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KTH2562L

KTH2562L双极锁存霍尔完整资料:3.8~60V供电、A/C磁阈值、六个订货型号、引脚、开漏接线、保护、电气参数与三种封装尺寸。

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KTH2562L是昆泰芯的宽电压数字双极锁存霍尔系列。它检测磁场是否越过两个方向的阈值,并通过开漏输出给出高、低状态;适合做转动检测、换向或位置状态判断。它输出开关量,不直接输出连续角度。

公开中文数据手册(19页)包含完整电气条件、封装原图和尺寸。参数适用范围与接线条件见下文,各图可点击放大。

核心参数

参数数值与条件
器件类型数字双极锁存霍尔;斩波稳定、温度补偿
推荐供电VCC3.8~60 V
输出形式NMOS开漏;需要外部或接收端上拉
推荐输出电压0~60 V
推荐灌电流0~45 mA,须同时满足功耗与温度限制
工作环境温度TA−40~150°C
工作电流ICC25°C典型3.5 mA;150°C典型3 mA、最大5 mA,VCC=3.8~60 V
上电时间ton典型8 µs、最大20 µs,A/C档
磁阈值档A档典型±20 Gs;C档典型±50 Gs,实际符号与输出极性须结合封装
HBM / CDM±6000 V / ±500 V,器件级ESD指标
反向供电保护手册列至−40 V;反接时不工作
封装ST3:SOT-23-3L;SS3:SOT23;TO3:TO-92S
汽车应用声明手册声明符合AEC-Q100汽车标准;具体鉴定覆盖与资格文件需按订货版本确认

3.8~60 V是推荐工作范围,65 V是绝对最大额定值,不能把两者合并成“65 V工作”。45 mA也不是任何温度和板级散热条件下都可持续使用的电流。

型号怎样读,六个订货组合怎样选

以KTH2562LC-ST3为例:KTH2562L表示此锁存系列;C表示50 Gs阈值档;ST3表示SOT-23-3L封装。A是20 Gs阈值档。封装后缀会影响引脚对应、机械尺寸与磁极性,不能只看前面的数字。

订货型号引脚数封装工作温度MSLSPQ
KTH2562LA-ST33SOT-23-3L−40~150°C13000
KTH2562LA-SS33SOT23−40~150°C13000
KTH2562LA-TO33TO-92S−40~150°C手册列NA1000
KTH2562LC-ST33SOT-23-3L−40~150°C13000
KTH2562LC-SS33SOT23−40~150°C13000
KTH2562LC-TO33TO-92S−40~150°C手册列NA1000

SPQ是标准包装数量,不能据此判断最低订购量、库存或交期。MSL是湿敏等级,也不代替焊接曲线和包装开封管理要求。

三种封装的引脚,不要沿用同一块板直接替换

封装后缀1脚2脚3脚原手册位置
SS3 / SOT23VCCOUTPUTGND第4页
ST3 / SOT-23-3LVCCOUTPUTGND第5页
TO3 / TO-92SVCCGNDOUTPUT第5页

三种封装的引脚功能示意

图中按手册引脚表列功能。落板时仍要把顶视图、标记面和PCB焊盘编号一起核对,尤其TO-92S的2、3脚功能与两个表贴封装不同。原手册还用封装标记说明内部代码、生产年与周;这些位置用于追溯,不能单凭标记文字推导阈值档或鉴定状态。

双极锁存如何工作

双极锁存包含动作点BOP和释放点BRP。以正阈值动作、负阈值释放的坐标示意:磁场越过BOP后,输出晶体管导通;磁场回到零,输出仍保持。只有反向磁场越过BRP,输出才释放为高阻,由上拉电阻建立高电平。

双极锁存磁滞示意

因此,“磁铁移开就复位”不适用于这种锁存行为。磁场处在两个阈值之间时,需要知道此前经过哪一侧;手册未在电参数中给出上电初始输出保证,系统不能凭零磁场假设一个初始状态。

磁场方向要和封装一起看

原手册第1页把输出磁滞图标为SOT-23-3L,第6~8页分别画了三种封装的感应方向。首页ST3曲线将动作点画在负磁场侧、释放点画在正磁场侧;第11页磁参数表则列正BOP、负BRP。两处符号口径不能不加说明地合并。相同磁铁面对不同封装的标记面时,应先按原图确认动作极,再检查实际装配方向和输出状态。

磁滞示意采用手册第11页表的正BOP坐标;表中数值也使用该坐标。不同封装与朝向的动作磁极应结合第6~8页原图确认,ST3、SS3和TO3替换时需单独核对磁极性。

信号怎样变成开关输出

功能关系框图示意

手册给出霍尔元件、斩波稳定、放大与比较、驱动以及保护模块。斩波和温度补偿用于减小前端漂移,比较与锁存决定翻转,NMOS负责拉低输出。这里简化的是功能关系,不把框图解释成完整内部晶体管实现。

