SLKOR小型リレー駆動ソリューション

スコルについて:

Slkorは中国広東省深圳に本社を置き、新素材、新プロセス、新製品を基盤とした発展を続けています。Slkorの技術チームは、主に韓国の延世大学と中国の清華大学出身の専門家で構成されており、シリコンカーバイドMOSFETや第9001世代超高速回復パワーダイオード技術など、世界をリードする製造プロセスを熟知しています。ファブレス設計会社としてスタートしたSlkorは、設計研究開発、製造、販売、技術サービスなどを統合した総合企業へと成長しました。Slkorは国家レベルのハイテク企業であり、ISOXNUMX品質マネジメントシステム認証に加え、ROHSやREACHなどのEU認証も取得しています。

Slkor は、韓国の釜山、北京、中国の蘇州に研究開発機関を持っています。ウェハー製造、チップのパッケージングとテストのほとんどは中国国内で行われています。深センの本社には研究所と中央倉庫があります。同社の国際協力ネットワークは世界中に広がっており、世界中の 2000 万人以上の顧客にサービスを提供しています。Slkor は XNUMX 件の条件付き特許発明を申請しており、XNUMX を超える製品モデルを提供しています。包括的な管理システムと合理化されたワークフローを確立しています。優れた品質と標準化されたサービスにより、「SLKOR「Slkor」ブランドは急速に認知度、評判、そして市場シェアを獲得しています。Slkorの製品には、ダイオード、トランジスタ、ディスクリートパワーデバイス、パワーマネジメントチップがあり、3つの主要シリーズに分類されています。また、ホールセンサー、ADC、BMSなどの新製品も投入しています。同社は、特殊なMCUとインターフェースチップにおいて長年の技術的専門知識を蓄積してきました。

1. 適用

小型リレーは、回路切り替えを制御するために電子システムで一般的に使用されており、産業用機器、計器、家庭用電化製品に広く応用されています。現代の制御回路の中心は通常、MCU、DSP、FPGA などのコンピューター チップです。これらのコアチップは、小型リレーを直接制御するのに十分な出力電力を持たないため、 SLKORの小型トランジスタ BC817-25、BC848B、BC847B、小型 MOSFET 2N7002E、SL2302S、SL2300、SL3400、SL3402、ダーリントン アレイ ULN2001D、ULN2003AU、ULN2803AS など。

以下の例では、HF 社の小型高電力リレー JQC-3FF/12VDC-1ZS (551) の駆動を例として使用します。リレーのコイルの定格電圧は12V、動作電圧は9V、最大電圧は15.6V、コイル抵抗は400Ωです。 12V で駆動される場合、コイル電流は 30mA です。ここでは、BC848B、SL2302、ULN2803ASをそれぞれ使用して小型リレーを駆動する設計を紹介します。 STM32F030C8T6 MCU を例にとると、どの IO ピンでも最大 25mA のプルアップまたはプルダウン電流を供給でき、すべての IO ピンのプルアップまたはプルダウン電流の合計制限は 80mA です。したがって、IO ピンを適用する場合は、十分なマージンを持ってください。 IO ピンの弱いプルダウン抵抗の標準値は 40KΩ です。 3.3V で電源が供給されている場合、IO ピンが 8mA の電流を出力する場合、最小出力ハイ レベルは 2.9V で、IO ピンが 8mA の電流を引き出す場合、最大出力ロー レベルは 0.4V です。

2. 使い方 SLKOR BC847B～ D海岸

BC847B トランジスタのコレクタ-エミッタ間電圧 (VCEO) は 45V、コレクタ電流 (IC) は 100mA です。 DC 電流利得 (HFE) の範囲は 200 ～ 450、最大コレクタ - エミッタ間飽和電圧は 600mV です。標準的な入力容量 (CIB) は 9pF です。

リレーコイルを駆動する場合、トランジスタは遮断（リレー解除）状態または飽和導通（リレー作動）状態で動作します。

リレーの動作から解放への遷移中、リレーコイルは逆起電力（EMF）を生成します。コイルに蓄積されたエネルギーは、フリーホイールダイオード（D）とコイルの抵抗を通して放電されます。逆起電力は、ダイオードの順方向電圧降下0.7Vにクランプされます。この電圧はトランジスタのブレークダウン電圧よりもはるかに低いため、トランジスタを保護します。

