SLKORRozwiązania sterowników przekaźników miniaturowych

O Slkor:

Siedziba główna firmy Slkor znajduje się w Shenzhen w prowincji Guangdong w Chinach. Rozwój firmy opiera się na nowych materiałach, procesach i produktach. Zespół techniczny Slkor składa się głównie z ekspertów z Uniwersytetu Yonsei w Korei Południowej i Uniwersytetu Tsinghua w Chinach. Opanowali oni wiodący na świecie proces produkcji tranzystorów MOSFET z węglika krzemu oraz technologię ultraszybkiej regeneracji diod mocy piątej generacji. Od początkowego statusu firmy projektowej działającej bez fabryk, Slkor przekształcił się w zintegrowaną firmę, która łączy badania i rozwój w zakresie projektowania, produkcję, sprzedaż i usługi techniczne. Slkor jest krajowym przedsiębiorstwem high-tech i posiada certyfikat systemu zarządzania jakością ISO9001 oraz certyfikaty UE, takie jak ROHS i REACH.

Slkor ma instytucje badawczo-rozwojowe w Busan w Korei Południowej, Pekinie i Suzhou w Chinach. Większość produkcji płytek, pakowania i testowania chipów odbywa się w Chinach. Siedziba główna w Shenzhen ma laboratoria i centralny magazyn. Międzynarodowa sieć współpracy firmy rozciąga się na cały świat, obsługując ponad dziesięć tysięcy klientów na całym świecie. Slkor złożył wniosek o przyznanie stu warunkowo opatentowanych wynalazków i oferuje ponad 2000 modeli produktów. Ustanowili kompleksowe systemy zarządzania i usprawnili przepływy pracy. Dzięki doskonałej jakości i ujednoliconym usługom, „SLKORMarka szybko zyskała uznanie, renomę i udział w rynku. Produkty firmy Slkor obejmują diody, tranzystory, dyskretne elementy mocy i układy zarządzania energią, podzielone na trzy główne serie. Firma wprowadziła również nowe produkty, takie jak czujniki Halla, przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) i systemy zarządzania energią (BMS). Firma posiada wieloletnie doświadczenie techniczne w zakresie specjalistycznych mikrokontrolerów (MCU) i układów interfejsowych.

1. przewodnik Application

Małe przekaźniki są powszechnie stosowane w systemach elektronicznych do sterowania przełączaniem obwodów i mają szerokie zastosowanie w sprzęcie przemysłowym, instrumentach i sprzęcie gospodarstwa domowego. Sercem nowoczesnych obwodów sterujących są zwykle chipy komputerowe, takie jak MCU, DSP i FPGA. Te chipy rdzeniowe nie mają wystarczającej mocy wyjściowej, aby bezpośrednio sterować małymi przekaźnikami i mogą być napędzane SLKORmałe tranzystory BC817-25, BC848B, BC847B i małe tranzystory MOSFET 2N7002E, SL2302S, SL2300, SL3400, SL3402 oraz układy Darlingtona ULN2001D, ULN2003AU, ULN2803AS itp.

W poniższym przykładzie użyjemy jako przykładu sterowania małego przekaźnika dużej mocy JQC-3FF/12VDC-1ZS (551) firmy HF. Cewka przekaźnika ma napięcie znamionowe 12 V, napięcie działania 9 V, napięcie maksymalne 15.6 V i rezystancję cewki 400 Ω. Przy zasilaniu napięciem 12 V prąd cewki wynosi 30 mA. Tutaj przedstawimy projekt sterowania małym przekaźnikiem przy użyciu odpowiednio BC848B, SL2302 i ULN2803AS. Biorąc za przykład MCU STM32F030C8T6, każdy pin IO może zapewnić maksymalny limit prądu podciągania lub ściągania wynoszący 25 mA, a całkowity limit prądu podciągania lub ściągania dla wszystkich pinów IO wynosi 80 mA. Dlatego przy stosowaniu pinów IO powinien być wystarczający margines. Typowa wartość słabego rezystora obniżającego dla pinu IO wynosi 40 KΩ. Przy zasilaniu napięciem 3.3 V, jeśli pin IO generuje prąd o natężeniu 8 mA, minimalny wysoki poziom wyjściowy wynosi 2.9 V, a jeśli pin IO pobiera prąd o natężeniu 8 mA, maksymalny niski poziom wyjściowy wynosi 0.4 V.

