JGD24-5固體式限時(shí)保護(hù)繼電器的設(shè)計(jì)方案

　　3.5 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)

　　驅(qū)動(dòng)電路直接給輸出電路供電， 輸出電路的功率場效應(yīng)管必須由恒壓源驅(qū)動(dòng)。因此， 選擇高精度限流電阻提供功率管工作所需要的工作電流。工作電流經(jīng)過R13、V11 形成回路， V11 為15V 穩(wěn)壓管， 確保提供給輸出電路的場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電壓為15V 恒壓源。R14、C5 形成一個(gè)放電回路， 當(dāng)限時(shí)保護(hù)繼電器不工作時(shí)， 由于輸出端功率場效應(yīng)管的電容效應(yīng)， 會(huì)在功率場效應(yīng)管的G 端積累電荷，會(huì)影響到功率場效應(yīng)管的壽命， 通過R14、C5 形成的回路可以釋放掉功率器件積累的電荷， 保護(hù)功率器件， 見圖8 所示。

　　3.6 串聯(lián)輸出電路的設(shè)計(jì)

　　輸出電路包括功率場效應(yīng)管、串聯(lián)保護(hù)回路和吸收電路。

　　⑴ 功率場效應(yīng)管的選擇

　　功率場效應(yīng)管是限時(shí)保護(hù)繼電器的核心部件，選擇合適的功率場效應(yīng)管是設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。本產(chǎn)品中的功率器件可選用的類型主要有功率場效應(yīng)管（MOSFET）、絕緣柵雙極晶體管（IGBT）、雙極晶體管和達(dá)林頓晶體管。MOSFET 耐壓高， 輸出電流大， 漏電流小， 導(dǎo)通管壓降低， 驅(qū)動(dòng)功率小， 體積小， 故作為限時(shí)保護(hù)繼電器的功率器件比較合理。

　　根據(jù)限時(shí)保護(hù)繼電器的應(yīng)用特點(diǎn)， 應(yīng)選用低電壓降型的MOSFET.功率器件的類型確定以后， 具體型號的選擇可根據(jù)額定輸出電壓、額定輸出電流、輸出電壓降、體積及市場情況， 遵循以下原則：

　　以24V 5A 限時(shí)保護(hù)繼電器為例， 功率器件選用耐壓250V、電流46A 的MOSFET.

　?、?串聯(lián)保護(hù)回路的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)圖9 的電路原理圖所示， 通過電磁繼電器K 與功率場效應(yīng)管Q1 串聯(lián)， 當(dāng)限時(shí)保護(hù)繼電器不工作時(shí)， 電磁繼電器K 的觸點(diǎn)斷開， 功率場效應(yīng)管的兩端無電壓。因此， 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾不會(huì)對功率場效應(yīng)管Q1 產(chǎn)生影響； 當(dāng)限時(shí)保護(hù)繼電器加電工作時(shí)， 電磁繼電器的吸合時(shí)間為10ms， 而功率場效應(yīng)管的吸合時(shí)間為延時(shí)濾波時(shí)間200ms， 因此， 吸合時(shí)電磁繼電器K 在不帶電的情況下先吸合； 當(dāng)限時(shí)保護(hù)繼電器斷電時(shí)， 由于功率場效應(yīng)管的關(guān)斷時(shí)間快， 為2.5ms， 因此， 關(guān)斷時(shí)電磁繼電器K 在不帶電的情況下后關(guān)斷， 通過此電路設(shè)計(jì)， 可確保電磁繼電器不會(huì)出現(xiàn)帶電切換的情況， 即不會(huì)出現(xiàn)電弧情況， 可確保電磁繼電器K 穩(wěn)定工作。

　?、?吸收電路