SLKORMiniaturisierte Relais-Treiberlösungen

Über Slkor:

Slkor hat seinen Hauptsitz in Shenzhen in der chinesischen Provinz Guangdong. Die Entwicklung des Unternehmens wird durch neue Materialien, neue Prozesse und neue Produkte vorangetrieben. Das technische Team von Slkor besteht hauptsächlich aus Experten der Yonsei-Universität in Südkorea und der Tsinghua-Universität in China. Sie beherrschen den international führenden Produktionsprozess von Siliziumkarbid-MOSFETs und die ultraschnelle Leistungsdiodentechnologie der fünften Generation. Von seinem anfänglichen Status als Fabless-Design-Unternehmen hat sich Slkor zu einem integrierten Unternehmen entwickelt, das Design, Forschung und Entwicklung, Fertigung, Vertrieb und technische Dienstleistungen vereint. Slkor ist ein nationales Hightech-Unternehmen und verfügt über die Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems ISO 9001 sowie EU-Zertifizierungen wie ROHS und REACH.

Slkor verfügt über Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen in Busan, Südkorea, Peking und Suzhou, China. Die Herstellung der Wafer sowie die Verpackung und Prüfung der Chips erfolgt größtenteils in China. Der Hauptsitz in Shenzhen verfügt über Labore und ein zentrales Lager. Das internationale Kooperationsnetzwerk des Unternehmens erstreckt sich über den gesamten Globus und bedient über zehntausend Kunden weltweit. Slkor hat einhundert bedingt patentierte Erfindungen angemeldet und bietet über 2000 Produktmodelle an. Sie haben umfassende Managementsysteme eingerichtet und Arbeitsabläufe optimiert. Mit hervorragender Qualität und standardisierten Dienstleistungen bietet das „SLKORDie Marke „“ hat schnell an Bekanntheit, Ansehen und Marktanteil gewonnen. Zu den Produkten von Slkor gehören Dioden, Transistoren, diskrete Leistungsbauelemente und Energieverwaltungschips, die in drei Hauptserien unterteilt sind. Sie haben auch neue Produkte wie Hallsensoren, ADCs und BMS eingeführt. Das Unternehmen verfügt über jahrelange technische Expertise im Bereich spezialisierter MCUs und Schnittstellenchips.

1. Application Guide

Kleine Relais werden häufig in elektronischen Systemen zur Steuerung von Schaltkreisen verwendet und finden weit verbreitete Anwendung in Industrieanlagen, Instrumenten und Haushaltsgeräten. Das Herzstück moderner Steuerschaltungen sind meist Computerchips wie MCUs, DSPs und FPGAs. Diese Kernchips verfügen nicht über genügend Ausgangsleistung, um kleine Relais direkt anzusteuern, und können von ihnen angesteuert werden SLKOR's kleine Transistoren BC817-25, BC848B, BC847B und kleine MOSFETs 2N7002E, SL2302S, SL2300, SL3400, SL3402 und Darlington-Arrays ULN2001D, ULN2003AU, ULN2803AS usw.

Im folgenden Beispiel verwenden wir als Beispiel die Ansteuerung eines kleinen Hochleistungsrelais JQC-3FF/12VDC-1ZS (551) von HF. Die Spule des Relais hat eine Nennspannung von 12 V, eine Aktionsspannung von 9 V, eine maximale Spannung von 15.6 V und einen Spulenwiderstand von 400 Ω. Bei 12V-Stromversorgung beträgt der Spulenstrom 30mA. Hier stellen wir das Design zur Ansteuerung des kleinen Relais mit BC848B, SL2302 bzw. ULN2803AS vor. Am Beispiel der STM32F030C8T6-MCU kann jeder E/A-Pin eine maximale Grenze von 25 mA für den Pull-up- oder Pull-down-Strom bereitstellen, und die Gesamtgrenze für den Pull-up- oder Pull-down-Strom für alle E/A-Pins beträgt 80 mA. Daher sollte beim Anlegen der IO-Pins genügend Spielraum vorhanden sein. Der typische Wert des schwachen Pulldown-Widerstands für den IO-Pin beträgt 40 kΩ. Wenn der IO-Pin bei einer Stromversorgung von 3.3 V einen Strom von 8 mA ausgibt, beträgt der minimale hohe Ausgangspegel 2.9 V, und wenn der IO-Pin 8 mA Strom zieht, beträgt der maximale niedrige Ausgangspegel 0.4 V.

