1)存在问题的驱动电路主要存在以下的问题：1) 在处理器上电之后，通过程序控制在端口输出高、低电平，此时端口是强推挽输出。当端口输出低电平时，如果从端口到Q1的B极之间的电路有漏电流产生，该漏电流会被处理器的输出端口吸收，使得Q1的基极电压维持在导通电压以下，可以保证可靠截止，不至于继电器被误吸合。但是，除了上电之后的高、低电平状态，三极管Q1的B极在处理器的上电过程中处于高阻状态。我们知道，除了早期的51单片机，大部分的处理器的端口默认状态是高阻状态；在上电的过程中，程序运行到端口初始化的代码，需要一定的时间。在这段时间内，端口是处于高阻状态的。我的经验是，对于MOS管和三极管控制电路中，在任何情况下，只要MOS管的门极或者三极管的基极会出现高阻状态，则需要在门极和基极上增加泄流电阻。如果不存在这个电阻，漏电流流入到Q1的基极，被放大之后，可能导致继电器吸合。最大漏电流按100uA评估，而三极管的电流放大倍数可高达400，集电极电流将高达 40mA。2) 很多工程师在设计产品时，只关注器件的最大特性和电气特性；对于占据更大篇幅的特性曲线，却当作是给规格书配重的摆设并不关注。对于可靠性设计而言，规格书中的特性曲线是非常重要的。以该电路中的三极管为例，从特性曲线中，我们可以看到，电流放大倍数跟C极电流、温度等都有关系。其最小值并不是在电气特性表格中说明的25°C 的50。昨天分享了一个继电器的驱动电路，该电路在高低温测试时出现不能控制继电器吸合的情况。今天，我拖着上了一天班之后的疲惫身躯，再盘一把这个电路。电路如附图1所示，主要存在以下的问题：1) 在处理器上电之后，通过程序控制在端口输出高、低电平，此时端口是强推挽输出。当端口输出低电平时，如果从端口到Q1的B极之间的电路有漏电流产生，该漏电流会被处理器的输出端口吸收，使得Q1的基极电压维持在导通电压以下，可以保证可靠截止，不至于继电器被误吸合。但是，除了上电之后的高、低电平状态，三极管Q1的B极在处理器的上电过程中处于高阻状态。我们知道，除了早期的51单片机，大部分的处理器的端口默认状态是高阻状态；在上电的过程中，程序运行到端口初始化的代码，需要一定的时间。在这段时间内，端口是处于高阻状态的。我的经验是，对于MOS管和三极管控制电路中，在任何情况下，只要MOS管的门极或者三极管的基极会出现高阻状态，则需要在门极和基极上增加泄流电阻。如果不存在这个电阻，漏电流流入到Q1的基极，被放大之后，可能导致继电器吸合。最大漏电流按100uA评估，而三极管的电流放大倍数可高达400，集电极电流将高达 40mA。2) 很多工程师在设计产品时，只关注器件的最大特性和电气特性；对于占据更大篇幅的特性曲线，却当作是给规格书配重的摆设并不关注。对于可靠性设计而言，规格书中的特性曲线是非常重要的。以该电路中的三极管为例，从特性曲线中，我们可以看到，电流放大倍数跟C极电流、温度等都有关系。其最小值并不是在电气特性表格中说明的25°C 的50。关于此电路的可靠性设计方法以及最值参数根据上述分析的电路的问题，对电路做一些改进，在基极和发射极之间增加泄流电阻R2，如下：
改进后的电路当我们采用WCCA(最坏情况电路分析)对该电路进行可靠性分析时，由于电路简单，可以使用极值法进行分析，而不需要采用复杂的蒙特卡洛模拟进行分析。而极值法是根据器件的最大、最小值，根据电路理论，列出解析表达式，根据单调性对目标参数的极值进行分析的方法。根据福特汽车电子的设计规范，并结合长期的实践经验。总结了以下的器件的参数最值：
- 三极管的B、E极截止电压最小为0.3V，最大导通电压为0.9V；
- 三极管的集电极电流/基极电流的最小电流放大倍数为30。
- PCB板在潮湿环境下的最大漏电流为100uA；
- 精度为5%的电阻考虑温度和老化误差之后，精度取10%。
- 处理器的输出高电平的为供电电压的±10%；
即
算得：
---条件1 当处理器的端口输出高电平时，为了保证三极管B、E极的可靠导通，需要有：
即：
得到：
---条件2为了使得继电器的线圈得到最大的电压，以及Q1的功耗最小。Q1需要处于饱和导通状态，即：
要求：
代入得到：
而，
根据条件2取
,代入上式得到：
---条件3综合条件1、2、3，取：
改进后的电路：
改进后的电路和器件参数另外，从计算过程来看，由于处理器端口输出电流的限制，对于线圈电流更大的继电器，用单个三极管驱动是不合适的，应该用两个三极管组成达林顿管来驱动。
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