2. Korzystanie z SLKOR BC847B do Dwybrzeże

Napięcie kolektor-emiter (VCEO) tranzystora BC847B wynosi 45 V, a prąd kolektora (IC) wynosi 100 mA. Wzmocnienie prądu stałego (HFE) mieści się w zakresie od 200 do 450, a maksymalne napięcie nasycenia kolektor-emiter wynosi 600 mV. Typowa pojemność wejściowa (CIB) wynosi 9 pF.

Podczas sterowania cewką przekaźnika tranzystor działa albo w stanie odcięcia (zwolnienie przekaźnika), albo w stanie przewodzenia nasyconego (zadziałanie przekaźnika).

Podczas przejścia od stanu zadziałania przekaźnika do jego zwolnienia, cewka przekaźnika generuje wsteczną siłę elektromotoryczną (SEM). Energia zgromadzona w cewce jest rozładowywana przez diodę gaszącą (D) i rezystancję cewki. Wsteczna siła elektromotoryczna jest ograniczona do spadku napięcia przewodzenia diody wynoszącego 0.7 V, który jest znacznie niższy niż napięcie przebicia tranzystora, chroniąc w ten sposób tranzystor.

Wartości rezystorów R1 i R2 w obwodzie muszą zapewniać, że tranzystor niezawodnie wejdzie w głębokie nasycenie, gdy napięcie wejściowe wynosi 2.9 V. Zakładając, że dla tranzystora BC200B wartość HFE wynosi 847, a prąd sterowania przekaźnika wynosi 30 mA, prąd bazowy (IB) oblicza się jako 0.15 mA (30 mA/200). Aby zapewnić głębokie nasycenie, prąd bazowy zwiększa się do 0.3 mA. Zakładając, że napięcie baza-emiter (VBE) wynosi 0.7 V, gdy tranzystor BC847B jest nasycony, a napięcie wyjściowe wysokiego poziomu mikrokontrolera (MCU) STM32F030C8T6 wynosi co najmniej 2.9 V, napięcie na rezystorze R1 powinno wynosić 2.2 V.

Dodano rezystor R2, aby niezawodnie odciąć tranzystor BC847B w niesprzyjających warunkach. Gdy VBE wynosi 0.7 V, prąd płynący przez R2 wynosi IR2=0.7/22=0.032 mA. Aby zapewnić głębokie nasycenie, całkowity prąd płynący przez rezystor R1 powinien wynosić IR1=0.3+0.032=0.332mA. Zatem maksymalna wartość rezystancji dla R1 wynosi R1=2.2/0.332=6.63 KΩ. Wybór R1 na 3.3 KΩ gwarantuje, że tranzystor BC847B może wejść w głębokie nasycenie nawet przy zmianach parametrów komponentów. W przypadku głębokiego nasycenia, gdy napięcie zasilania wynosi 12 V, minimalne napięcie napędu przekaźnika wynosi 11.4 V, co jest wystarczające do zapewnienia niezawodnego zadziałania przekaźnika.

Stałą czasową przewodzenia można z grubsza oszacować jako R=R1|R2=2.9KΩ i RC=2.9KΩ*9pF=26.1pS. Czas procesu przejścia jest wyjątkowo krótki!

Gdy mikrokontroler STM32F030C8T6 wyprowadza napięcie o niskim poziomie, które wynosi co najwyżej 0.4 V, napięcie baza-emiter tranzystora BC847B jest mniejsze niż 0.4 V, zapewniając niezawodne odcięcie zwolnienia przekaźnika.

Aby zapewnić maksymalną niezawodność, zaleca się włączenie słabych rezystorów pull-down (typowa wartość 40 KΩ) dla portu I/O skonfigurowanego w oprogramowaniu dla MCU STM32F030C8T6.