2. Die Verwendung von SLKOR BC847B zu Dspalten

Die Kollektor-Emitter-Spannung (VCEO) des BC847B-Transistors beträgt 45 V und der Kollektorstrom (IC) beträgt 100 mA. Die Gleichstromverstärkung (HFE) liegt zwischen 200 und 450 und die maximale Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung beträgt 600 mV. Die typische Eingangskapazität (CIB) beträgt 9 pF.

Beim Ansteuern einer Relaisspule arbeitet der Transistor entweder im ausgeschalteten Zustand (Relaisfreigabe) oder im gesättigten Leitungszustand (Relaisbetätigung).

Beim Übergang von der Relaisbetätigung zur Relaisfreigabe erzeugt die Relaisspule eine elektromotorische Gegenkraft (EMK). Die in der Spule gespeicherte Energie wird über die Freilaufdiode (D) und den Spulenwiderstand entladen. Die Gegen-EMK wird auf einen Durchlassspannungsabfall von 0.7 V über der Diode begrenzt, der deutlich unter der Durchbruchspannung des Transistors liegt und diesen so schützt.

Die Werte der Widerstände R1 und R2 im Schaltkreis müssen sicherstellen, dass der Transistor bei einer Eingangsspannung von 2.9 V zuverlässig in die tiefe Sättigung eintritt. Unter der Annahme eines HFE von 200 für den BC847B-Transistor und eines Relais-Ansteuerstroms von 30 mA wird der Basisstrom (IB) mit 0.15 mA (30 mA/200) berechnet. Um eine tiefe Sättigung sicherzustellen, wird der Basisstrom auf 0.3 mA erhöht. Unter der Annahme, dass die Basis-Emitter-Spannung (VBE) 0.7 V beträgt, wenn der BC847B-Transistor gesättigt ist und die High-Level-Ausgangsspannung des STM32F030C8T6-Mikrocontrollers (MCU) mindestens 2.9 V beträgt, sollte die Spannung am Widerstand R1 2.2 V betragen.

Der Widerstand R2 wird hinzugefügt, um den BC847B-Transistor unter widrigen Bedingungen zuverlässig abzuschalten. Wenn VBE 0.7 V beträgt, beträgt der Strom durch R2 IR2 = 0.7/22 = 0.032 mA. Um eine tiefe Sättigung sicherzustellen, sollte der Gesamtstrom durch den Widerstand R1 IR1 = 0.3 + 0.032 = 0.332 mA betragen. Daher beträgt der maximale Widerstandswert für R1 R1=2.2/0.332=6.63 kΩ. Durch die Wahl von R1 mit 3.3 kΩ wird sichergestellt, dass der BC847B-Transistor auch bei Variationen der Komponentenparameter in eine tiefe Sättigung gelangen kann. Bei hoher Sättigung und einer Stromversorgung von 12 V beträgt die minimale Relais-Ansteuerspannung 11.4 V, was ausreicht, um eine zuverlässige Relaisbetätigung zu gewährleisten.

Die Zeitkonstante für die Leitung kann grob geschätzt werden als R=R1|R2=2.9KΩ und RC=2.9KΩ*9pF=26.1pS. Die Übergangszeit ist extrem kurz!

Wenn die STM32F030C8T6-MCU eine Spannung mit niedrigem Pegel ausgibt, die höchstens 0.4 V beträgt, beträgt die Basis-Emitter-Spannung des BC847B-Transistors weniger als 0.4 V, was eine zuverlässige Abschaltung für die Relaisfreigabe gewährleistet.

Um maximale Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wird empfohlen, die schwachen Pulldown-Widerstände (typischer Wert 40 kΩ) für den in der Software für die STM32F030C8T6-MCU konfigurierten E/A-Port zu aktivieren.

