在開始選擇繼電器驅(qū)動的時候,習慣性選擇現(xiàn)有的集成芯片,比如NUD3126和NUD3124,沒有仔細想過為什么要選用它們,是否可以選擇分立的三極管或者達林頓管。這里做一些分析和補充。
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,由于高溫的影響,電阻增大,使得需要的啟動電壓也上升了,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管高一些。
我們采用這樣的設(shè)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(chǎn)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(shè)計,如圖所示:
不覺得上面這個設(shè)計比前面一個設(shè)計好多少,不過如果這樣設(shè)計的話,問題可以解決一部分。
驅(qū)動電路的保護問題
感性負載固有關(guān)斷有瞬態(tài)電壓的問題,這個屢次經(jīng)過計算,加二極管續(xù)流的問題是以繼電器本身的壽命為代價的,這并不合算。如果不加續(xù)流二極管,則需要考慮這部分能量怎么瀉放的問題
后三種方案可選擇,不過穩(wěn)壓管最便宜,但是速度較慢。
三極管為什么會壞?
三極管的軟擊穿
對于集電極電壓超過V(BR)CEO而引起的擊穿,只要外電路限制擊穿后的電流,管子就不會損壞,待集電極電壓減小到小于V(BR)CEO后,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。
三極管的二次擊穿
如果上述擊穿后,電流不加限制,就會出現(xiàn)集電極電壓迅速減小,集電極電流迅速增大的現(xiàn)象,通常將這種現(xiàn)象稱為二次擊穿。發(fā)生二次擊穿的過程是:結(jié)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,如此反復作用,最后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(jié)果是功率管尚未發(fā)燙就已損壞。因此二次擊穿是不可逆的,是破壞性的??梢?,二次擊穿是在高壓低電流時發(fā)生的,相應的功率稱為二次擊穿耐量。
最后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(chǎn)生影響,因此請大家慎重選擇反接保護電路。