SLKORРішення для драйверів мініатюрних реле

Про Slkor:

Штаб-квартира Slkor знаходиться в Шеньчжені, провінція Гуандун, Китай. Рухом розвитку компанії є нові матеріали, нові процеси та нові продукти. Технічна команда Slkor в основному складається з експертів з університету Йонсей у Південній Кореї та університету Цінхуа в Китаї. Вони освоїли провідний міжнародний процес виробництва МОП-транзисторів з карбіду кремнію та технологію діодів із надшвидким відновленням п’ятого покоління. Зі свого початкового статусу компанії, що займається розробкою безперервного дизайну, Slkor перетворилася на інтегровану компанію, яка поєднує дослідження та розробки дизайну, виробництво, продажі та технічні послуги. Slkor є національним високотехнологічним підприємством, яке отримало сертифікат системи управління якістю ISO9001, а також сертифікати ЄС, такі як ROHS і REACH.

Slkor має науково-дослідні установи в Пусані, Південна Корея, Пекіні та Сучжоу, Китай. Більшість виробництва пластин, пакування та тестування чіпів здійснюється в Китаї. Штаб-квартира в Шеньчжені має лабораторії та центральний склад. Міжнародна мережа співпраці компанії поширюється по всьому світу, обслуговуючи понад десять тисяч клієнтів по всьому світу. Slkor подала заявку на сто умовно запатентованих винаходів і пропонує понад 2000 моделей продукції. Вони створили комплексні системи управління та впорядкували робочі процеси. Завдяки відмінній якості та стандартизованим послугам "SLKORБренд швидко здобув визнання, репутацію та частку ринку. Продукція Slkor включає діоди, транзистори, дискретні пристрої живлення та мікросхеми керування живленням, розділені на три основні серії. Вони також представили нові продукти, такі як датчики Холла, АЦП та системи управління будівництвом. Компанія накопичила багаторічний технічний досвід у спеціалізованих мікроконтролерах та інтерфейсних мікросхемах.

1. Керівництво по застосуванню

Малі реле зазвичай використовуються в електронних системах для керування комутацією ланцюгів, і вони широко застосовуються в промисловому обладнанні, приладах і побутових приладах. Серцем сучасних схем керування зазвичай є комп’ютерні мікросхеми, такі як MCU, DSP і FPGA. Ці основні мікросхеми не мають достатньої вихідної потужності для безпосереднього керування малими реле, і ними можна керувати SLKORневеликі транзистори BC817-25, BC848B, BC847B і малі МОП-транзистори 2N7002E, SL2302S, SL2300, SL3400, SL3402 і матриці Дарлінгтона ULN2001D, ULN2003AU, ULN2803AS тощо.

У наступному прикладі ми будемо використовувати керування невеликим потужним реле JQC-3FF/12VDC-1ZS (551) від ВЧ як приклад. Котушка реле має номінальну напругу 12 В, напругу дії 9 В, максимальну напругу 15.6 В і опір котушки 400 Ом. При живленні від мережі 12 В струм котушки становить 30 мА. Тут ми познайомимося з схемою управління малим реле за допомогою BC848B, SL2302 і ULN2803AS відповідно. Взявши як приклад мікроконтроллер STM32F030C8T6, будь-який висновок вводу-виведення може забезпечити максимальний ліміт струму підйому або спаду в 25 мА, а загальний ліміт струму підйому або спаду для всіх контактів вводу-виведення становить 80 мА. Тому при застосуванні контактів IO має бути достатній запас. Типове значення слабкого знижувального резистора для виводу вводу-виводу становить 40 кОм. При живленні від 3.3 В, якщо контакт IO видає струм 8 мА, мінімальний вихідний високий рівень становить 2.9 В, а якщо контакт вводу-виведення споживає струм 8 мА, максимальний низький рівень вихідного сигналу становить 0.4 В.

2. використання SЛКОР BC847B до Dберег

Напруга колектор-емітер (VCEO) транзистора BC847B становить 45 В, а струм колектора (IC) становить 100 мА. Посилення постійного струму (HFE) коливається від 200 до 450, а максимальна напруга насичення колектор-емітер становить 600 мВ. Типова вхідна ємність (CIB) становить 9 пФ.

При керуванні котушкою реле транзистор працює або в стані відключення (вимкнення реле), або в стані насиченої провідності (спрацьовування реле).

Під час переходу від спрацьовування реле до розблокування котушка реле створює зворотну електрорушійну силу (ЕРС). Енергія, накопичена в котушці, розряджається через діод вільного ходу (D) і опір котушки. Зворотна ЕРС обмежується падінням прямої напруги 0.7 В на діоді, що набагато нижче, ніж напруга пробою транзистора, таким чином захищаючи транзистор.

