我对继电器是又爱又恨,这类机电元件(你可以认为它们是主动或被动元件)是电子工程工具套件中最早问世的元件之一;尽管现在已有替代元件能在某些情况下取代继电器,但...
虽然继电器(relay)运作时耗电量大,但仍然是设计工程师百宝箱中最有用的元件之一,此弱点可以透过一些非静态驱动器和专用IC来克服。dhDesmc
老实说,我对继电器是又爱又恨,这类机电元件(你可以认为它们是主动或被动元件)是电子工程工具套件中最早问世的元件之一;尽管现在已有替代元件如固态继电器( SSR)和光耦合器(光隔离器),能在某些情况下取代继电器,但在许多情况下,继电器仍然是最佳或唯一的解决方案。dhDesmc
为什么不是呢?没错,继电器是「老古董」了,或许并没有很多菜鸟工程师给予它应有的尊重或考量,但市场上具有规格极其广泛、数不清的继电器型号,这足以证明其价值。我相信继电器每年的销售量都有数百万颗(而且我们还没考虑RF继电器)。dhDesmc
让我们面对现实:继电器容易使用,尺寸也容易调整,输入线圈和输出触点可以有完全不同的额定值(包括电流、电压、AC和DC);触点在很大程度上是不挑讯号的;触点很容易「浮动」(未接地);触点配置可以针对具体情况而变化,包括常开(NO)、常闭(NC),同时NO和NC;还有多个独立的极点(pole)以及各种安装方式,以上只是几个例子。dhDesmc
它的另一个主要优点是线圈驱动侧电路和触点闭合侧之间是绝对隔离的。简而言之,继电器可以做很多事情,但不会出现令人头痛或意外的情况。此外,如果在规格范围内使用,一颗高品质继电器具有超过百万次的使用寿命,还有什么不好的?dhDesmc
实际上,继电器的确有一个缺点,就是其固有的物理缺陷:耗电量大──它的「近亲」螺线管(solenoid)也有这种缺陷。作为一种基于磁场能量的元件,它需要电流激励线圈,而电流就意味着耗散功率(这显然是一种浪费)和发热(这会产生严重的后果)。dhDesmc
幸运的是,有一些方法可以解决这个难题。首先,我们要知道继电器的「保持」(hold)电流通常约为其吸合(pull-in)电流的一半,有鉴于此,有不少聪明人想出将电容应用于例如RC计时电路、古老的555计时器等其他电路中,将继电器电流从其较高的吸合值切换到较低的保持值。虽然这些解决方案得付出一些代价,但还是值得的,这样就可以摆脱过去那种简单的「通电后就放任不管」的做法,从而减少不必要的耗电。dhDesmc
dhDesmc
图1:驱动继电器的直接而明显的方法是施加开/关电压(Case 1),但这会浪费电;较好的方法是使用处理器驱动的PWM讯号(Case 2),甚至可以藉由专用IC完全控管继电器的运作(Case 3)。
(图片来源:TI)dhDesmc
例如,可以采用具有可变占空比的PWM设计方案,这是降低功耗的常用技巧,如图1 (Case 2);随着占空比减小,平均功耗也会降低。其中的「撇步」是不管占空比如何,要保持脉冲速率足够高,以便继电器的时间常数可以平均电流和合力。有鉴于继电器是一种机电元件,产生如此高重复率的PWM讯号原则上不是问题,但实际上它会给微控制器带来负担。dhDesmc
IC供应商知道这一点,也知道继电器是一个很好的机会。这就是为什么有专门针对这一应用的IC,例如德州仪器(TI)的DRV110 PWM电流控制器,可以减轻微控制器的负载(图1的Case 3),还允许使用者设置初始启动电流、达到峰值电流的时间、保持电流和其他参数。dhDesmc
由于电路设计中不可避免的高温问题,对启动和保持电流进行单独控制非常重要。当继电器线圈由于施加电流温度升高时,其铜绕组(copper winding)的电阻会显著增加,如图2所示。dhDesmc
