如何使用微处理器复位电压检测器IC降低线圈的保持电流

本设计方案展示如何在继电器线圈驱动电路中使用63¢（Q = 1）微处理器复位电压检测器IC，以大大降低线圈的保持电流。

要求估算小型欧姆龙G5V-2 DPDT继电器的线圈电流，大多数猜测大约为25mA。它实际上测得100mA。然而，一旦激活，大多数继电器需要的保持电流仅为吸合电流的5％。即使是以下示例中所示的微小欧姆龙G5V-1 SPDT继电器，在5V时线圈电流为30mA。

已有大量电路设计用于降低保持电流。一些数字基于分立部件，定时由高值电解电容器控制。令人惊讶的是，此处介绍的方法尚未在别处描述。

使用两个I/O端口线

图1一种简单的方法：使用第二个I/O端口线来切换较低的驱动电流。

如果有的话，使用两个输出来控制一个继电器可能是最明智的方法：使用一个I/O拉入继电器而另一个用于保持继电器。最初，将两者设置为高电平，但大约20ms后，返回PULL-IN信号为低电平，同时保持高电平的HOLD信号 - 直到释放继电器为止。

HOLD晶体管的集电极和继电器线圈之间是一个限流/降压设备，如电阻，齐纳二极管或二极管串。这些器件的耗散功率非常小（介于10mW和25mW之间）。

使用复位电压检测器

通常，只有一条控制线可用。在这里，需要一个引入脉冲（单稳态）解决方案。

图2使用高电平有效复位芯片产生吸合电流脉冲。 MCP101和ZVN3306F适用于各种继电器;类似的部件应该可以正常工作（例如，MAX810）。

小型SOT-23μP复位控制器是理想的选择。如果开漏并且能够吸收足够的电流并承受继电器电压，则可以直接使用低电平有效输出部件。否则，使用高电平有效输出芯片来驱动晶体管。

一些注意事项

所有驱动MOSFET和BJT的电流来自控制线。因此，要保持NPN基极电流足够低，以防止高电平电压骤降。如果控制电压不能达到电压检测器的阈值电平，则不会发生复位脉冲。复位IC可以通过高于其阈值电平的电压供电，这将简化设计要求。

大多数继电器数据表显示的引入时间不超过10ms。许多μP复位芯片产生100ms或更长的脉冲，除非需要绝对最小功耗，否则这不是问题。

状态LED

在工作台概念开发原型设计中，在特定节点上包含LED以使软件开发人员能够立即感知代码正在激活电路是有益的。这减少了用示波器探测这些点的需要。

图3如果包括状态LED，请将它们放在限流/降压设备的任一侧。

LED制造商通常不指定其LED是否能在1mA或更低电流下工作 - 但数量LED将会。较小（0402尺寸）的LED往往是所考虑的。以下LED已被提议为1mA类型 - 但尚未得到确认。

表1低电流LED

Brand	Part family	包装
Rohm	SML-A1	0603
Vishay	TLMA3100	PLCC2
Osram	Chipled LT QH9G	0402

这应该是可购买的部分吗？

图4这种设计的商用IC实现可能在市场上非常受欢迎。