Номінали резисторів R1 і R2 в схемі повинні забезпечувати надійне входження транзистора в глибоке насичення при вхідній напрузі 2.9 В. Припускаючи, що HFE становить 200 для транзистора BC847B і струм приводу реле 30 мА, базовий струм (IB) обчислюється як 0.15 мА (30 мА/200). Для забезпечення глибокого насичення базовий струм збільшено до 0.3 мА. Якщо припустити, що напруга база-емітер (VBE) становить 0.7 В, коли транзистор BC847B насичений, а вихідна напруга високого рівня мікроконтролера STM32F030C8T6 (MCU) становить принаймні 2.9 В, напруга на резисторі R1 має становити 2.2 В.

Резистор R2 доданий для надійного відсікання транзистора BC847B за несприятливих умов. Коли VBE становить 0.7 В, струм через R2 становить IR2=0.7/22=0.032 мА. Щоб забезпечити глибоке насичення, загальний струм через резистор R1 має становити IR1=0.3+0.032=0.332 мА. Таким чином, максимальне значення опору для R1 становить R1=2.2/0.332=6.63 кОм. Вибір R1 як 3.3 кОм гарантує, що транзистор BC847B може ввійти в глибоке насичення навіть при варіаціях параметрів компонента. У глибокому насиченні, коли джерело живлення становить 12 В, мінімальна напруга приводу реле становить 11.4 В, чого достатньо для забезпечення надійного спрацьовування реле.

Постійну часу провідності можна приблизно оцінити як R=R1|R2=2.9 кОм і RC=2.9 кОм*9pF=26.1 пС. Час процесу переходу надзвичайно короткий!

Коли мікроконтроллер STM32F030C8T6 видає напругу низького рівня, що становить не більше 0.4 В, напруга база-емітер транзистора BC847B становить менше 0.4 В, що забезпечує надійне відключення для розблокування реле.

Для забезпечення максимальної надійності рекомендується ввімкнути слабкі знижувальні резистори (типове значення 40 кОм) для порту введення/виведення, налаштованого в програмному забезпеченні для STM32F030C8T6 MCU.

3. використання SЛКОР SL2302 до Dберег

Команда  SLKOR SL2302 — це N-канальний MOSFET з малим сигналом. Його максимальна напруга стік-витік (VDS) становить 20 В, максимальна напруга затвор-витік (VGS) становить 12 В, а максимальний опір увімкнення (RDS(on)) становить 85 мОм при VGS = 2.5 В і ID = 3.1 A. Максимальна порогова напруга (VGS(th)) для провідності затвора становить 1.2 В, а мінімальна – 0.65 В. Типова вхідна ємність (CISS) становить 300 пФ.

Коли STM32F030C8T6 видає напругу високого рівня принаймні 2.9 В, припускаючи, що R1 = 10 кОм і R2 = 100 кОм, стаціонарна напруга на затворі SL2302 (VGS D) обчислюється як (100/(100+10))* 2.9 = 2.64 В. Це гарантує, що SL2302 залишається в надійному стані провідності перенасичення. У режимі перенасичення опір провідності SL2302 не перевищує 85 мОм. Припускаючи джерело живлення 12 В, напруга приводу реле дуже близька до 12 В, чого достатньо для надійного спрацьовування реле.

Коли STM32F030C8T6 видає напругу низького рівня з максимальною напругою 0.4 В, напруга на затворі SL2302 нижча за 0.4 В, що забезпечує надійне відключення та надійне розблокування реле.

Постійну часу провідності можна приблизно оцінити як R = R1|R2 = 9.1 кОм і RC = 9.1 кОм * 300 пФ = 2.73 нс. Процес переходу дуже короткий! Коли реле переходить від спрацьовування до відпускання, котушка створює зворотну електрорушійну силу (ЕРС). Енергія, накопичена в котушці, розряджається через діод вільного ходу (D) і опір котушки. Зворотна ЕРС обмежується падінням прямої напруги 0.7 В на діоді, що набагато нижче, ніж напруга пробою MOSFET, таким чином захищаючи його. Щоб забезпечити максимальну надійність, рекомендується ввімкнути слабкий знижувальний резистор (типове значення 40 кОм) для порту введення/виведення, налаштованого в програмному забезпеченні для STM32F030C8T6.

