三极管和2003驱动的继电器线圈反向电动势保护电路的设计

一.前言

当我们设计继电器驱动电路时，经常会看到继电器线圈的两端会反向并联一个二极管，很多时候可能是看他其他工程师这么做，所以我们就跟着这样做，今天我们就来讲一下如何设计继电器驱动电路中的浪涌保护电路。

二.保护电路设计

1.基于三极管的继电器反向电压保护

继电器的线圈相当于一个电感，我用示波器测过一个继电器的线圈电感大概是157mH，当给继电器线圈通12V直流电压，继电器触点会吸合，这个时候突然断开继电器线圈上的直流电压，可以在示波器上测试一个峰值电压-110V，这个峰值电压的持续时间为86us左右，一般三极管的耐压也就几十伏，这么大的峰值电压很可能就把三极管给损坏了。

首先我们讲一下为什么会出现峰值电压，电感有一个基本特性就是流过电感的电流不会突变，这样当流过电感的电流突然被切断以后，电感为了维持原有的电流，就会在其两端感应出较大的负压以维持其原有的电流，我们通过并联一个反向二极管，一方面可以使电感线圈的能量快速释放，另外一方面可以使得继电器线圈两端的电压钳位成二极管正向导通压降。

继电器选型：继电器反向耐压要大于电源电压的二倍，继电器正向导通电流要大于继电器线圈峰值电流的二倍，一般来说1N4148就可以满足需求，具体还要看你的电路是怎么样的。

2.基于2003驱动的继电器反向电压保护

当我们采用2003集成IC驱动继电器时是不需要再加二极管进行保护了，这是因为2003内部已经集成了放电二极管，我们可以看一下其内部电路结构，可以看出2003每个输出口都集成了一个二极管连接到了COM口，需要注意的是COM口不能连接到GND上，这是因为二极管是为了放掉继电器线圈中的能量，所以放电回路应该是继电器线圈→二极管→继电器线圈，所以COM口应该连到电源上才行。

三.总结

我们在开关感性负载时，会产生较大的反向电动势，这个反向电动势会成为危害驱动器件工作的浪涌电压，这个时候我们就可以通过在电路里放置放电二极管来对驱动器件进行保护，需要注意的是有些集成IC内部集成了放电二极管的话，我们就不需要再外置了，这个需要我们查阅具体的规格书，避免设计浪费。