5 線圈驅(qū)動實現(xiàn)

從系統(tǒng)的角度來看，出于安全原因，最好同時使用高側(cè)和低側(cè)開關(guān)來驅(qū)動接觸器線圈。如果僅使用高側(cè)或低側(cè)開關(guān)，線圈將始終處于通電狀態(tài)，無法在發(fā)生短路故障時斷開。故障與高側(cè)開關(guān)上的電池短路和低側(cè)開關(guān)上的接地短路有關(guān)。大電流流過線圈，無法斷開，由此產(chǎn)生的高功耗可能會對線圈造成損壞。

要想實現(xiàn)某種電流曲線，就必須采用經(jīng)過精心考慮的設(shè)計。否則，通過線圈的電流將達(dá)到由施加電壓除以線圈電阻所得到的最大值。通常，每種規(guī)格中都規(guī)定了吸合階段和保持階段的最大和最小電流，以確保接觸器能夠正常工作。一些供應(yīng)商更愿意針對每個階段內(nèi)的最小有效電流做出規(guī)定。這些電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由電源電壓和線圈電阻所決定的電流值。這不僅有助于節(jié)省能耗，還能夠延長接觸器的使用壽命。

圖 5-1 顯示了如何使用高側(cè)和低側(cè)開關(guān)驅(qū)動接觸器線圈。它由電池電壓供電。高側(cè)和低側(cè)開關(guān)都可以進(jìn)行 PWM 控制，但更適合使用低側(cè)開關(guān)進(jìn)行高達(dá) 25kHz 的高頻 PWM 控制。高側(cè)開關(guān)在這里發(fā)揮了開/關(guān)控件的作用，可以在低側(cè)終端發(fā)生短路故障時保護(hù)線圈。續(xù)流二極管必不可少，因為在斷開低側(cè)開關(guān)時，通過線圈的電流不能突然中斷。否則，線圈電感會造成非常大的電壓尖峰，從而可能損壞元件。添加了一個快速衰減二極管，用于在高側(cè)和低側(cè)開關(guān)都斷開時，在線圈上產(chǎn)生較大的反向電壓。這個較大的反向電壓可以讓線圈電流迅速下降到零。而在汽車應(yīng)用中，高側(cè)和低側(cè)終端的診斷功能都必不可少。

DRV3946-Q1 等完全集成式高功率接觸器驅(qū)動器可以確保以簡化的方式實施復(fù)雜的電流調(diào)節(jié)功能，實現(xiàn)所需的電流曲線。該雙通道器件能夠?qū)κ叭『捅３蛛A段的電流進(jìn)行編程，從而使其更穩(wěn)健高效地驅(qū)動接觸器。