dhDesmc
图2:继电器有一个鲜为人知的特性:像大多数情况一样,线圈电阻随着线圈温度的升高而不断增加,这会导致电流和磁力减小,从而引起不稳定且意想不到的操作。
(图片来源:TE Connectivity)dhDesmc
这反过来降低了线圈的电流,以及减少产生磁场的安培匝数(ampere-turns)。结果则可能是继电器线圈接收不到足够的吸合电流,只是「轻轻」吸合或是根本没有吸合;也有可能在较高温度期间保持电流太低,会无预警断线。需要小心研究产品规格表并分析驱动情况。dhDesmc
因此,不要害怕继电器,它会是可行的解决方案──很多时候还是最好、甚至是唯一的解决方案,特别是在控制讯号和负载非常不同或需要隔离的情况下。请记住,既然有如此多使用中的继电器,一定有很好的方法可以克服继电器的最大缺点,也就是在吸合后需要过大且不必要的功耗来保持状态。dhDesmc
你是否曾经用过继电器来解决问题?是标准、常规的用途,还是那种「我们遇到某个问题,而继电器也许可以解决」的情况?dhDesmc
(参考原文:Relays Are Great, But There's No Need to Let Them Waste Power,by Bill Schweber;本文同步刊登于EDN电子技术设计2018年10月平面杂志)dhDesmc
微信扫一扫,一键转发
关注“国际电子商情” 微信公众号
RISC-V架构在2022年就已实现100亿颗的出货量。根据RISC-V主要发明人、SiFive共同创办人兼首席架构师Krste Asanovi保守预估,截止2025年RISC-V处理器核的出货量将达到800亿颗。
5月30日,法拉第未来正式发布硅基新物种FF 91 2.0 Futurist Alliance和FF 91 2.0 Futurist。该公司公布了由FF AI驱动的全面升级的下一代技术架构——“FF aiHyper 6x4 Architecture 2.0”。
票招股书(上会稿)文件显示,发行人本次发行拟募集资金 180 亿元,其中华虹制造(无锡)项目拟使用募集资金125亿元,占拟募集资金总额的比例为 69.44%。8 英寸厂优化升级项目、 特色工艺技术创新研发项目和补充流动资金拟使用募集资金分别为20亿元、25亿元和10亿元,占拟募集资金总额的比例分别为11.11%、13.89%和5.56%。
5G通信和新能源汽车发展为电源系统设计带来极大挑5G通信和新能源汽车等新需求的涌现和 快速发展,正在推动电源需求不断增长。机遇来临之时,也存在挑战战。
“由于市场周期性和宏观经济逆风,2023 年第一季度全球半导体销售额继续下滑,但 3 月的月度销售额在近一年来首次出现上升,为未来几个月的反弹提供了乐观情绪, ”SIA 总裁兼首席执行官 John Neuffer 称。
《建设指南》指出,基于汽车芯片技术结构,从应用场景和标准内容两个维度搭建标准体系架构,明确了今后一段时期汽车芯片标准体系建设的原则、目标和方法,提出了体系框架、整体内容及具体标准项目,确立了各项标准在汽车芯片产业技术体系中的地位和作用。
在IIC Shanghai 2023同期的高效电源管理及宽禁带半导体技术应用论坛,中国本土以及海外厂商展示了诸多优秀的产品和解决方案,而这就是他们通过技术创新获得的结晶,同时这也是其为行业和整个社会所作出的贡献。
据悉,2023年广东省共安排省重点项目1530个,总投资8.5万亿元,年度计划投资1万亿元;安排开展前期工作的省重点建设前期预备项目1090个,估算总投资4.6万亿元。
超充桩的铭牌来看,其制造厂商为华为数字能源技术有限公司