磁参数:A、C两档的范围与典型值

下表测试条件为TA=25°C,单位Gs。1 mT=10 Gs。最小值、典型值、最大值按原表分开;破折号表示该栏未规定,不表示零。

档位参数最小值典型值最大值
ABOP动作点102030
ABRP释放点−30−20−10
ABhys磁滞—40—
ABO磁偏移−10010
CBOP动作点305070
CBRP释放点−70−50−30
CBhys磁滞—100—
CBO磁偏移−20020

手册定义:

Bhys=∣BOP−BRP∣,BO=(BOP+BRP)/2B_{hys}=|B_{OP}-B_{RP}|,\qquad B_O=(B_{OP}+B_{RP})/2

A档典型阈值幅值2 mT、典型磁滞4 mT;C档分别为5 mT、10 mT。磁滞是两个阈值之差,不是单边阈值本身。

选C档意味着磁路必须提供更大的正、反向场幅值才能可靠翻转。不能仅凭阈值较高,就说C档更适合大气隙或更远距离;实际可用距离取决于磁体、安装和最差条件下的场强。A档更低的阈值同样需要评估杂散场和装配公差。

手册首页写“全温度范围BRP ±10%”,磁参数表则明确列TA=25°C。前者不能直接替代全温最小、最大阈值表,也不能把室温典型值当成全温保证。

电气参数与动态特性

参数条件最小值典型值最大值
VCC工作供电3.8 V—60 V
ICCVCC=3.8~60 V,TA=25°C—3.5 mA—
ICCVCC=3.8~60 V,TA=150°C—3 mA5 mA
tonA/C档上电时间—8 µs20 µs
rDS(on)VCC=5 V,IO=10 mA,TA=25°C—10 Ω—
rDS(on)VCC=5 V,IO=10 mA,TA=150°C—15 Ω20 Ω
Ilkg(off)输出高阻—500 nA—
IOCPOUT短接VCC—45 mA—
tr10%~90%,R1=4.7 kΩ、CO=1 nF、VCC=5 V—3 µs—
tf90%~10%,同上—0.5 µs—

8 µs是电源建立后的典型上电时间,20 µs是相应最大值;两者都不能代替磁场翻转到输出变化的传播延迟。表中的3 µs和0.5 µs是给定电阻、电容下的输出边沿时间,不能直接倒数成芯片可检测的最高磁频率。

开漏的上升沿依赖上拉电阻和总电容。以独立一阶RC模型估算,10%~90%上升时间约2.2RC;4.7 kΩ与1 nF代入约10.3 µs,与手册典型3 µs不一致。这说明不能只拿这一模型替手册补出内部机制。需要较快边沿时,应按实际上拉、布线、接收门限和波形验证。

典型曲线能说明什么

原厂典型性能曲线,包含电流随供电及阈值随供电和温度变化

曲线来自公开datasheet第12页,裁切保留坐标和测试条件,没有重新拟合测量点。四图分别展示25°C时工作电流随供电变化、25°C时磁阈值随供电变化,以及5 V和24 V供电下磁阈值随温度变化。

这些是原厂典型曲线,不是全批次上、下限,也不能用于给C档补出未标明的统计分布。数值选型优先使用参数表,图用于理解趋势。

三线接法与上拉电阻

三线应用电路示意

供电端用至少0.1 µF陶瓷电容紧贴器件旁路。OUT通过R1上拉到Vref,接收端与传感器共地。Vref不必等于芯片VCC,因此宽压供电可以与低压逻辑配合;但必须同时满足OUT额定值、MCU输入范围、漏电和电源时序要求。

手册第13页给出的上拉范围是:

Vref,max45 mA≤R1≤Vref,min100 μA\frac{V_{ref,max}}{45\,mA}\le R_1\le\frac{V_{ref,min}}{100\,\mu A}

同时,正文要求R1>500 Ω。两个条件应同时检查,不能只按45 mA求出一个很小的电阻。以固定3.3 V上拉为独立算例,上述电流范围给出约73.3 Ω~33 kΩ;再叠加R1>500 Ω,仍需按速度和接收门限选择具体值。10 kΩ在静态拉低时约产生0.33 mA,是算例而非额外器件保证。

较小R1会提高低电平电流、加快电容充电;较大R1能降低电流,但拉高速度和漏电影响要重新核对。45 mA是灌电流能力,输出高电平并不是芯片主动向外提供45 mA。

可选输出电容C2

原手册给出带宽约束:

2fBW<12πR1C22f_{BW}<\frac{1}{2\pi R_1 C_2}

它要求RC截止频率高于目标信号带宽的两倍。例如R1=10 kΩ、目标带宽1 kHz时,按该式C2需小于约7.96 nF。该算例只说明公式量纲和取舍,不代表这颗芯片已验证到某个特定带宽。

首页典型应用画了10 kΩ与可选680 pF,组合RC截止频率约23.4 kHz。PCB走线、输入与器件寄生电容也参与实际波形,不能只计算外加电容。

减少线数:替代双线应用

双线电流检测接法示意

手册的做法是把OUT经电阻接到VCC,在控制器附近检测总供电电流。OUT拉低时,多出一条上拉电阻电流;OUT高阻时,主要剩器件工作电流。控制器从电流台阶还原状态,可用分流电阻或其他电流检测电路。