4. використання SLKOR ULN2803AS для приводу

SЛКОР ULN2803AS — драйвер NPN транзистора Дарлінгтона з вісьмома каналами та вбудованими діодами вільного ходу. Він підходить для керування кількома малими реле, мініатюрними кроковими двигунами, соленоїдами, індикаторами тощо. Його максимальна вихідна напруга становить 50 В, а максимальний струм колектора для одного каналу становить 500 мА. Максимальна напруга насичення колектор-емітер становить 1.1 В при струмі колектора 100 мА, а максимальна вхідна напруга становить 2.4 В, коли струм колектора проводить 200 мА. Максимальний вхідний струм становить 1.35 мА при вхідній напрузі 3.85 В, а максимальна вхідна ємність (CI) становить 25 пФ.

STM32F030C8T6 використовується як основний контролер, і більшість його портів вводу/виводу можуть безпосередньо керувати входами ULN2803AS. Мінімальна вихідна напруга високого рівня становить 2.9 В, а максимальна вихідна напруга низького рівня - 0.4 В, що повністю відповідає вимогам для управління ULN2803AS. Щоб покращити перешкодостійкість STM32F030C8T6, резистор 560 Ом можна підключити послідовно між його портом введення/виведення та входом ULN2803AS. Для управління невеликими реле внутрішні діоди вільного ходу ULN2803AS забезпечують достатню здатність вільного ходу, тому, як правило, немає необхідності додавати додаткові діоди вільного ходу. Якщо потрібна надзвичайно висока надійність, можна розглянути додавання окремих діодів вільного ходу. Типовий час перемикання ULN2803AS становить близько 1 мкс, і для керування невеликими реле додаткові розрахунки не потрібні.

Припускаючи джерело живлення 12 В, мінімальна напруга приводу реле становить 10.9 В, чого достатньо для надійної активації реле. Коли STM32F030C8T6 видає напругу низького рівня з максимальною напругою 0.4 В, ULN2803AS може надійно відключити та відключити реле.

Щоб забезпечити максимальну надійність, рекомендується ввімкнути слабкий знижувальний резистор (типове значення 40 кОм) для порту введення/виведення, налаштованого в програмному забезпеченні для STM32F030C8T6.

SLKOR пропонує продукти високого класу, такі як діоди з карбіду кремнію (SiC) і SiC MOSFET, IGBT та надшвидкісні діоди п'ятого покоління з відновленням, які можуть задовольнити потреби таких галузей, як транспортні засоби на нових джерелах енергії, високоякісне обладнання, зв'язок та енергетика, фотоелектрична сонячна енергетика, медичне обладнання та промисловий інтернет. SLKOR також постачає продукти загального призначення, такі як діоди Шотткі, діоди захисту від електростатичних розрядів та діоди для придушення перехідних процесів TVS, а також силові пристрої, такі як високоякісні-напруга MOSFET, середня-МОП-транзистори напруги та МОП-транзистори низької напруги, тиристори та кремнієвий керуючий випрямляч SCR, а також мікросхеми керування живленням, такі як LDO, мікросхеми AC-DC та DC-DC. Крім того, SLKOR пропонує додаткові послуги, такі як датчики, високошвидкісні оптрони та кристалічні осцилятори для різноманітних застосувань у таких продуктах, як смартфони, ноутбуки, роботи, розумні будинки, Інтернет речей, світлодіодне освітлення, цифрові продукти 3C, розумні переносні пристрої та Інтернет речей.

SLKOR присвячений створенню платформи, яка є екологічною, комбінованою та інклюзивною. Офіційний сайт компанії має графи для техн блоги, експертна колонка, sрозчини, електронні блоги, та динаміка галузі. "SLKOR Технологічний лекційний зал» планується запрошувати міжнародних науковців та експертів для проведення публічних лекцій. Будуть зіткнення ідей, академічні обміни та свято думок, забезпечуючи навчальну та комунікаційну платформу для електронних інформаційних колег. SLKOR також інтегрує дух єдності, прагнення та прориву від спорту до своєї робочої культури, виступаючи за щасливу роботу та щасливе життя. Компанія створила "SLKOR Warriors Basketball Team» та регулярно проводить різноманітні культурно-розважальні заходи. SLKOR підтримує корпоративну культуру «Чесність, прогрес, наполегливість, деталізація» та етична цінність справедливості, відкритості та співпраці, «Не роби іншим того, чого не хочеш, щоб робили собі» співпрацювати з постачальниками, торговими партнерами, клієнтами та партнерами по кооперації для сприяння світовому розвитку технологій і продуктів і досягнення бачення компанії стати лідером у галузі напівпровідників.