前言
名词解释
LSI 低电平输入有效
HIS 高电平输入有效
HSD 高电平驱动有效
LSD 低电平驱动有效
OC 开漏集电极输出
【评注】这个电路经常用于多路负载并联的应用中,比如通常一个模块的输出信号,需要被多个其他模块作为信号输入使用时,采用该电路。
例如:应用多路唤醒输出;汽车安全气囊的碰撞信号输出。
通常用于车用继电器的驱动。随着汽车自我诊断和自我保护特性的要求(高温,过载,短路,过压,ESD),专用IC 集成了LSD 的驱动。这里ST ,Infineon, ONSEMI 等具有此应用的IC.
图片引用 【文献1】
继电器的特性:
在乘用车汽车应用中,12V 电压下,继电器的电气特性参数:
继电器电路通常由一个串行电感和电阻,附加并联一个电阻所构成。 串行电阻代表 铜线圈得阻抗,汽车应用12V的继电器典型电阻值为 60欧姆到 90 欧姆在室温下,而电感范围从400mH 至 600mH . 如果有附加的内置的并行电阻,则该值范围通常从460 欧姆到 680 欧姆。【文献1】。
给出一个OMRON 车用继电器的电气参数供参考:
OMRON小型功率继电器--- MK的高容量型 |
*图片引用—OMRON 官方网站
性能
操作线圈
项目 |
额定值电流(mA) |
线圈电阻(Ω) |
动作电压(V) |
复位电压(V) |
最大容许电压(V) |
功率消耗(VA/W) | ||
50Hz |
60Hz | |||||||
AC |
6 |
404 |
360 |
3.9 |
80%以下 |
30%以上 |
110% |
约2.3 (60Hz) |
12 |
202 |
180 |
16.9 | |||||
24 |
98 |
88 |
62 | |||||
100 |
28.4 |
24.8 |
1,010 | |||||
110 |
24.7 |
21.0 |
1,240 | |||||
200 |
14.2 |
12.1 |
4,520 | |||||
220 |
12.9 |
11.0 |
5,130 | |||||
240 |
10.3 |
9.2 |
6,450 | |||||
DC |
6 |
255 |
23.5 |
15%以上 |
约1.5 | |||
12 |
126 |
95 | ||||||
24 |
56 |
430 | ||||||
48 |
29.5 |
1,630 | ||||||
100 |
14.7 |
6,800 | ||||||
110 |
15.1 |
7,300 |
注1. 额定电流、线圈电阻的值指的是线圈温度为+23℃时的值。
公差为AC额定电流+15%、-20%,DC线圈电 阻±15%。
注2. 动作特性指的是线圈温度为+23℃时的值。
注3. 最大容许电压指的是继电器操作电源的电压容许变动范围的最大值,
环境温度为+23℃时的值。 不是连续容许值。
性能
接触电阻 * 1 |
50mΩ以下 | |
动作时间* 2 |
AC用 20ms以下、DC用30ms以下 | |
复位时间* 2 |
20ms以下 | |
最大开关频率 |
机械 |
18,000次/h |
额定值负载 |
1,800次/h | |
绝缘电阻* 3 |
100MΩ以上 | |
耐压 |
线圈与接点之间 |
AC2,500V 50/60Hz 1min |
异极接点之间 |
AC2,500V 50/60Hz 1min | |
同极接点之间 |
AC1,000V 50/60Hz 1min | |
振动 |
耐久 |
10~55~10Hz单振幅0.75mm(双振幅1.5mm) |
误动作 |
10~55~10Hz 单振幅0.5mm(双振幅1.0mm) | |
冲击 |
耐久 |
1,000m/s2 |
误动作 |
100m/s2 | |
寿命 |
机械 |
1,000万次以上(开关频率18,000次/h) |
电气* 4 |
10万次以上(额定负载、开关频率1,800次/h) | |
故障率P水准(参考值 *6) |
DC1V 10mA | |
重量 |
约85g |
注. 上述为初始值。
* 1. 测量条件:根据DC5V 1A电压下降法。
* 2. 测量条件:外加额定操作电压时不包括接点跳动 环境温度条件:+23℃
* 3. 测量条件:用DC500V兆欧表测量与耐压项目相同的部位。
* 4. 环境温度条件:+23℃ *5. 此值为开关频率在60次/min时的值。
UL标准认证额定值 UL508(文件号No.E41515)
CSA标准认证额定值 CSA22.2No.14(文件号No.LR35535)
操作线圈额定值 |
接点额定值 |
试验次数 |
DC6~110V AC6~240V |
DC28VAC250VAC250V 10A10A7A (resistive)(resistive)(generaluse) |
100,000次 |
SEV、DEMKO、NEMKO标准认证额定值
操作线圈额定值 |
接点额定值 |
试验次数 |
DC6~110V AC6~240V |
AC250V AC250V DC28V DC28V AC250V 10A 5A 10A 5A 7A (NO)(cosφ=1) (NC)(cosφ=1) (NO) (NC) (cosφ=0.4) |
100,000次 |
SEMKO 标准认证额定值
操作线圈额定值 |
接点额定值 |
试验次数 |
DC6~110V AC6~240V |
AC250V AC250V 10A 5A (NO) (NC) (cosφ=1) (cosφ=1) |
100,000次 |
VDE标准/IEC标准/EN标准 TUV认证型 VDE0435/IEC255/EN60950(文件号No.R9051410)
操作线圈额定值 |
接点额定值 |
试验次数 |
DC6、12、24、48、 100、110V AC6、12、24、50、 100、110、115、 120、200、220、 230、240V |
AC250V DC28V AC250V 10A 10A 7A (cosφ=1) (cosφ=0.4) |
100,000次 |
Note:
1)以上来自OMRON ,
http://www.fa.omron.com.cn/product/ProductDetail.jsp?product_id=879
基本型驱动IC
NUD112
智能型驱动IC
TLE7244SL
L99MC6
因为电感型负载,会产生瞬间感应电压,可能击穿DMOS 管,或许另外接一些电容和TVS 加以保护。
参考文档:
Infineon Technologies AG , Relaisdriving with HITFETs and SPIDERs (Application-Note_Relaydriver_04_2011.pdf. 2011.
通常汽车电子的接口电路规格如下:
|
Min |
Type |
max |
5V MCU系统 |
逻辑高电平 |
9 |
12 |
16 |
分压比 1/2.5 |
逻辑低电平 |
0 |
|
2.2V |
1/2.5 |
|
|
|
|
|
2.1 LSD 输入应用电路
2.2 HSD 输入应用电路
2.3 隔离OC 门输出输入应用电路
HSD功率输出应用电路
安全气囊输出应用电路
PWM 输出类型
NON-firing 输出信号
Firing 输出信号
CANBUS 接口电路
6. LIN BUS 驱动接口电路
7.具体一个汽车工程的应用电路
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