設計驅動繼電器電路的注意事項

2021-01-19 電子工程專輯

在開始選擇繼電器驅動的時候，習慣性選擇現有的集成晶片，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體或者達林頓管。這裡做一些分析和補充。

第一個因素是繼電器的熱開啟問題

我們知道繼電器要成功開啟，特別是高溫下是需要一定的電流的，由於高溫的影響，電阻增大，使得需要的啟動電壓也上升了，這個方面的計算可以查詢我以前的博文

因此一般可以得到溫度和電壓的圖，如圖所示：


達林頓管的飽和電壓要比普通的三極體高一些.


我們採用這樣的設計將使得反接保護二極體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：


我不覺得上面這個設計比前面一個設計好多少，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
感性負載固有關斷有瞬態電壓的問題，這個屢次經過計算，可參考以前的博文。(可閱讀原文訪問博主主頁)
加二極體續流的問題是以繼電器本身的壽命為代價的，這並不合算。如果不加續流二極體，則需要考慮這部分能量怎麼瀉放的問題

後三種方案可選擇，不過穩壓管最便宜，但是速度較慢。


三極體為什麼會壞？
三極體的軟擊穿
對於集電極電壓超過V(BR)CEO而引起的擊穿，只要外電路限制擊穿後的電流，管子就不會損壞，待集電極電壓減小到小於V(BR)CEO後，管子也就恢復到正常工作，因此這種擊穿是可逆的，不是破壞性的。
三極體的二次擊穿
如果上述擊穿後，電流不加限制，就會出現集電極電壓迅速減小，集電極電流迅速增大的現象，通常將這種現象稱為二次擊穿。發生二次擊穿的過程是：結面某些薄弱點上電流密度增大，引起這些局部點的溫度升高，從而使局部點上電流密度更大，溫度更高，如此反覆作用，最後導致過熱點的晶體熔化，相應在集射極間形成低阻通道，導致vCE下降，iC劇增，結果是功率管尚未發燙就已損壞。因此二次擊穿是不可逆的，是破壞性的。可見，二次擊穿是在高壓低電流時發生的，相應的功率稱為二次擊穿耐量。

最後一個問題是反接保護的問題
這是一個討厭的問題，二極體的問題是壓降，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。

