SLKORРешения для миниатюрных релейных драйверов

О Слкоре:

Штаб-квартира Slkor находится в Шэньчжэне, провинция Гуандун, Китай. Развитие компании обусловлено новыми материалами, новыми процессами и новыми продуктами. Техническая команда Slkor в основном состоит из экспертов из Университета Йонсей в Южной Корее и Университета Цинхуа в Китае. Они освоили ведущий в мире процесс производства полевых МОП-транзисторов из карбида кремния и технологию сверхбыстрого восстановления силовых диодов пятого поколения. Из своего первоначального статуса как дизайнерской компании без фабрик, Slkor превратилась в интегрированную компанию, которая сочетает в себе исследования и разработки в области дизайна, производство, продажи и технические услуги. Slkor — национальное высокотехнологичное предприятие, получившее сертификат системы управления качеством ISO9001, а также сертификаты ЕС, такие как ROHS и REACH.

Slkor имеет научно-исследовательские и опытно-конструкторские институты в Пусане (Южная Корея), Пекине и Сучжоу (Китай). Большая часть производства пластин, упаковки и тестирования чипов осуществляется в Китае. В штаб-квартире в Шэньчжэне есть лаборатории и центральный склад. Международная сеть сотрудничества компании простирается по всему миру, обслуживая более десяти тысяч клиентов по всему миру. Slkor подала заявки на сто условно запатентованных изобретений и предлагает более 2000 моделей продукции. Они создали комплексные системы управления и оптимизировали рабочие процессы. Благодаря превосходному качеству и стандартизированным услугам, "SLKORБренд Slkor быстро завоевал признание, репутацию и долю рынка. Продукция Slkor включает диоды, транзисторы, дискретные силовые устройства и микросхемы управления питанием, разделённые на три основные серии. Компания также представила новые продукты, такие как датчики Холла, АЦП и BMS. Компания накопила многолетний технический опыт в разработке специализированных микроконтроллеров и интерфейсных микросхем.

1. Руководство по применению

Маленькие реле обычно используются в электронных системах для управления коммутацией цепей и широко применяются в промышленном оборудовании, приборах и бытовой технике. Сердцем современных схем управления обычно являются компьютерные микросхемы, такие как микроконтроллеры, DSP и FPGA. Эти основные микросхемы не имеют достаточной выходной мощности для прямого управления небольшими реле и могут управляться SLKORнебольшие транзисторы BC817-25, BC848B, BC847B и небольшие МОП-транзисторы 2N7002E, SL2302S, SL2300, SL3400, SL3402 и массивы Дарлингтона ULN2001D, ULN2003AU, ULN2803AS и т. д.

В следующем примере мы будем использовать управление небольшим мощным реле JQC-3FF/12VDC-1ZS (551) от ВЧ. Катушка реле имеет номинальное напряжение 12 В, напряжение действия 9 В, максимальное напряжение 15.6 В и сопротивление катушки 400 Ом. При питании от 12 В ток катушки составляет 30 мА. Здесь мы представим схему управления небольшим реле с использованием BC848B, SL2302 и ULN2803AS соответственно. Если взять в качестве примера микроконтроллер STM32F030C8T6, то любой вывод ввода-вывода может обеспечить максимальный предел повышающего или понижающего тока в 25 мА, а общий предел повышающего или понижающего тока для всех выводов ввода-вывода составляет 80 мА. Поэтому при применении выводов ввода-вывода запаса должно быть достаточно. Типичное значение слабого подтягивающего резистора для контакта IO составляет 40 кОм. При питании от 3.3 В, если вывод IO выдает ток 8 мА, минимальный выходной высокий уровень составляет 2.9 В, а если вывод IO потребляет ток 8 мА, максимальный выходной низкий уровень составляет 0.4 В.

2. . SЛКОР BC847B для Dберег

Напряжение коллектор-эмиттер (VCEO) транзистора BC847B составляет 45 В, а ток коллектора (IC) — 100 мА. Коэффициент усиления по постоянному току (HFE) находится в диапазоне от 200 до 450, а максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер составляет 600 мВ. Типичная входная емкость (CIB) составляет 9 пФ.

При управлении катушкой реле транзистор работает либо в состоянии отсечки (отпуск реле), либо в состоянии насыщенной проводимости (срабатывание реле).

Во время перехода от срабатывания реле к его отпусканию катушка реле генерирует противоэлектродвижущую силу (ЭДС). Энергия, накопленная в катушке, разряжается через обратный диод (D) и сопротивление катушки. Обратная ЭДС фиксируется до падения прямого напряжения на диоде 0.7 В, что намного ниже напряжения пробоя транзистора, что защищает транзистор.

