某些設備如電信或者自動測試設備(ATE)常chang使shi用yong多duo排pai繼ji電dian器qi來lai幾ji乎hu無wu損sun的de切qie換huan各ge種zhong信xin號hao。在zai這zhe些xie產chan品pin中zhong
，多duo個ge繼ji電dian器qi線xian圈quan可ke由you單dan電dian源yuan供gong電dian，該gai電dian源yuan必bi須xu大da到dao足zu以yi同tong時shi驅qu動dong所suo有you線xian圈quan。另ling外wai，這zhe些xie繼ji電dian器qi被bei密mi集ji的de排pai布bu在zai很hen小xiao的de區qu域yu內nei

，設she計ji時shi必bi需xu考kao慮lv線xian圈quan的de功gong耗hao。

 

繼ji電dian器qi線xian圈quan所suo需xu的de吸xi合he電dian壓ya遠yuan高gao於yu其qi保bao持chi電dian壓ya。認ren識shi到dao這zhe一yi點dian，就jiu有you可ke能neng設she計ji出chu一yi種zhong通tong過guo減jian少shao線xian圈quan驅qu動dong電dian流liu來lai節jie省sheng能neng耗hao的de電dian路lu。本ben應ying用yong筆bi記ji討tao論lun一yi種zhong具ju有you內nei置zhi節jie電dian電dian路lu的de繼ji電dian器qi驅qu動dong器qi件jian
，用yong於yu降jiang低di整zheng個ge係xi統tong的de功gong耗hao。

 

節電設計方法
 

MAX4822/MAX4824繼電器驅動器具有節電特性，可在FET先導通一段時間後降低驅動器電壓。最初時輸出驅動器為完全飽和導通的FET。經過一段可調延時後，FET上的壓降調整為寄存器編程值。該延時可由外部電容設定(圖1)。

 

圖1. MAX4822功能框圖

 

節電特性能同時降低繼電器線圈功耗和電源功耗。該器件的輸出驅動器具有ON和OFF兩種狀態。

 

ON狀態具有兩種不同的狀態
，被稱為“啟動狀態”和“節電狀態”。在啟動狀態時，輸出FET完全飽和導通。經過由PSAVE引腳端電容設定的時延後，器件進入節電狀態，此時FET上的壓降由控製回路調節。

 

為了說明節電模式下的節電原理，可以對兩種ON模式下的功耗進行比較。假設繼電器線圈具有100Ω直流電阻
，係統使用5V電源。圖2給出了由理想電感和電阻RCOIL組成的繼電器線圈模型。

 

圖2. FET驅動繼電器線圈的模型。線圈模型由理想電感和電阻RCOIL串聯組成。

 

在啟動狀態
，MAX4822/MAX4824輸出電阻最大值為5Ω。因此功耗可由下式計算：

 

ICOIL = 5V/105Ω = 47.6mA

 

PCOIL = ICOIL² × RCOIL = 47.6mA² × 100Ω = 0.227W

 

PDRIVER = ICOIL² × RDRIVER = 47.6mA² × 5Ω = 0.011W

 

PTOTAL_INIT = 0.238W

 

節電狀態下的功耗分析略有不同。必須首先確定線圈功耗
，然後才能確定驅動器功耗。最後將兩者簡單求和。

 

在節電狀態下
，FET輸出端電壓被調節為電源電壓的某一百分值，該電壓由內置寄存器設定。這意味著，圖2所示電壓VDRIVER由內部控製回路調節。回到前麵所舉例子
，假設VDRIVER為50% (盡管MAX4822/MAX4824的允許範圍為10%至70%)，則線圈的功耗為：

 

VCOIL = 5V- (50% × 5V) = 2.5V

 

ICOIL_PS = VCOIL/RCOIL = 2.5V/100Ω = 0.025A

 

PCOIL = 2.5V × 25mA = 0.0625W

 

要計算驅動器的功耗，切記其電流與線圈電流一樣：

 

IDRIVER_PS = 0.025A

 

VDRIVER = 50% × 5V = 2.5V

 

PDRIVER = 0.0625W

 

PTOTAL_PS = 0.125W

 

節電率 = 1 - PTOTAL_PS/PTOTAL_INIT

 

因此，在這本例中，和啟動狀態相比節電模式減少了約47.5%的功耗。

 

以下是計算節電能力的另一個公式。注意：一旦電流已知，即獲得了計算節電能力所需的信息。

 

PTOTAL_PS = VCC × ICOIL_PS

 

PTOTAL_INIT = VCC × IDRIVER_INIT

 

節電率 = 1 - ICOIL_PS/IDRIVER_INIT

 

該等式解釋了節電模式為何能節電：電源電壓保持不變
，但從電源吸取的電流減小了。

 

可以很容易的創建一個表格來說明MAX4822/MAX4824各設定值可能的節電效果。在該表格中
，VCC = 5V，RDRIVER = 5Ω
，RCOIL = 100Ω，與前文的例子相同。

 

 

可以注意到

，節電能力隨著驅動器設定值增加而升高。然而，請務必注意對於最高設定值，線圈上的壓降僅有1.5V

，可能不足以使繼電器保持在ON位置。

 

結論
 

MAX4822/MAX4824繼電器驅動器的節電特性可有效降低單穩態繼電器ON狀態的功耗。在本文的實例中，總耗電量減小了47.5%。測試表明節電量範圍可達5.5%到68.5%，具體數值取決於所使用的繼電器類型。該節電特性還有助於降低繼電器驅動電源的尺寸和成本
，是一種實現小型化、廉價係統的方法。