回路内の抵抗 R1 と R2 の値は、入力電圧が 2.9V のときにトランジスタが確実に深い飽和に入るようにする必要があります。 BC200B トランジスタの HFE が 847、リレー駆動電流が 30mA と仮定すると、ベース電流 (IB) は 0.15mA (30mA/200) と計算されます。深い飽和を保証するために、ベース電流は 0.3mA に増加します。 BC0.7B トランジスタが飽和したときのベース-エミッタ間電圧 (VBE) が 847V で、STM32F030C8T6 マイクロコントローラ (MCU) のハイレベル出力電圧が少なくとも 2.9V であると仮定すると、抵抗 R1 の両端の電圧は 2.2V になるはずです。

抵抗 R2 は、悪条件下で BC847B トランジスタを確実に遮断するために追加されています。 VBE が 0.7V の場合、R2 を流れる電流は IR2=0.7/22=0.032mA となります。深い飽和を保証するには、抵抗 R1 を流れる合計電流は IR1=0.3+0.032=0.332mA でなければなりません。したがって、R1 の最大抵抗値は R1=2.2/0.332=6.63KΩ となります。 R1 を 3.3KΩ に選択すると、コンポーネントのパラメータが変動しても BC847B トランジスタが深い飽和に入ることが保証されます。深い飽和では、電源が 12V の場合、最小リレー駆動電圧は 11.4V であり、信頼性の高いリレーの動作を保証するには十分です。

導通の時定数は、R=R1|R2=2.9KΩ、および RC=2.9KΩ*9pF=26.1pS と大まかに見積もることができます。移行プロセスの時間は非常に短いです。

STM32F030C8T6 MCU が最大 0.4V のローレベル電圧を出力すると、BC847B トランジスタのベース-エミッタ間電圧は 0.4V 未満となり、リレー解除の信頼性の高いカットオフが保証されます。

最大限の信頼性を確保するには、STM40F32C030T8 MCU のソフトウェアで設定された I/O ポートの弱いプルダウン抵抗 (標準値 6KΩ) を有効にすることをお勧めします。

3. 使い方 SLKOR SL2302～ D海岸

その SLKOR SL2302はNチャネル小信号MOSFETです。最大ドレイン・ソース間電圧（VDS）は20V、最大ゲート・ソース間電圧（VGS）は12V、最大オン抵抗（RDS(on)）はVGS = 85V、ID = 2.5Aで3.1mΩです。ゲート導通しきい値電圧（VGS(th)）は最大1.2V、最小0.65Vです。入力容量（CISS）の標準値は300pFです。

STM32F030C8T6 が少なくとも 2.9V のハイレベル電圧を出力する場合、R1 = 10KΩ、R2 = 100KΩ と仮定すると、SL2302 ゲートの定常状態電圧 (VGS D) は (100/(100+10))* として計算されます。 2.9 = 2.64V。これにより、SL2302 が信頼性の高い過飽和伝導状態に維持されることが保証されます。過飽和状態では、SL2302 の伝導抵抗は 85mΩ 以下です。 12V 電源を想定すると、リレー駆動電圧は 12V に非常に近く、信頼性の高いリレー作動には十分です。

STM32F030C8T6 が最大電圧 0.4V のローレベル電圧を出力する場合、SL2302 のゲート電圧は 0.4V より低くなり、信頼性の高いカットオフが確保され、リレーの信頼性の高い解放が可能になります。

導通時の時定数は、概算でR = R1|R2 = 9.1KΩ、RC = 9.1KΩ * 300pF = 2.73nsと推定できます。遷移プロセス時間は非常に短く、リレーが作動から解放に遷移すると、コイルは逆起電力（EMF）を生成します。コイルに蓄積されたエネルギーは、フリーホイールダイオード（D）とコイルの抵抗を通して放電されます。逆起電力は、ダイオード両端の順方向電圧降下0.7Vにクランプされます。これはMOSFETのブレークダウン電圧よりもはるかに低いため、MOSFETを保護します。最大限の信頼性を確保するため、STM40F32C030T8のソフトウェアで設定されたI/Oポートの弱いプルダウン抵抗（標準値6KΩ）を有効にすることをお勧めします。

