汽车应用中的继电器驱动器
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。
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
●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)
●箝位保护齐纳二极管(5V继电器线圈为7V，12V线圈为14V)
40VN-沟道FET用于转换继电器线圈中高达500mA的电流。箝位保护齐纳二极管(14V)提供箝位功能，以抑制在线圈断开时(V=Ldi/dt)产生的电压尖峰。ESD保护齐纳二极管保护门-源硅结，防止其在器件传递或组装过程中可能由人体感应引起的ESD造成损坏。偏置电阻为FET提供驱动控制信号。图3描述了NUD3105/NUD3112器件的典型连接图。
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