【分享】如果您覺得本文有用，請點擊右上角「…」擴散到朋友圈！

關注電子工程專輯請搜微信號:「eet-china」或點擊本文標題下方「電子工程專輯」字樣,進入官方微信「關注」。


相關焦點

  • 繼電器原理特性與繼電器驅動電路設計技巧解析
    這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對於繼電器的「常開、常閉」觸點，可以這樣來區分：繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點，稱為「常開觸點」；處於接通狀態的靜觸點稱為「常閉觸點」。2、電路原理繼電器是一種當輸入量變化到某一定值時，其觸頭（或電路）即接通或分斷交直流小容量控制迴路。
  • 單片機驅動繼電器電路設計
    打開APP 單片機驅動繼電器電路設計 發表於 2019-04-02 09:46:00 手上有一個HFD23的5V繼電器，下面看一下其參數
  • 繼電器的工作原理及驅動電路解析
    3、 電晶體驅動驅動電路3.1 電路原理圖當電晶體用來驅動繼電器時，推薦用NPN三極體4、集成電路驅動電路目前已使用多個驅動電晶體集成的集成電路，使用這種集成電路能簡化驅動多個繼電器的印製板的設計過程二、繼電器額定工作電壓的選擇繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項技術參數。在使用繼電器時，應該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓，繼電器的額定工作電壓應等於所在電路的工作電壓。一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓，否則繼電器線圈容易燒毀。
  • 光耦合器的電路設計與光耦隔離繼電器的保護電路設計
    打開APP 光耦合器的電路設計與光耦隔離繼電器的保護電路設計 發表於 2017-05-27 10:32:19 　　光耦合器（optical
  • 技術分析:BMS中的繼電器驅動電路總述
    今天換個內容,說說繼電器驅動電路的全貌。這一塊的知識點,可以總結成下面這三塊:控制電路、驅動電路以及繼電器。控制電路:IO驅動就是指單片機的控制IO,當然如果後面選擇的是數字通信接口的IO擴展、驅動晶片,單片機也會配置成通信接口,例如SPI、IIC。鎖存最常見的鎖存晶片是595晶片,例如TI的74HC595;一個功能是擴展IO數量,另外一個功能就是對輸出的狀態進行了鎖存;當單片機程序跑飛後,595輸出被鎖定而不受影響。關於鎖存的必要性也有爭執,目前也存在不鎖存的設計方案。
  • 使用繼電器時,關於觸點的注意事項
    觸點是繼電器中最重要的結構件，觸點的使用壽命受觸點材料、觸點上的電壓及電流值.（特別是接通時及斷開時的電壓、電流波形）、負載種類、切換頻率、環境情況、接觸形式、觸點回跳現象等的影響，觸點失效多以觸點的材料轉移、粘連、異常消耗、接觸電阻增大等故障現象出現，使用時需要注意。
  • 一秒看懂基礎繼電器電路圖解
    就這種最簡單繼電器電路，輸出插座未接任何負載，不存在觸點打火的現象，竟然有幹擾。先介紹情況：1總電源5V，由一個AC-DC電源模塊供電，單片機電源3.3V，由一個LDO供電；2單片機IO直接驅動三極體，IO口設置成推挽模式；3總共有2塊電路板，一塊是主控板，板上有單片機、液晶屏。另一塊是電源板，板上有AC-DC模塊、繼電器、輸出插座。
  • 不同繼電器開關電路
    繼電器是使用電磁鐵從打開位置到關閉位置操作一對可動觸點的機電設備。 繼電器的優點是它需要相對少量的用於操作繼電器線圈的電源，但繼電器本身可用於控制電機，加熱器，燈或交流電路，它們本身可以消耗更多的電力。 機電繼電器是一種輸出設備（致動器）具有各種形狀，尺寸和設計，並且在電子電路中具有許多用途和應用。
  • 大功率直流電機驅動電路的設計與實現
    該電路採用NMOS場效應管作為功率輸出器件， 設計並實現了較大功率的直流電機H 橋驅動電路，並對額定電壓為24 伏， 額定電流為3.8A 的25D60-24A 直流電機進行閉環控制， 電路的抗幹擾能力強， 魯棒性好。
  • 繼電器的識別方法及應用電路
    繼電器識別常見的繼電器的名稱、特性、電路符號、實物外形如表2-14所示。為了保證固態繼電器的正常工作，應保證其有良好的散熱條件，額定工作電流在10A以上的固態繼電器應採用鋁質或銅質的散熱器進行散熱，100A以上的固態繼電器應採用風扇強制散熱。在安裝時應注意繼電器底部與散熱器的良好接觸，並考慮塗適量導熱矽脂以達到最佳散熱效果。
  • 直流電機驅動電路設計
    一、 直流電機驅動電路的設計目標 在直流電機驅動電路的設計中，主要考慮一下幾點對於單向的電機驅動，只要用一個大功率三極體或場效應管或繼電器直接帶動電機即可，當電機需要雙向轉動時，可以使用由4個功率元件組成的H橋電路或者使用一個雙刀雙擲的繼電器。如果不需要調速，只要使用繼電器即可;但如果需要調速，可以使用三極體，場效應管等開關元件實現PWM(脈衝寬度調製)調速。 2. 性能：對於PWM調速的電機驅動電路，主要有以下性能指標。
  • 固態繼電器使用注意事項
    導讀 選擇固態繼電器時，應對照應用條件，分析研究手冊、詳細規範和產品技術性能及參數，同時應該注意到固態繼電器性能參數和負載能力受環境溫度和自身溫度的影響較大，其輸入有極性要求
  • 直流小功率電機驅動電路設計
    電機的驅動器件和驅動電路也非常成熟和多樣。本文主要以常見的幾種驅動方式和器件為例，重點闡述了各種驅動電路設計的重點和要點。 注意： 1）電路圖中1N4148的作用是在高速狀態加快柵極驅動的關斷速度； 2）確保MOS管在未驅動的狀態下保持關閉。 3）自舉升壓電容的選擇根據PWM的頻率來決定，一般為1UF，2.2UF。
  • NE555時基晶片能直接驅動繼電器嗎?
    NE555是一顆常用的時基晶片，一般會有三種用途，分別為構成單穩態電路、多諧振蕩電路以及施密特觸發電路。
  • 詳解繼電器的工作原理及電路
    詳解繼電器的工作原理及電路掌握知識：熟悉掌握繼電器的工作原理及電路電氣項目的步驟：了解工藝 — 分配IO點 — 選型列清單 — 畫電路圖（主電路和控制電路） — 編程及調試 — 項目交接，在項目流程中，選型我們會選繼電器的相關型號，繼電器在我們的主電路和控制電路應用是必不可少，實現真正的安全電壓控制非安全電壓
  • 用繼電器自製延時開關電路
    延時開關電路如圖2。 圖2 延時開關電路2.1 工作原理將電源開關K2 閉合，再按下按鈕開關K1，這時，晶體二極體V1、V2 導通，繼電器吸合。同時電源對電容器C 充電。當K1 斷開後由於C 已被充電，它將通過R 和V1V2 放電，從而維持三極體繼續導通，繼電器仍然吸合。
  • 電磁繼電器基礎知識及應用電路分析
    電磁繼電器（electromagnetic relay）是一種電子控制器件，它具有控制系統（輸入迴路）和被控制系統（輸出迴路），通常應用於自動控制電路中，它是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種開關控制方式，在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
  • MOSFET半橋驅動電路設計要領
    要想使MOSFET在應用中充分發揮其性能，就必須設計一個適合應用的最優驅動電路和參數。在應用中MOSFET一般工作在橋式拓撲結構模式下，如圖1所示。由於下橋MOSFET驅動電壓的參考點為地，較容易設計驅動電路，而上橋的驅動電壓是跟隨相線電壓浮動的，因此如何很好地驅動上橋MOSFET成了設計能否成功的關鍵。
  • MOS管在醫用控溫毯控制系統驅動電路設計中的應用
    驅動電路主要由H橋模塊電路和繼電器模塊電路構成。H橋模塊電路：將電源24V電壓轉化為可調的輸出電壓傳遞給繼電器模塊，並為隔離端供電，輸出電流給主控系統。2. 繼電器模塊：將接受的信號實現成相應的動作，達到H橋模塊電路和半導體製冷器之間的通斷效果，對TEC進行雙重保護，提高工作安全性。
  • 超聲換能器驅動電路及回波接收電路的設計
    2 驅動電路的設計圖2所示的超聲頻驅動電源用於激勵超聲換能器使之向外發送超聲波，超聲頻電源與超聲換能器儀器構成超聲發生器。當選通信號為低電平時，SN75732的兩個與非門均輸出低電平，功率管IRF120截止，發射電路不工作，而繼電器J處於接通狀態（與SIG1和SIG2接觸）；當選通信號為高電平時，超聲頻脈衝信號通過與非門HC00的邏輯變換後，使SN75732的兩個與非門交替輸出高電平，驅動兩個功率管IRF120交替導通與截止（推挽放大），通過脈衝變壓器升壓輸出高振幅正弦波，換能器將獲得的能量以聲能形式輻射出去。