4. 使い方 SLKOR ULN2803ASを駆動する

SLKOR ULN2803ASは、50チャネルのNPNダーリントントランジスタドライバで、フリーホイールダイオードを内蔵しています。複数の小型リレー、小型ステッピングモーター、ソレノイド、インジケータなどの駆動に適しています。最大出力電圧は500V、1.1チャネルあたりの最大コレクタ電流は100mAです。コレクタ電流2.4mA時に最大コレクタ・エミッタ間飽和電圧は200V、コレクタ電流1.35mA導通時に最大入力電圧は3.85Vです。入力電圧25V時に最大入力電流はXNUMXmA、最大入力容量（CI）はXNUMXpFです。

STM32F030C8T6をメインコントローラとして使用し、そのほとんどのI/OポートはULN2803ASの入力を直接駆動できます。最小ハイレベル出力電圧は2.9V、最大ローレベル出力電圧は0.4Vで、ULN2803ASの駆動要件を完全に満たしています。STM32F030C8T6の耐干渉性を向上させるために、I/OポートとULN560ASの入力の間に2803Ωの抵抗を直列に接続することができます。小型リレーの駆動には、ULN2803ASの内部フリーホイールダイオードで十分なフリーホイール能力が得られるため、通常は追加のフリーホイールダイオードを追加する必要はありません。極めて高い信頼性が求められる場合は、別途フリーホイールダイオードを追加することを検討してください。 ULN2803AS の標準的なスイッチング時間は約 1μs であり、小型リレーを駆動する場合、それ以上の計算は必要ありません。

12V の電源を想定すると、最小リレー駆動電圧は 10.9V であり、信頼性の高いリレーの起動には十分な電圧です。 STM32F030C8T6 が最大電圧 0.4V のローレベル電圧を出力すると、ULN2803AS はリレーを確実に遮断して解放します。

最大限の信頼性を確保するには、STM40F32C030T8 のソフトウェアで設定された I/O ポートの弱いプルダウン抵抗 (標準値 6KΩ) を有効にすることをお勧めします。

SLKOR シリコンカーバイド（SiC）ダイオードやSiCなどのハイエンド製品を提供しています。 MOSFET、IGBT、第5世代の超高速回復パワーダイオードなど、新エネルギー車、ハイエンド機器、通信・電力、太陽光発電、医療機器、産業用インターネットなどの業界のニーズを満たすことができます。 SLKOR ショットキーダイオード、ESD保護ダイオード、TVS過渡抑制ダイオードなどの汎用製品や、高電圧ダイオードなどのパワーデバイスも提供しています。-中電圧MOSFET-高電圧MOSFET、低電圧MOSFET、サイリスタ、シリコン制御整流器（SCR）、LDO、AC-DC、DC-DCチップなどの電源管理チップ。さらに、 SLKOR は、スマートフォン、ラップトップ、ロボット、スマートホーム、IoT、LED照明、3Cデジタル製品、スマートウェアラブル、IoTなどの製品のさまざまなアプリケーション向けに、センサー、高速フォトカプラ、水晶発振器などの補完的なサービスを提供しています。

SLKOR は、環境に優しく、複合的で包括的なプラットフォームの構築に専念しています。同社の公式ウェブサイト 技術的な欄がある ブログ、専門家コラム、 sソリューション、電子 ブログ, (NAIST) と 業界のダイナミクス。 」SLKOR 「技術講堂」が計画されており、海外の学者や専門家を招いて公開講演会を開催する予定です。アイデアの衝突、学術交流、思索の饗宴が行われ、電子情報関連の仲間に学習とコミュニケーションのプラットフォームを提供します。 SLKOR また、スポーツの団結、努力、躍進の精神を職場文化に統合し、幸せな仕事と幸せな生活を提唱しています。当社は「」を設立しました。SLKOR ウォリアーズバスケットボールチーム」として活動し、定期的にさまざまな文化・エンターテイメント活動を開催しています。 SLKOR ～の企業文化を支持します 「誠実、進歩、粘り強さ、細やかさ」、そして公平性、オープンさ、協力という倫理的価値観「自分にしてほしくないことは他人にもしない」 サプライヤー、チャネルパートナー、顧客、協力パートナーと協力して技術と製品による世界の発展を促進し、半導体業界のリーダーになるという同社のビジョンを達成します。