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电路消除继电器触点反弹的技术方案

来源:analog 发布时间:2023-08-15

摘要: 将p沟道MOSFET和热插拔控制器添加到机械继电器中可以消除继电器触点反弹并减少浪涌电流。

在机械继电器中添加p沟道MOSFET和热插拔控制器IC可消除继电器触点反弹并减少浪涌电流。

半导体技术的进步使集成电路取代了许多机械继电器,但继电器仍然在必须承受任意极性高压的大电流电路中占主导地位。然而,这些继电器中的触点反弹可能会给下游电路带来麻烦。

一种解决触点弹跳的方法是将继电器与热插拔控制器相结合。这种控制器作为一种不关闭系统电源而切换系统组件的手段越来越受欢迎。在图1中,继电器触点取代了机械连接器的引脚。


图1所示 热插拔控制器IC和外部MOSFET去除继电器K1的触点反弹。

系统(驱动电路)驱动继电器闭合,继电器闭合将热插拔电路的输入端连接到电源(在本例中为28V)。热插拔控制器(U1)在输入电源达到有效电平后保持p沟道MOSFET (Q1)关闭至少150ms。该延迟为继电器中的触点反弹消退提供了充足的时间。在150ms延迟后,U1驱动MOSFET栅极,使输出电压在9V/ms时下降。这种受控的斜坡速率最大限度地减少了浪涌电流,从而减少了对电源、继电器和热插拔控制器下游电容器的压力。

一个继电器触点反弹的例子(图2)显示了三个反弹,浪涌电流峰值接近30A。(上走线为10V/div输出电压,下走线为5A/div输入电流,输出负载54欧姆与100µf并联)在这些条件下使用图1电路可以得到更好的图像(图3)。输出电压的延迟上升是清晰可见的,没有由于触点反弹而引起的打嗝。输入电流的变化要小得多,峰值在1.5A以下,然后稳定到500mA的稳态值。


图2 机械继电器K1本身在闭合时表现触点反弹。


图3 图1电路消除了继电器触点反弹,减少了浪涌电流。



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