摘要：大多数面板安装的继电器由微处理器或其他敏感的电子设备驱动。一个良好的线圈驱动电路要求在继电器和微处理器电路之间进行隔离。有效的驱动电路必须考虑到驱动电流和驱动电压的要求，以及有效的抑制ldi/dt的瞬态过程，该瞬态会损坏微处理器电路。虽然现在很容易就可以设计一个复杂、有效的驱动电路，但是今天的设计必须突出成本效益。在继电器中装入单片的ic驱动器可以为系统设计师提供显著的价值。本文描述安森美半导体的集成式继电器驱动器产品的工作原理，它可以使敏感的电子设备和机械继电器连接，以获得不同的控制/功率功能。本文还介绍了该器件的一些优点，如节约印刷电路板面积和减少元件数量。

    关键词：汽车应用，继电器驱动器

    1引言

    尽管电子产业的发展日新月异，但是机械继电器依然广泛的用于工业和汽车应用中，用来控制大电流负载。其低成本和优异的抗故障能力使继电器成为工业和汽车应用环境中一种有用和可靠的解决方案。安森美半导体提供的集成式继电器驱动器nud3105、nud3112、nud3124、nud3160被认为是对工业和汽车应用中的控制机械继电器的理想器件解决方案。其集成设计可以明显的简化设计并且降低成本，替代传统的分立解决方案，如双极型晶体管加续流二极管。

    2工业和汽车应用的要求

    工业应用和汽车应用的器件要求不同，必须用不同的方法解决。汽车应用的要求是最难满足的，而工业要求一般允许较多的自由。继电器线圈电流根据应用的不同差别很大。最大等级的工业和汽车继电器线圈的消耗电流在50～150ma之间。

    选择合适的继电器驱动器需要考虑很多限制。对于汽车应用，需要特别考虑以下要求：

    ●负荷突降(80v，300msec)

    ●双电压加压启动(>24v)

    ●电池接反(-14v，1分钟或以上)

    ●抗静电放电(esd)(根据aec-q100规范)

    ●工作环境温度(-40℃～85℃)

    为满足这些要求通常导致继电器驱动器体积过大、成本过高，或者需要许多保护元件。

    另一方面，工业应用的要求有许多和标准的要求一样，如抗esd(通常为2kvhbm)，以及给定的工作环境温度范围(通常在0℃～85℃之间)。但是，一些应用也需要有防止瞬态电压的保护元件，这就需要增加额外的保护元件。

    3标准的分立式继电器驱动器

    对于工业和汽车应用，传统和最常见的继电器驱动器是用一个双极型晶体管、两个偏置电阻和一个续流二极管的分立设计。在某些情况下，需要增加额外的元件，如mov(金属氧化物变阻器)和额外的二极管来确保适当的保护。图1显示了一个典型的有额外保护元件的分立继电器驱动器。二级管d1提供了反向电源保护，而二极管d2抑制了继电器线圈断开时(v=ldi/dt)产生的电压尖峰。功率mov器件用于将正向瞬态电压限制在双极型晶体管的击穿电压以内。双极型晶体管的饱和电压(典型为1v以上)引起高功率耗散，在某些情况下不能使用廉价的贴片封装器件，如sot-23或更小的，因此需要更大的封装，如to220。由于需要几个元件而使所设计的分立电路价格昂贵，且要占用较大的电路板空间。

    4安森美半导体的继电器驱动器

    安森美半导体的继电器驱动器产品分为两个主要的类别：工业版本(器件nud3105，nud3112)和汽车版本(器件nud3124，nud3160)。

    4.1工业版本

    图2说明了工业继电器驱动器版本(器件nud3105，nud3112)。此器件把几个分立元件集成到单个sot-23三引脚贴片封装中，构成比传统的分立继电器驱动器更简单和更高效的解决方案。这些集成器件的特性如下：

    ●n-沟道fet40v，500ma

    ●esd保护齐纳二极管(7v)

    ●偏置电阻(门极为1kω，门极和源极之间为300kω)

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