2020年、2021年和2022年前8月,深圳聚和源营业收入分别为2.07亿元、3.18亿元和1.8亿元,净利润分别为1479.08万元、-2866.45万元和-1788.07万元。
根据该协议,O₂Micro董事长兼CEO杜珣弤偕同以公司核心管理层及光远美元基金组成的买方团,达成此次交易。
集创北方核心技术集中体现在显示芯片的电路设计能力、图像画质算法处理能力及接口技术储备方面,目前均处于行业领先水平。原本其希望通过募集资金用于显示触控集成芯片、显示及多媒体处理芯片、OLED显示驱动芯片等研发及产业项目。
7月13日,兆驰股份发布2023上半年业绩预告。
7月13日消息,据sammobile报道,三星现已在韩国推出了98英寸8KNeoQLED电视,型号为QNC990,售价为4990万韩元(当前约2
近日,山东省人民政府办公厅印发《实施先进制造业“2023突破提升年”工作方案》(以下简称《工作方案》)。
受惠于生成式人工智能应用市场的成长,在各云端运算供应商与IC设计公司发展人工智能芯片的情况下,台积电相关订
7月12日,教育部部长怀进鹏在全国高校科技创新暨优秀科研成果奖表彰大会上表示,将针对核心技术“卡脖子”问题,
7月13日,华为在其2023创新和知识产权论坛上公布了三项专利许可收费标准,分别为手机、Wi-Fi和物联网。
美国零售联合会(NRF,National Retail Federation)发布按2022财年零售量排序的2023年度“美国零售百强”榜(20
一年的结束通常是回顾和反思的时候。
近日半导体行业动态频频,一批半导体项目先后签约、竣工、投产,涵盖了半导体设计、材料、制造、设备等多个领域
【招银研究|宏观点评】企业贷款边际修复——2023年6月金融数据点评
根据外媒报导,英特尔(Intel)已经证实,将停止对NUC(Next Unit of Compute,下一代计算单元)业务的直接投资,并转变策略
当地时间7月11日,欧洲议会通过了一项通过促进生产和创新确保欧盟芯片供应的计划,并制定了应对芯片短缺的紧急
2023年7月11日,矽典微发布新一代智能毫米波传感器SoC ICL1112、ICL1122两款芯片。提升了超低功耗检测和极远
传感解决方案释放AIoT和数字化全部潜力,实现“万物互联和AI无处不在”。
新能源转型浪潮下,整个汽车行业的供应链体系正在发生着意义深远的变化。
本次在中国举办3地巡回论坛,就是为了向国内RISC-V产业圈布道自身在RISC-V领域的能力图谱,并重磅宣布SiFive亲
报告显示,消费者期望了解车辆材料和零部件的来源和可持续性水平,并获得汽车制造过程中端到端的可见性。
集成电路(IC)作为电子信息产业的基石,是关系国家安全和国民经济命脉的战略性、基础性和先导性产业。而IC设计是
2023年7月4日,业内知名的数字前端EDA供应商思尔芯(S2C),发布了最新一代原型验证解决方案——芯神瞳逻辑系统S8-4
贸泽电子 (Mouser Electronics)宣布将于7月11日-13日重磅亮相2023慕尼黑上海电子展。届时,贸泽电子将携手国
WhisperExtractor依靠一项颠覆性技术,解决了希望实现语音用户互动或声音分类的电池供电设备的主要挑战之一,即
人类在面对重大自然灾害、事故、突发公共卫生事件时,应急通信保障必不可少,有这么一家公司,通过将无人机与小型
近日, 2023中国独角兽企业大会在苏州举办,亿铸科技荣登 “2022中国潜在独角兽企业榜“。
Cirrus Logic 助专业音频产品制造商轻松集成和定制其产品,音频体验不受转换器影响
点击查看更多
北京科能广告有限公司深圳分公司 版权所有
分享到微信
分享到微博
分享到QQ空间
推荐使用浏览器内置分享
分享至朋友圈