Номиналы резисторов R1 и R2 в схеме должны обеспечивать надежный вход транзистора в глубокое насыщение при входном напряжении 2.9В. Если предположить, что HFE транзистора BC200B равен 847, а ток управления реле равен 30 мА, базовый ток (IB) рассчитывается как 0.15 мА (30 мА/200). Для обеспечения глубокого насыщения ток базы увеличивают до 0.3 мА. Предполагая, что напряжение база-эмиттер (VBE) составляет 0.7 В, когда транзистор BC847B насыщен, а выходное напряжение высокого уровня микроконтроллера STM32F030C8T6 (MCU) составляет не менее 2.9 В, напряжение на резисторе R1 должно составлять 2.2 В.

Резистор R2 добавлен для надежного отключения транзистора BC847B при неблагоприятных условиях. Когда VBE составляет 0.7 В, ток через R2 составляет IR2=0.7/22=0.032 мА. Для обеспечения глубокого насыщения общий ток через резистор R1 должен составлять IR1=0.3+0.032=0.332мА. Следовательно, максимальное значение сопротивления для R1 составляет R1=2.2/0.332=6.63КОм. Выбор R1 равным 3.3 кОм гарантирует, что транзистор BC847B может войти в глубокое насыщение даже при изменении параметров компонента. При глубоком насыщении при питании 12В минимальное напряжение срабатывания реле составляет 11.4В, что достаточно для обеспечения надежного срабатывания реле.

Постоянную времени проводимости можно грубо оценить как R=R1|R2=2.9 кОм и RC=2.9 кОм*9pF=26.1 пСм. Время переходного процесса чрезвычайно короткое!

Когда микроконтроллер STM32F030C8T6 выдает напряжение низкого уровня, которое составляет не более 0.4 В, напряжение база-эмиттер транзистора BC847B составляет менее 0.4 В, что обеспечивает надежное отключение реле.

Чтобы обеспечить максимальную надежность, рекомендуется включить слабые понижающие резисторы (типовое значение 40 кОм) для порта ввода-вывода, настроенные в программном обеспечении для микроконтроллера STM32F030C8T6.

3. . SЛКОР SL2302 до Dберег

 SLKOR SL2302 представляет собой N-канальный маломощный МОП-транзистор. Максимальное напряжение сток-исток (VDS) составляет 20 В, максимальное напряжение затвор-исток (VGS) — 12 В, а максимальное сопротивление открытого состояния (RDS(on)) — 85 мОм при VGS = 2.5 В и ID = 3.1 А. Максимальное пороговое напряжение (VGS(th)) для проводимости затвора составляет 1.2 В, а минимальное — 0.65 В. Типичная входная емкость (СНПЧ) составляет 300 пФ.

Когда STM32F030C8T6 выдает напряжение высокого уровня не менее 2.9 В, при условии, что R1 = 10 кОм и R2 = 100 кОм, установившееся напряжение на затворе SL2302 (VGS D) рассчитывается как (100/(100+10))* 2.9 = 2.64В. Это гарантирует, что SL2302 остается в надежном состоянии проводимости перенасыщения. В режиме перенасыщения сопротивление проводимости SL2302 не превышает 85 мОм. Если предположить, что питание 12 В, то напряжение управления реле очень близко к 12 В, что достаточно для надежного срабатывания реле.

Когда STM32F030C8T6 выдает напряжение низкого уровня с максимальным напряжением 0.4 В, напряжение затвора SL2302 ниже 0.4 В, что обеспечивает надежное отключение и позволяет надежно разблокировать реле.

Постоянную времени проводимости можно грубо оценить как R = R1|R2 = 9.1 кОм и RC = 9.1 кОм * 300 пФ = 2.73 нс. Время переходного процесса очень короткое! Когда реле переходит из режима срабатывания в режим отпускания, катушка генерирует обратную электродвижущую силу (ЭДС). Энергия, накопленная в катушке, разряжается через обратный диод (D) и сопротивление катушки. Обратная ЭДС фиксируется до падения прямого напряжения на диоде 0.7 В, что намного ниже напряжения пробоя МОП-транзистора, что защищает его. Чтобы обеспечить максимальную надежность, рекомендуется включить слабый понижающий резистор (типовое значение 40 кОм) для порта ввода-вывода, настроенного в программном обеспечении для STM32F030C8T6.

