磁鐵磁場方向垂直于芯片頂面；

熱設計：SOT-23-3L封裝熱阻較高（301℃/W），若IOUT長期接近8mA（最大輸出電流），需預留散熱空間；

靜電防護：雖然芯片內(nèi)置ESD防護（±4000V HBM、±1000V CDM），但焊接時需接地，避免靜電損傷；

• 磁滯選擇：需根據(jù)磁場波動情況選擇型號——環(huán)境磁場不穩(wěn)定時（如工業(yè)場景），優(yōu)先選MT8651（BHYST=3~18Gs），避免誤觸發(fā)；小磁場場景（如微型傳感器）選MT8652（高靈敏度）。

五

多元應用場景：從消費電子到工業(yè)控制

域發(fā)揮價

MT865X系列全極型霍爾開關憑借其高性能與低功耗優(yōu)勢，可廣泛應用于多個場景中：

消費電子領域：MT865X系列IC身軀微小，超低功耗，延長電池壽命，適用于空間受限的便攜式消費電子應用。以TWS耳機充電倉為例，MT865X用于檢測倉蓋的開光狀態(tài)，無需區(qū)分磁極方向，使組裝過程更加簡便。有報道顯示，大疆充電盒就采用了MT8651。

智能家居領域：可用于門窗磁感應傳感器，實現(xiàn)安防報警功能；也可集成于智能水杯蓋中，檢測杯蓋是否蓋好，等等。

• 工業(yè)領域：其系列產(chǎn)品-40℃~125℃的寬工作溫度范圍，使其能夠在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運行，可用于工業(yè)閥門位置檢測、行程限位開關等場景。