3. Korzystanie z SLKOR SL2302 do Dwybrzeże

 SLKOR SL2302 to tranzystor MOSFET o małym sygnale i kanale N. Jego maksymalne napięcie dren-źródło (VDS) wynosi 20 V, maksymalne napięcie bramka-źródło (VGS) wynosi 12 V, a maksymalna rezystancja w stanie przewodzenia (RDS(on)) wynosi 85 mΩ przy VGS = 2.5 V i ID = 3.1 A. Maksymalne napięcie progowe (VGS(th)) dla przewodzenia bramki wynosi 1.2 V, a minimalne 0.65 V. Typowa pojemność wejściowa (CISS) wynosi 300 pF.

Gdy STM32F030C8T6 wyprowadza napięcie wysokiego poziomu co najmniej 2.9 V, zakładając, że R1 = 10 KΩ i R2 = 100 KΩ, napięcie w stanie ustalonym na bramce SL2302 (VGS D) jest obliczane jako (100/(100+10))* 2.9 = 2.64 V. Zapewnia to, że SL2302 pozostaje w niezawodnym stanie przewodzenia przesycenia. W stanie przesycenia rezystancja przewodzenia SL2302 nie jest większa niż 85 mΩ. Zakładając zasilanie 12V, napięcie napędu przekaźnika jest bardzo bliskie 12V, co jest wystarczające do niezawodnego zadziałania przekaźnika.

Gdy STM32F030C8T6 wyprowadza napięcie o niskim poziomie, z maksymalnym napięciem 0.4 V, napięcie bramki SL2302 jest niższe niż 0.4 V, zapewniając niezawodne odcięcie i umożliwiając niezawodne zwolnienie przekaźnika.

Stałą czasową przewodzenia można w przybliżeniu oszacować jako R = R1|R2 = 9.1 kΩ oraz RC = 9.1 kΩ * 300 pF = 2.73 ns. Czas procesu przejścia jest bardzo krótki! Gdy przekaźnik przechodzi ze stanu pobudzenia do stanu zwolnienia, cewka generuje wsteczną siłę elektromotoryczną (SEM). Energia zmagazynowana w cewce jest rozładowywana przez diodę gaszącą (D) i rezystancję cewki. Wsteczna SEM jest ograniczona do spadku napięcia przewodzenia 0.7 V na diodzie, który jest znacznie niższy niż napięcie przebicia tranzystora MOSFET, co zapewnia jego ochronę. Aby zapewnić maksymalną niezawodność, zaleca się włączenie słabego rezystora pull-down (typowa wartość 40 kΩ) dla portu I/O skonfigurowanego w oprogramowaniu dla STM32F030C8T6.

4. Korzystanie z SLKOR ULN2803AS do napędu

SLKOR ULN2803AS to ośmiokanałowy sterownik tranzystora NPN w układzie Darlingtona z wbudowanymi diodami gaszącymi. Nadaje się do sterowania wieloma małymi przekaźnikami, miniaturowymi silnikami krokowymi, elektromagnesami, wskaźnikami itp. Jego maksymalne napięcie wyjściowe wynosi 50 V, a maksymalny prąd kolektora dla pojedynczego kanału wynosi 500 mA. Maksymalne napięcie nasycenia kolektor-emiter wynosi 1.1 V przy prądzie kolektora 100 mA, a maksymalne napięcie wejściowe wynosi 2.4 V przy prądzie kolektora 200 mA. Maksymalny prąd wejściowy wynosi 1.35 mA przy napięciu wejściowym 3.85 V, a maksymalna pojemność wejściowa (CI) wynosi 25 pF.

