某些設備如電信或者自動測試設備(ATE)changshiyongduopaijidianqilaijihuwusundeqiehuangezhongxinhao。zaizhexiechanpinzhong
，duogejidianqixianquankeyoudandianyuangongdian，gaidianyuanbixudadaozuyitongshiqudongsuoyouxianquan。lingwai
，zhexiejidianqibeimijidepaibuzaihenxiaodequyunei，shejishibixukaolvxianquandegonghao。

 

繼(ji)電(dian)器(qi)線(xian)圈(quan)所(suo)需(xu)的(de)吸(xi)合(he)電(dian)壓(ya)遠(yuan)高(gao)於(yu)其(qi)保(bao)持(chi)電(dian)壓(ya)。認(ren)識(shi)到(dao)這(zhe)一(yi)點(dian)，就(jiu)有(you)可(ke)能(neng)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)種(zhong)通(tong)過(guo)減(jian)少(shao)線(xian)圈(quan)驅(qu)動(dong)電(dian)流(liu)來(lai)節(jie)省(sheng)能(neng)耗(hao)的(de)電(dian)路(lu)。本(ben)應(ying)用(yong)筆(bi)記(ji)討(tao)論(lun)一(yi)種(zhong)具(ju)有(you)內(nei)置(zhi)節(jie)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)繼(ji)電(dian)器(qi)驅(qu)動(dong)器(qi)件(jian)
，用(yong)於(yu)降(jiang)低(di)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)耗(hao)。

 

節電設計方法
 

MAX4822/MAX4824繼電器驅動器具有節電特性，可在FET先導通一段時間後降低驅動器電壓。最初時輸出驅動器為完全飽和導通的FET。經過一段可調延時後，FET上的壓降調整為寄存器編程值。該延時可由外部電容設定(圖1)。

 

圖1. MAX4822功能框圖

 

節電特性能同時降低繼電器線圈功耗和電源功耗。該器件的輸出驅動器具有ON和OFF兩種狀態。

 

ON狀態具有兩種不同的狀態，被稱為“啟動狀態”和“節電狀態”。在啟動狀態時
，輸出FET完全飽和導通。經過由PSAVE引腳端電容設定的時延後，器件進入節電狀態
，此時FET上的壓降由控製回路調節。

 

為了說明節電模式下的節電原理
，可以對兩種ON模式下的功耗進行比較。假設繼電器線圈具有100Ω直流電阻，係統使用5V電源。圖2給出了由理想電感和電阻RCOIL組成的繼電器線圈模型。

 

圖2. FET驅動繼電器線圈的模型。線圈模型由理想電感和電阻RCOIL串聯組成。

 

在啟動狀態，MAX4822/MAX4824輸出電阻最大值為5Ω。因此功耗可由下式計算：

 

ICOIL = 5V/105Ω = 47.6mA

 

PCOIL = ICOIL² × RCOIL = 47.6mA² × 100Ω = 0.227W

 

PDRIVER = ICOIL² × RDRIVER = 47.6mA² × 5Ω = 0.011W

 

PTOTAL_INIT = 0.238W

 

節電狀態下的功耗分析略有不同。必須首先確定線圈功耗，然後才能確定驅動器功耗。最後將兩者簡單求和。

 

在節電狀態下，FET輸出端電壓被調節為電源電壓的某一百分值，該電壓由內置寄存器設定。這意味著
，圖2所示電壓VDRIVER由內部控製回路調節。回到前麵所舉例子

，假設VDRIVER為50% (盡管MAX4822/MAX4824的允許範圍為10%至70%)
，則線圈的功耗為：

 

VCOIL = 5V- (50% × 5V) = 2.5V

 

ICOIL_PS = VCOIL/RCOIL = 2.5V/100Ω = 0.025A

 

PCOIL = 2.5V × 25mA = 0.0625W

 

要計算驅動器的功耗，切記其電流與線圈電流一樣：

 

IDRIVER_PS = 0.025A

 

VDRIVER = 50% × 5V = 2.5V

 

PDRIVER = 0.0625W

 

PTOTAL_PS = 0.125W

 

節電率 = 1 - PTOTAL_PS/PTOTAL_INIT

 

因此，在這本例中，和啟動狀態相比節電模式減少了約47.5%的功耗。

 

以下是計算節電能力的另一個公式。注意：一旦電流已知，即獲得了計算節電能力所需的信息。

 

PTOTAL_PS = VCC × ICOIL_PS

 

PTOTAL_INIT = VCC × IDRIVER_INIT

 

節電率 = 1 - ICOIL_PS/IDRIVER_INIT

 

該等式解釋了節電模式為何能節電：電源電壓保持不變，但從電源吸取的電流減小了。

 

可以很容易的創建一個表格來說明MAX4822/MAX4824各設定值可能的節電效果。在該表格中，VCC = 5V，RDRIVER = 5Ω
，RCOIL = 100Ω


，與前文的例子相同。

 

 

可以注意到，節電能力隨著驅動器設定值增加而升高。然而
，請務必注意對於最高設定值
，線圈上的壓降僅有1.5V
，可能不足以使繼電器保持在ON位置。

 

結論
 

MAX4822/MAX4824繼電器驅動器的節電特性可有效降低單穩態繼電器ON狀態的功耗。在本文的實例中，總耗電量減小了47.5%。測試表明節電量範圍可達5.5%到68.5%，具體數值取決於所使用的繼電器類型。該節電特性還有助於降低繼電器驅動電源的尺寸和成本
，是一種實現小型化、廉價係統的方法。