3. Die Verwendung von SLKOR SL2302 bis Dspalten

Das SLKOR SL2302 ist ein N-Kanal-Kleinsignal-MOSFET. Seine maximale Drain-Source-Spannung (VDS) beträgt 20 V, die maximale Gate-Source-Spannung (VGS) 12 V und der maximale Einschaltwiderstand (RDS(on)) 85 mΩ bei VGS = 2.5 V und ID = 3.1 A. Die maximale Schwellenspannung (VGS(th)) für die Gate-Leitung beträgt 1.2 V, die minimale 0.65 V. Die typische Eingangskapazität (CISS) beträgt 300 pF.

Wenn der STM32F030C8T6 eine Hochspannung von mindestens 2.9 V ausgibt und R1 = 10 kΩ und R2 = 100 kΩ angenommen wird, wird die Dauerspannung am SL2302-Gate (VGS D) als (100/(100+10))* berechnet. 2.9 = 2.64 V. Dadurch wird sichergestellt, dass der SL2302 in einem zuverlässigen Zustand der Übersättigungsleitung bleibt. Bei Übersättigung beträgt der Leitungswiderstand des SL2302 nicht mehr als 85 mΩ. Unter der Annahme einer 12-V-Stromversorgung liegt die Relais-Ansteuerspannung sehr nahe bei 12 V, was für eine zuverlässige Relaisbetätigung ausreicht.

Wenn der STM32F030C8T6 eine niedrige Spannung mit einer maximalen Spannung von 0.4 V ausgibt, ist die Gate-Spannung des SL2302 niedriger als 0.4 V, was eine zuverlässige Abschaltung gewährleistet und eine zuverlässige Freigabe des Relais ermöglicht.

Die Zeitkonstante für die Leitung kann grob mit R = R1|R2 = 9.1 kΩ und RC = 9.1 kΩ * 300 pF = 2.73 ns geschätzt werden. Die Übergangszeit ist sehr kurz! Wenn das Relais von der Betätigung zur Freigabe übergeht, erzeugt die Spule eine gegenelektromotorische Kraft (EMK). Die in der Spule gespeicherte Energie wird über die Freilaufdiode (D) und den Widerstand der Spule entladen. Die gegenelektromotorische Kraft wird auf einen Durchlassspannungsabfall von 0.7 V über der Diode begrenzt, der viel niedriger ist als die Durchbruchspannung des MOSFET, wodurch dieser geschützt wird. Um maximale Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wird empfohlen, den schwachen Pulldown-Widerstand (typischer Wert von 40 kΩ) für den in der Software für den STM32F030C8T6 konfigurierten E/A-Port zu aktivieren.

4. Die Verwendung von SLKOR ULN2803AS zum Fahren

SLKOR ULN2803AS ist ein NPN-Darlington-Transistortreiber mit acht Kanälen und integrierten Freilaufdioden. Er eignet sich zum Ansteuern mehrerer kleiner Relais, Miniatur-Schrittmotoren, Magnetspulen, Anzeigen usw. Seine maximale Ausgangsspannung beträgt 50 V, der maximale Kollektorstrom für einen einzelnen Kanal 500 mA. Die maximale Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung beträgt 1.1 V bei einem Kollektorstrom von 100 mA, und die maximale Eingangsspannung beträgt 2.4 V bei einem Kollektorstrom von 200 mA. Der maximale Eingangsstrom beträgt 1.35 mA bei einer Eingangsspannung von 3.85 V, und die maximale Eingangskapazität (CI) beträgt 25 pF.

Der STM32F030C8T6 wird als Hauptcontroller verwendet, und die meisten seiner E/A-Ports können die Eingänge des ULN2803AS direkt ansteuern. Die minimale High-Level-Ausgangsspannung beträgt 2.9 V und die maximale Low-Level-Ausgangsspannung 0.4 V, womit die Anforderungen für die Ansteuerung des ULN2803AS vollständig erfüllt sind. Zur Verbesserung der Störfestigkeit des STM32F030C8T6 kann ein 560-Ω-Widerstand in Reihe zwischen seinem E/A-Port und dem Eingang des ULN2803AS geschaltet werden. Zur Ansteuerung kleiner Relais bieten die internen Freilaufdioden des ULN2803AS ausreichend Freilaufkapazität, sodass im Allgemeinen keine zusätzlichen Freilaufdioden erforderlich sind. Wenn eine extrem hohe Zuverlässigkeit erforderlich ist, können separate Freilaufdioden hinzugefügt werden. Die typische Schaltzeit des ULN2803AS beträgt etwa 1 μs, und zur Ansteuerung kleiner Relais sind keine weiteren Berechnungen erforderlich.