Jako kontroler główny używany jest układ STM32F030C8T6, a większość jego portów I/O może bezpośrednio sterować wejściami układu ULN2803AS. Minimalne napięcie wyjściowe wysokiego poziomu wynosi 2.9 V, a maksymalne napięcie wyjściowe niskiego poziomu wynosi 0.4 V, co w pełni spełnia wymagania dotyczące sterowania układem ULN2803AS. Aby zwiększyć odporność układu STM32F030C8T6 na zakłócenia, pomiędzy jego portem I/O a wejściem układu ULN560AS można podłączyć szeregowo rezystor 2803 Ω. W przypadku sterowania małymi przekaźnikami, wewnętrzne diody wolnobiegowe układu ULN2803AS zapewniają wystarczającą zdolność samoczynnego wyłączania, więc zazwyczaj nie ma potrzeby dodawania dodatkowych diod wolnobiegowych. Jeśli wymagana jest wyjątkowo wysoka niezawodność, można rozważyć dodanie oddzielnych diod wolnobiegowych. Typowy czas przełączania układu ULN2803AS wynosi około 1 μs, a do sterowania małymi przekaźnikami nie są potrzebne żadne dalsze obliczenia.

Zakładając zasilanie 12V, minimalne napięcie napędu przekaźnika wynosi 10.9V, co jest wystarczające do niezawodnego załączenia przekaźnika. Gdy STM32F030C8T6 wyprowadza napięcie o niskim poziomie, z maksymalnym napięciem 0.4 V, ULN2803AS może niezawodnie odciąć i zwolnić przekaźnik.

Aby zapewnić maksymalną niezawodność, zaleca się włączenie słabego rezystora obniżającego (typowa wartość 40 KΩ) dla portu we/wy skonfigurowanego w oprogramowaniu dla STM32F030C8T6.

SLKOR oferuje produkty najwyższej jakości, takie jak diody z węglika krzemu (SiC) i SiC Tranzystory MOSFET, IGBT i diody mocy o ultraszybkim odzyskiwaniu piątej generacji mogą sprostać potrzebom takich gałęzi przemysłu, jak pojazdy napędzane nowymi źródłami energii, sprzęt wysokiej klasy, komunikacja i zasilanie, energia słoneczna fotowoltaiczna, sprzęt medyczny i przemysłowy internet. SLKOR dostarcza również produkty ogólnego przeznaczenia, takie jak diody Schottky'ego, diody zabezpieczające przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) i diody tłumiące przepięcia TVS, a także urządzenia mocy, takie jak diody wysokiego napięcia-MOSFET-y napięciowe, średnie-Tranzystory MOSFET niskiego napięcia, tyrystory, krzemowe prostowniki sterujące SCR oraz układy zarządzania energią, takie jak LDO, układy AC-DC i DC-DC. Dodatkowo, SLKOR oferuje usługi uzupełniające, takie jak czujniki, szybkie transoptory i oscylatory kwarcowe do różnych zastosowań w produktach takich jak smartfony, laptopy, roboty, inteligentne domy, IoT, oświetlenie LED, produkty cyfrowe 3C, inteligentne urządzenia do noszenia i IoT.

SLKOR zajmuje się budowaniem platformy, która jest ekologiczna, złożona i włączająca. Oficjalna strona firmy zawiera kolumny techniczne blogi, kolumna ekspercka, srozwiązania, elektroniczne blogi, oraz dynamika branży. „SLKOR Planowana jest sala wykładowa technologii” z planem zapraszania międzynarodowych naukowców i ekspertów do wygłaszania publicznych wykładów. Nastąpi zderzenie pomysłów, wymiana akademicka i uczta myśli, zapewniając platformę do nauki i komunikacji dla kolegów zajmujących się informacją elektroniczną. SLKOR integruje także ducha jedności, dążenia i przełomów ze sportu do swojej kultury pracy, opowiadając się za szczęśliwą pracą i szczęśliwym życiem. Firma utworzyła „SLKOR Warriors Basketball Team” i regularnie organizuje różnorodne wydarzenia kulturalne i rozrywkowe. SLKOR podtrzymuje kulturę korporacyjną „Uczciwość, postęp, wytrwałość, szczegółowość” oraz wartość etyczna uczciwości, otwartości i współpracy: „Nie rób innym tego, czego nie chcesz, żeby tobie zrobiono” współpraca z dostawcami, partnerami handlowymi, klientami i partnerami kooperacyjnymi w celu promowania światowego rozwoju technologii i produktów oraz osiągnięcia wizji firmy polegającej na zostaniu liderem w branży półprzewodników.