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大多數面板安裝的繼電器由微處理器或其他敏感的電子設備驅動。一個良好的線圈驅動電路要求在繼電器和微處理器電路之間進行隔離。有效的驅動電路必須考慮到驅動電流和驅動電壓的要求，以及有效的抑制Ldi/dt的瞬態過程，該瞬態會損壞微處理器電路。雖然現在很容易就可以設計一個復雜、有效的驅動電路，但是今天的設計必須突出成本效益。在繼電器中裝入單片的IC驅動器可以為系統設計師提供顯著的價值。本文描述安森美半導體的集成式繼電器驅動器產品的工作原理，它可以使敏感的電子設備和機械繼電器連接，以獲得不同的控制/功率功能。本文還介紹了該器件的一些優點，如節約印刷電路板面積和減少元件數量。 
關鍵詞：汽車應用，繼電器驅動器 

1 引言 

盡管電子產業的發展日新月異，但是機械繼電器依然廣泛的用于工業和汽車應用中，用來控制大電流負載。其低成本和優異的抗故障能力使繼電器成為工業和汽車應用環境中一種有用和可靠的解決方案。安森美半導體提供的集成式繼電器驅動器NUD3105、NUD3112、NUD3124、NUD3160被認為是對工業和汽車應用中的控制機械繼電器的理想器件解決方案。其集成設計可以明顯的簡化設計并且降低成本，替代傳統的分立解決方案，如雙極型晶體管加續流二極管。 

2 工業和汽車應用的要求 

工業應用和汽車應用的器件要求不同，必須用不同的方法解決。汽車應用的要求是難滿足的，而工業要求一般允許較多的自由。繼電器線圈電流根據應用的不同差別很大。大等級的工業和汽車繼電器線圈的消耗電流在50～150mA之間。 

選擇合適的繼電器驅動器需要考慮很多限制。對于汽車應用，需要特別考慮以下要求： 

●負荷突降(80V，300msec) 
●雙電壓加壓啟動(>24V) 
●電池接反(-14V，1分鐘或以上) 
●抗靜電放電(ESD)(根據AEC-Q100規范) 
●工作環境溫度(-40℃～85℃) 

為滿足這些要求通常導致繼電器驅動器體積過大、成本過高，或者需要許多保護元件。 

另一方面，工業應用的要求有許多和標準的要求一樣，如抗ESD(通常為2kVHBM)，以及給定的工作環境溫度范圍(通常在0℃～85℃之間)。但是，一些應用也需要有防止瞬態電壓的保護元件，這就需要增加額外的保護元件。 

3 標準的分立式繼電器驅動器 

對于工業和汽車應用，傳統和常見的繼電器驅動器是用一個雙極型晶體管、兩個偏置電阻和一個續流二極管的分立設計。在某些情況下，需要增加額外的元件，如MOV(金屬氧化物變阻器)和額外的二極管來確保適當的保護。圖1顯示了一個典型的有額外保護元件的分立繼電器驅動器。二級管D1提供了反向電源保護，而二極管D2抑制了繼電器線圈斷開時(V=Ldi/dt)產生的電壓尖峰。功率MOV器件用于將正向瞬態電壓限制在雙極型晶體管的擊穿電壓以內。雙極型晶體管的飽和電壓(典型為1V以上)引起高功率耗散，在某些情況下不能使用廉價的貼片封裝器件，如SOT-23或更小的，因此需要更大的封裝，如TO220。由于需要幾個元件而使所設計的分立電路價格昂貴，且要占用較大的電路板空間