4. . SLKOR ULN2803AS для привода

SЛКОР ULN2803AS — это драйвер транзистора Дарлингтона NPN с восемью каналами и встроенными обратными диодами. Он подходит для управления несколькими небольшими реле, миниатюрными шаговыми двигателями, соленоидами, индикаторами и т. д. Его максимальное выходное напряжение составляет 50 В, а максимальный ток коллектора для одного канала — 500 мА. Максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер составляет 1.1 В при токе коллектора 100 мА, а максимальное входное напряжение составляет 2.4 В при токе коллектора 200 мА. Максимальный входной ток составляет 1.35 мА при входном напряжении 3.85 В, а максимальная входная емкость (CI) — 25 пФ.

STM32F030C8T6 используется в качестве основного контроллера, и большинство его портов ввода-вывода могут напрямую управлять входами ULN2803AS. Минимальное выходное напряжение высокого уровня составляет 2.9 В, а максимальное выходное напряжение низкого уровня составляет 0.4 В, что полностью соответствует требованиям для управления ULN2803AS. Чтобы повысить помехоустойчивость STM32F030C8T6, резистор сопротивлением 560 Ом можно подключить последовательно между его портом ввода-вывода и входом ULN2803AS. Для управления небольшими реле внутренние обратные диоды ULN2803AS обеспечивают достаточную возможность холостого хода, поэтому, как правило, нет необходимости добавлять дополнительные обратные диоды. Если требуется чрезвычайно высокая надежность, можно рассмотреть возможность добавления отдельных обратных диодов. Типичное время переключения ULN2803AS составляет около 1 мкс, и для управления небольшими реле дальнейшие расчеты не требуются.

При наличии источника питания 12 В минимальное напряжение управления реле составляет 10.9 В, чего достаточно для надежного срабатывания реле. Когда STM32F030C8T6 выдает напряжение низкого уровня с максимальным напряжением 0.4 В, ULN2803AS может надежно отключить и разблокировать реле.

Чтобы обеспечить максимальную надежность, рекомендуется включить слабый понижающий резистор (типовое значение 40 кОм) для порта ввода-вывода, настроенного в программном обеспечении для STM32F030C8T6.

SLKOR предлагает высококачественную продукцию, такую ​​как диоды из карбида кремния (SiC) и SiC. МОП-транзисторы, БТИЗ и сверхбыстровосстанавливающиеся силовые диоды пятого поколения, которые могут удовлетворить потребности таких отраслей, как новые энергетические транспортные средства, высокотехнологичное оборудование, связь и энергетика, фотоэлектрическая солнечная энергетика, медицинское оборудование и промышленный интернет. SLKOR также предлагает продукцию общего назначения, такую ​​как диоды Шоттки, диоды защиты от электростатического разряда и диоды подавления переходных процессов TVS, а также силовые устройства, такие как высоковольтные-МОП-транзисторы напряжения, среднее-МОП-транзисторы напряжения и низковольтные МОП-транзисторы, тиристоры и кремниевый управляющий выпрямитель SCR, а также микросхемы управления питанием, такие как LDO, микросхемы AC-DC и DC-DC. Кроме того, SLKOR предлагает дополнительные услуги, такие как датчики, высокоскоростные оптопары и кварцевые генераторы для различных приложений в таких продуктах, как смартфоны, ноутбуки, роботы, умные дома, Интернет вещей, светодиодное освещение, цифровые продукты 3C, интеллектуальные носимые устройства и Интернет вещей.

SLKOR стремится создать экологическую, комплексную и инклюзивную платформу. Официальный сайт компании есть столбцы для технических блоги, экспертная колонка, sрешения, электроника блоги, и динамика отрасли. "SLKOR Лекционный зал по технологиям» планируется пригласить международных ученых и экспертов для чтения публичных лекций. Будут происходить столкновения идей, академические обмены и праздник мыслей, обеспечивающий платформу обучения и общения для коллег по электронной информации. SLKOR также интегрирует дух единства, стремления и спортивных достижений в свою рабочую культуру, выступая за счастливую работу и счастливую жизнь. Компания создала «SLKOR Warriors Basketball Team» и регулярно проводит различные культурно-развлекательные мероприятия. SLKOR поддерживает корпоративную культуру «Честность, прогресс, упорство, детальность» и этическая ценность справедливости, открытости и сотрудничества: «Не делай другим того, чего не хочешь, чтобы делали себе». работая с поставщиками, торговыми партнерами, клиентами и партнерами по сотрудничеству, чтобы способствовать мировому развитию технологий и продуктов, а также достичь видения компании стать лидером в полупроводниковой промышленности.