簡析繼電器驅動電路的保護設計
發布時間:2019-03-14 責任編輯:lina
【導讀】在開始選擇繼電器驅動的時候,習慣性選擇現有的集成芯片,比如NUD3126和NUD3124,沒有仔細想過為什麼要選用它們,是否可以選擇分立的三極管或者達林頓管。這裏做一些分析和補充。
在開始選擇繼電器驅動的時候,習慣性選擇現有的集成芯片,比如NUD3126和NUD3124,沒有仔細想過為什麼要選用它們,是否可以選擇分立的三極管或者達林頓管。這裏做一些分析和補充。
第一個因素是繼電器的熱開啟問題
我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)繼(ji)電(dian)器(qi)要(yao)成(cheng)功(gong)開(kai)啟(qi),特(te)別(bie)是(shi)高(gao)溫(wen)下(xia)是(shi)需(xu)要(yao)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)的(de),由(you)於(yu)高(gao)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang),電(dian)阻(zu)增(zeng)大(da),使(shi)得(de)需(xu)要(yao)的(de)啟(qi)動(dong)電(dian)壓(ya)也(ye)上(shang)升(sheng)了(le),因(yin)此(ci)一(yi)般(ban)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)溫(wen)度(du)和(he)電(dian)壓(ya)的(de)圖(tu),如(ru)圖(tu)所(suo)示(shi):

達林頓管的飽和電壓要比普通的三極管高一些。

我們采用這樣的設計將使得反接保護二極管的電壓和達靈頓的飽和電壓一起產生壓降,在高溫下,繼電器可能無法吸合

因此RELAY供應商往往不推薦使用這樣的設計,如圖所示:

不覺得上麵這個設計比前麵一個設計好多少,不過如果這樣設計的話,問題可以解決一部分。
驅動電路的保護問題
感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)固(gu)有(you)關(guan)斷(duan)有(you)瞬(shun)態(tai)電(dian)壓(ya)的(de)問(wen)題(ti),這(zhe)個(ge)屢(lv)次(ci)經(jing)過(guo)計(ji)算(suan),加(jia)二(er)極(ji)管(guan)續(xu)流(liu)的(de)問(wen)題(ti)是(shi)以(yi)繼(ji)電(dian)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)壽(shou)命(ming)為(wei)代(dai)價(jia)的(de),這(zhe)並(bing)不(bu)合(he)算(suan)。如(ru)果(guo)不(bu)加(jia)續(xu)流(liu)二(er)極(ji)管(guan),則(ze)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)這(zhe)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)怎(zen)麼(me)瀉(xie)放(fang)的(de)問(wen)題(ti)

後三種方案可選擇,不過穩壓管最便宜,但是速度較慢。
三極管為什麼會壞?
三極管的軟擊穿
對於集電極電壓超過V(BR)CEO而引起的擊穿,隻要外電路限製擊穿後的電流,管子就不會損壞,待集電極電壓減小到小於V(BR)CEO後,管子也就恢複到正常工作,因此這種擊穿是可逆的,不是破壞性的。
三極管的二次擊穿
如(ru)果(guo)上(shang)述(shu)擊(ji)穿(chuan)後(hou),電(dian)流(liu)不(bu)加(jia)限(xian)製(zhi),就(jiu)會(hui)出(chu)現(xian)集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)壓(ya)迅(xun)速(su)減(jian)小(xiao),集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)迅(xun)速(su)增(zeng)大(da)的(de)現(xian)象(xiang),通(tong)常(chang)將(jiang)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為(wei)二(er)次(ci)擊(ji)穿(chuan)。發(fa)生(sheng)二(er)次(ci)擊(ji)穿(chuan)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi):jiemianmouxieboruodianshangdianliumiduzengda,yinqizhexiejubudiandewendushenggao,congershijubudianshangdianliumidugengda,wendugenggao,rucifanfuzuoyong,zuihoudaozhiguorediandejingtironghua,xiangyingzaijishejijianxingchengdizutongdao,daozhivCE下降,iC劇(ju)增(zeng),結(jie)果(guo)是(shi)功(gong)率(lv)管(guan)尚(shang)未(wei)發(fa)燙(tang)就(jiu)已(yi)損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci)二(er)次(ci)擊(ji)穿(chuan)是(shi)不(bu)可(ke)逆(ni)的(de),是(shi)破(po)壞(huai)性(xing)的(de)。可(ke)見(jian),二(er)次(ci)擊(ji)穿(chuan)是(shi)在(zai)高(gao)壓(ya)低(di)電(dian)流(liu)時(shi)發(fa)生(sheng)的(de),相(xiang)應(ying)的(de)功(gong)率(lv)稱(cheng)為(wei)二(er)次(ci)擊(ji)穿(chuan)耐(nai)量(liang)。
最後一個問題是反接保護的問題
這是一個討厭的問題,二極管的問題是壓降,如果使用PMOS或者NMOS呢,COIL的反電壓容易對PMOS產生影響,因此請大家慎重選擇反接保護電路。
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