Unter der Annahme einer 12-V-Stromversorgung beträgt die minimale Relais-Ansteuerspannung 10.9 V, was für eine zuverlässige Relaisaktivierung ausreicht. Wenn der STM32F030C8T6 eine niedrige Spannung mit einer maximalen Spannung von 0.4 V ausgibt, kann der ULN2803AS das Relais zuverlässig abschalten und freigeben.

Um maximale Zuverlässigkeit zu gewährleisten, wird empfohlen, den schwachen Pulldown-Widerstand (typischer Wert 40 kΩ) für den in der Software für den STM32F030C8T6 konfigurierten E/A-Port zu aktivieren.

SLKOR bietet High-End-Produkte wie Siliziumkarbid (SiC)-Dioden und SiC MOSFETs, IGBTs und ultraschnelle Leistungsdioden der fünften Generation, die den Anforderungen von Branchen wie Fahrzeugen mit neuer Energie, High-End-Geräten, Kommunikation und Energie, Photovoltaik-Solarenergie, medizinischen Geräten und industriellem Internet gerecht werden. SLKOR bietet auch Allzweckprodukte wie Schottky-Dioden, ESD-Schutzdioden und TVS-Überspannungsschutzdioden sowie Leistungsgeräte wie Hochspannungs--Spannungs-MOSFETs, mittlere-Spannungs-MOSFETs und Niederspannungs-MOSFETs, Thyristoren und Silizium-Gleichrichter SCR sowie Power-Management-Chips wie LDOs, AC-DC- und DC-DC-Chips. Zusätzlich SLKOR bietet ergänzende Dienstleistungen wie Sensoren, Hochgeschwindigkeits-Optokoppler und Quarzoszillatoren für verschiedene Anwendungen in Produkten wie Smartphones, Laptops, Robotern, Smart Homes, IoT, LED-Beleuchtung, digitalen 3C-Produkten, Smart Wearables und IoT.

SLKOR widmet sich dem Aufbau einer Plattform, die ökologisch, zusammengesetzt und integrativ ist. Die offizielle Website des Unternehmens verfügt über Spalten für technische Informationen blogs, Expertenkolumne, sLösungen, elektronisch blogs, und Branchendynamik. Der "SLKOR Der „Technology Lecture Hall“ ist in Planung, in dem internationale Wissenschaftler und Experten zu öffentlichen Vorträgen eingeladen werden sollen. Es wird Ideenkollisionen, akademischen Austausch und ein Fest der Gedanken geben, das eine Lern- und Kommunikationsplattform für Kollegen im Bereich elektronischer Informationen bietet. SLKOR integriert auch den Geist der Einheit, des Strebens und der Durchbrüche aus dem Sport in seine Arbeitskultur und setzt sich für glückliche Arbeit und ein glückliches Leben ein. Das Unternehmen hat die „SLKOR Warriors Basketball Team“ und veranstaltet regelmäßig verschiedene Kultur- und Unterhaltungsaktivitäten. SLKOR pflegt die Unternehmenskultur von „Integrität, Fortschritt, Hartnäckigkeit, Detailgenauigkeit“ und ein ethischer Wert von Fairness, Offenheit und Zusammenarbeit: „Tu anderen nicht das an, was du nicht willst, dass dir selbst angetan wird.“ Zusammenarbeit mit Lieferanten, Vertriebspartnern, Kunden und Kooperationspartnern, um die weltweite Entwicklung mit Technologie und Produkten voranzutreiben und die Vision des Unternehmens zu verwirklichen, ein führendes Unternehmen in der Halbleiterindustrie zu werden.