SCM1502A 繼電器節(jié)電控制芯片

應(yīng)用電路

應(yīng)用電路一為一般的常規(guī)應(yīng)用，沒有遠(yuǎn)程關(guān)斷功能。該電路通過(guò)檢測(cè)輸入電壓與 VT 引腳的閾值作比較，來(lái)啟動(dòng)或關(guān)斷繼電器。

圖 10 應(yīng)用電路一

對(duì)于有智能化控制的需求，可增加一個(gè)光耦來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，通過(guò)高低電平信號(hào)來(lái)控制啟動(dòng)和關(guān)斷繼電器。當(dāng)輸入高電平時(shí)，VT 引腳就會(huì)被光耦 拉到關(guān)斷電壓以下，繼電器處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)輸入低電平時(shí)，并且 VT 引腳電壓達(dá)到啟動(dòng)閾值，繼電器就會(huì)啟動(dòng)。

圖 11 應(yīng)用電路二

產(chǎn)品模式概述

SCM1502A 是一款繼電器節(jié)電控制器，可以減少繼電器的吸合與吸持功耗。

SCM1502A 內(nèi)置啟動(dòng)電路，可以在輸入電壓 7V~40V 輸入電壓范圍內(nèi)，以大于 8mA 的充電電流完成控制器的快速啟動(dòng)，以便在滿足繼電器動(dòng)作條件下，快速響應(yīng)。此外，SCM1502A 還能控制繼電器線圈實(shí)現(xiàn)大電流吸合與小電流吸持的切換，其吸合和吸持電流大小可自主設(shè)計(jì)，便于不同繼電器的應(yīng)用。 并且在小電流吸持階段，發(fā)生輸入欠壓或用戶不使能的情況，控制器會(huì)激活快速關(guān)斷功能，讓繼電器的快速斷開，以減少 SCM1502A 對(duì)繼電器斷開性能的影響。

高壓?jiǎn)?dòng)

SCM1502A 能夠從輸入電壓取電，以大于 8mA 的充電電流給 VCC 旁路電容充電至  V_{VCC_ON} 以輸出 GT 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后 LDO 繼續(xù)給 VCC 旁路電容供 電直至  V_VCC = V_{VCC_HD} ，并最終穩(wěn)定。需要注意的是，芯片從輸入取電的線路上應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)二極管，即典型應(yīng)用圖中的 D1，D1 可以防止輸入掉電后，VCC 引腳倒灌 VIN 引腳，使得芯片供能不足，可能無(wú)法完成快速關(guān)斷的動(dòng)作。

過(guò)流點(diǎn)設(shè)計(jì)

SCM1502A 通過(guò) CSL 和 CSH 引腳來(lái)設(shè)定吸持階段和吸合階段的峰值電流，實(shí)現(xiàn)可編程設(shè)計(jì)，且兩個(gè)階段的峰值電流之比的取值范圍寬達(dá) 4~20 倍。 如典型應(yīng)用電路所示，這兩個(gè)階段的峰值電流滿足下式：

可見，通過(guò)設(shè)計(jì) R4 和 R5 的比例就能夠?qū)崿F(xiàn)吸合階段峰值電流與吸持階段峰值電流之比 IH/IL的可編程設(shè)計(jì)。

輸入欠壓保護(hù)

在典型應(yīng)用中，SCM1502A 剛啟動(dòng)時(shí)，若 V_VT＜0.6V，則 GT 不輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng) V_VT>0.8V 且 V_VCC ≥ V_{VCC_ON}，GT 開始輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并進(jìn)入吸合 階段。這里的 0.8V 即為繼電器的動(dòng)作電壓 V_{VT_ON}，在典型應(yīng)用中，V_VT的回差是 0.2V，即繼電器的關(guān)斷電壓  V_{VT_OFF} =0.6V，當(dāng) V_VT<0.6V 并持續(xù) 0.5ms， 則進(jìn)入輸入欠壓保護(hù)，關(guān)閉 GT 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。并根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)，選擇是否讓快速關(guān)斷管工作在亞閾值區(qū)，詳見“快速關(guān)斷”小節(jié)。

吸合/吸持切換

以典型應(yīng)用為例，當(dāng) V_VT>0.8V 時(shí)，開始計(jì)時(shí) 85.7ms（若期間進(jìn)入輸入欠壓保護(hù)，則計(jì)時(shí)清零），SCM1502A 從吸合階段過(guò)渡到吸持階段，從 CSH 引腳有效過(guò)渡到 CSL 引腳有效。

開關(guān)頻率

為了避免出現(xiàn)音頻噪聲，SCM1502A 的開關(guān)頻率平均值為 23.9kHz；為了優(yōu)化 EMI 特性，控制器的開關(guān)頻率的瞬時(shí)值與平均值相比，峰-峰值抖動(dòng)±6.5%。

快速關(guān)斷

如典型應(yīng)用電路所示，當(dāng)主功率器件 TR2 導(dǎo)通時(shí)，F(xiàn)O 引腳給 FO 自舉電容 C4 充電，進(jìn)而使得快速關(guān)斷管 TR1 工作在常導(dǎo)通狀態(tài)，以便在正常工作 情況下實(shí)現(xiàn)小電流斜率消磁。

當(dāng)檢測(cè)到 VT 引腳電壓低于 0.6V 長(zhǎng)達(dá) 0.5ms，且 SCM1502A 工作在吸持階段，即 CSL 的斜坡電壓峰值為 0.3V 時(shí)，則使能快速關(guān)斷電路，F(xiàn)O 引腳 “抽取”1.45mA 的電流，此時(shí) FO 自舉電容 C4 放電直至快速關(guān)斷管 TR1 工作在亞閾值區(qū)，進(jìn)而使電感的消磁電流斜率維持在(VZ+2VF+VTH)/LM，以減少繼電器觸頭彈開的延時(shí)。其中 VZ為穩(wěn)壓管的鉗位電壓，VF為二極管 D1、D2 正向?qū)妷海颂幷J(rèn)為 D1、D2 的正向?qū)妷合嗤琕TH為 TR1 的閾值 電壓，LM 為感性元件 L2 的電感量。

從使能信號(hào)產(chǎn)生開始計(jì)時(shí) 85.7ms 后，快速關(guān)斷電路停止工作，進(jìn)而將 1.45mA 的電流節(jié)省掉。受工藝偏差的影響，所述 1.45mA 的電流的參數(shù)范圍是 1.02mA～1.89mA。

使用建議

VCC 旁路電容 C3應(yīng)盡量靠近 VCC 引腳，快速關(guān)斷管 TR1 的柵極電容 C4應(yīng)盡量靠近 TR1。

訂購(gòu)信息

產(chǎn)品型號(hào)與絲印說(shuō)明：

SCM1502XYZ：

（1）SCM1502，產(chǎn)品代碼。

（2）X = A-Z，版本代碼。

（3）Y = S，封裝代碼；S：SOP 封裝。

（4）Z = C，I，A，M，溫度等級(jí)代碼；C：0℃-70℃，I：-40℃-85℃，A：-40℃-125℃，M：-55℃-125℃。

（5）YM：產(chǎn)品溯源代碼；Y 產(chǎn)品生產(chǎn)年份代碼，M 產(chǎn)品生產(chǎn)月份代碼。

絲印信息

注：

1、字體：Arrial;

2、字符尺寸：高度0.6mm，字符間距0.1mm，行間距0.2mm。

封裝信息(SOP-8)