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具有內(nèi)置節(jié)電電路的一種繼電器驅(qū)動的低功耗設(shè)計

作者: 時間:2012-07-30 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

多個線圈可由單電源供電,該電源必須大到足以同時所有線圈。另外,這些被密集的排布在很小的區(qū)域內(nèi),時必需考慮線圈的。線圈所需的吸合電壓遠(yuǎn)高于其保持電壓。認(rèn)識到這一點(diǎn),就有可能出一種通過減少線圈電流來節(jié)省能耗的。本應(yīng)用筆記討論一種的繼電器器件,用于降低整個系統(tǒng)的。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/176618.htm

  方法

  MAX4822/MAX4824繼電器驅(qū)動器特性,可在FET先導(dǎo)通一段時間后降低驅(qū)動器電壓。最初時輸出驅(qū)動器為完全飽和導(dǎo)通的FET。經(jīng)過一段可調(diào)延時后,F(xiàn)ET上的壓降調(diào)整為寄存器編程值。該延時可由外部電容設(shè)定(圖1)。

  


  節(jié)電特性能同時降低繼電器線圈和電源功耗。該器件的輸出驅(qū)動器ON和OFF兩種狀態(tài)。

  ON狀態(tài)具有兩種不同的狀態(tài),被稱為“啟動狀態(tài)”和“節(jié)電狀態(tài)”。在啟動狀態(tài)時,輸出FET完全飽和導(dǎo)通。經(jīng)過由PSAVE引

  腳端電容設(shè)定的時延后,器件進(jìn)入節(jié)電狀態(tài),此時FET上的壓降由控制回路調(diào)節(jié)。

  為了說明節(jié)電模式下的節(jié)電原理,可以對兩種ON模式下的功耗進(jìn)行比較。假設(shè)繼電器線圈具有100直流電阻,系統(tǒng)使用5V電源。圖2給出了由理想電感和電阻RCOIL組成的繼電器線圈模型。

  

  在啟動狀態(tài),MAX4822/MAX4824輸出電阻最大值為5。因此功耗可由下式計算:

  ICOIL = 5V/105 = 47.6mA

  PCOIL = ICOIL2 * RCOIL = 47.6mA2 * 100 = 0.227W

  PDRIVER = ICOIL2 * RDRIVER = 47.6mA2 * 5 = 0.011W

  PTOTAL_INIT = 0.238W

  節(jié)電狀態(tài)下的功耗分析略有不同。必須首先確定線圈功耗,然后才能確定驅(qū)動器功耗。最后將兩者簡單求和。

  在節(jié)電狀態(tài)下,F(xiàn)ET輸出端電壓被調(diào)節(jié)為電源電壓的某一百分值,該電壓由寄存器設(shè)定。這意味著,圖2所示電壓VDRIVER由內(nèi)部控制回路調(diào)節(jié)?;氐角懊嫠e例子,假設(shè)VDRIVER為50% (盡管MAX4822/MAX4824的允許范圍為10%至70%),則線圈的功耗為:

  VCOIL = 5V- (50% * 5V) = 2.5V

  ICOIL_PS = VCOIL/RCOIL = 2.5V/100 = 0.025A

  PCOIL = 2.5V * 25mA = 0.0625W

  要計算驅(qū)動器的功耗,切記其電流與線圈電流一樣:

  IDRIVER_PS = 0.025A

  VDRIVER = 50% * 5V = 2.5V

  PDRIVER = 0.0625W

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