圖1所示電路實(shí)現(xiàn)了公認(rèn)的做法,即最初以全功率驅(qū)動(dòng)螺線管,然后在元件機(jī)械“拉入”后降低到“保持”功率。
圖1.該電路施加接近6V的電壓以接通繼電器,然后將施加的保持電壓降低到約75.3V,從而降低3%的功耗。
所示電路從6.3V驅(qū)動(dòng)3V繼電器,并使用電荷泵(IC1,配置為電壓反相器)產(chǎn)生激活(拉入)繼電器所需的額外-3V。使用外部控制信號(hào)接通Q1時(shí),繼電器頂部施加約3.3V電壓,IC1(引腳3處存在3.8V時(shí)激活)向其下部端子施加-3V電壓。IC1的新穎特性使電路非常緊湊:
與更熟悉的ICL1相比,電荷泵(IC1)的內(nèi)部開(kāi)關(guān)頻率較快(7660MHz),后者的開(kāi)關(guān)頻率為10kHz。這種高速允許對(duì)輸入、輸出和“飛行”電容(C1、C1和C3)使用小值(2μF)。這些元件可以是低成本的X7R陶瓷電容器,例如AVX的1206YC105MAT2A。
當(dāng)IC1進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)(引腳7上的邏輯高電平)時(shí),其輸出(引腳5)不具有高阻抗,而是通過(guò)導(dǎo)通電阻小于5Ω的內(nèi)部開(kāi)關(guān)接地。此功能允許SHDN充當(dāng)電源開(kāi)關(guān),將逆變器輸出從標(biāo)稱-3V(電荷泵使能)選通至地(電荷泵禁用)。禁用時(shí)IC1的電流小于1μA。
對(duì)于工作在3.3V的原型電路,IC1的工作頻率測(cè)量為955kHz。下表顯示了400Ω、180Ω和90Ω 6V繼電器的電荷泵性能實(shí)測(cè)得值,以繼電器兩端的總電壓表示:
繼電器,6V | 拉入式 鉭珠電容器的電壓 | 具有低 ESR C2 的吸入電壓 | 保持電壓 |
400Ω (90毫瓦) | 5.51V | 6.18V | 3.293V |
180Ω (200毫瓦) | 4.80V | 5.87V | 3.283V |
90Ω (400毫瓦) | 3.94V | 5.40V | 3.266V |
對(duì)于第一列吸入電壓,C1、C2 和 C3 是普通的 1μF 引線鉭磁珠電容器,而不是低 ESR 類型。對(duì)于第二列,僅用最大電阻為2mΩ的低ESR電容器(Sanyo OS-CON 350SC25M)代替C1。該電容器顯著提高了性能,說(shuō)明需要仔細(xì)選擇電荷泵轉(zhuǎn)換器的元件。
高端 pnp 晶體管打開(kāi)和關(guān)閉繼電器。所示的小型SOT23器件(Zetex FMMT717)被選用于高鐵(最小 180)在其連續(xù) I 時(shí)C額定電流為 2.5A。高 h鐵允許使用高值限極電阻。為了節(jié)省小基極電流,可以用p溝道MOSFET代替Q1。
審核編輯:郭婷
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