这种接法没有把器件变成规定了电流档位的专用两线传感器。检测电阻压降、供电余量、芯片电流随温度和电压的变化,以及上拉电流的公差,都应进入门限设计。手册未给出这套外部接法的完整误差预算。

保护、工作状态与额定值

状态手册给出的行为恢复条件
正常供电VCC在3.8~60 V内工作同时满足其余推荐条件
输出过流模拟限流约束FET电流,钳位到IOCP;等效导通电阻增大输出电流低于IOCP
反向供电−40 V<VCC<0 V时不工作,手册描述器件不损坏恢复正常供电;不能遗漏60 V上限

保护能力不能替代系统功耗和瞬态设计。器件级ESD数值也不能直接当成整机接口的IEC浪涌或静电等级。

绝对最大额定值

项目范围或限值使用边界
VCC−40~65 V压力额定,−40 V为设计保证项
OUT引脚电压−0.5~65 V不等于推荐工作输出范围
VCC斜坡率,VCC<5 V手册列Unlimited仍须满足其他额定条件
VCC斜坡率,VCC>5 V0~2 V/µs不把分段条件删掉
磁场BMAX手册列Unlimited不代表整机在任意磁路下正确判断
工作结温TJ−40~150°C与TA环境温度分别核算
存储温度−65~150°C不作为工作温度范围
HBM静电±6000 V器件级测试口径
CDM静电±500 V器件级测试口径

超过绝对最大额定值有损伤风险;处在绝对额定内也不自动保证功能。尤其手册TA上限与TJ上限均列150°C,设计时应计入自热,不能在150°C环境下忽略功耗温升。

电源与PCB布局

布局原则示意

手册建议至少0.1 µF陶瓷旁路靠近芯片,并将供电变化限制在50 mVPP以下。更大的电容可用于处理系统纹波,具体取值由电源阻抗和瞬态决定。

上拉电阻靠近接收端,有助于在输入处建立稳定电平;若使用MCU内部上拉,应检查其阻值范围而非只看“已启用”。供电与地形成短回路,输出走线避免和大电流开关节点挤在一起。

手册认为通常的PCB铜层不会明显改变静态磁感应;附近含铁、镍的零件则会改变磁场分布。磁体验证要在最终结构中进行,不能只在裸板上确认一次阈值就固定装配距离。

封装尺寸与焊盘

下表尺寸单位为mm;角度另标°。机械符号沿用手册,封装外形与焊盘的方向须配合原图确认。

SS3:SOT23

手册第17页对应SOT23尺寸,主体长度D=2.8~3.0,整体宽E=2.25~2.55;引脚节距e典型0.95。

符号最小值典型值最大值
A——1.15
A10.00—0.10
A20.90—1.10
b0.30—0.50
c0.132—0.202
D2.80—3.00
E2.25—2.55
E11.20—1.40
e—0.95—
e11.80—2.00
L0.30—0.50
θ0°—8°

焊盘示例单焊盘0.65×1.25,水平方向相邻节距0.95,纵向两排中心距2.00。它是手册示例,不能替代装配厂的焊盘和回流工艺确认。

ST3:SOT-23-3L

手册第18页对应SOT-23-3L尺寸,主体长度D典型2.95,整体宽E典型2.80,高度A最大1.25。

符号最小值典型值最大值
A——1.25
A10.00—0.10
A21.001.101.15
b0.30—0.50
c0.10—0.20
D2.822.953.02
E2.652.802.95
E11.501.651.70
e0.850.951.05
e11.801.902.00
L0.300.450.60
θ0°—8°

焊盘示例单焊盘0.70×1.25,水平方向相邻节距0.95,纵向两排中心距2.10。ST3与SS3虽同为三个引脚,机械尺寸并不相同。

TO3:TO-92S

符号最小值典型值最大值
A2.903.003.10
b0.350.390.50
b10.400.440.55
C0.360.380.45
D3.904.004.10
E1.421.521.62
E1—0.75—
e—1.27—
L13.5014.5015.50
θ1—6°—
θ2—3°—
θ3—45°—
θ4—3°—

封装侧视、引脚成形及各角度位置见原手册第17~19页。创建PCB封装时使用机械原图,勿按本文功能框图量尺寸。

应用时最先确认的几件事

原厂列出的方向包括无刷直流电机、流量计、阀门与电磁阀状态、接近感应、转速检测、电动工具,以及天窗、尾门、遮阳帘和座椅调节。它们说明器件适用的检测任务,不能据此认定某个整机已经采用。

选型先确定需要的是单极开关、全极开关还是双极锁存;随后确认正反磁场幅值、温度和安装余量,再检查开漏接口、引脚、封装尺寸、供电瞬态与边沿时序。需要连续角度或方向判断时,还要设计其他感知或时序信息,单路锁存输出本身不提供这些完整信息。

官方资料

该19页公开文件的修订号未明确,使用时请同时确认访问日期与原件。典型曲线及应用示例不属于最差条件保证;AEC-Q100的具体等级与报告覆盖以正式资格文件为准。

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