电路消除继电器触点反弹

在机械继电器中添加一个p沟道MOSFET和一个热插拔控制器IC，可消除继电器触点反弹并降低浪涌电流。

半导体技术的进步使IC能够取代许多机械继电器，但继电器在大电流电路中仍然占主导地位，这些电路必须承受任意极性的高电压。然而，这些继电器中的触点反弹可能会给下游电路带来麻烦。

触点反弹的一种解决方案将继电器与热插拔控制器相结合。这种控制器作为在不关闭系统电源的情况下切换系统组件的方法越来越受欢迎。在图 1 中，继电器触点取代了机械连接器的引脚。

图1.热插拔控制器 IC 和外部 MOSFET 可消除继电器 K1 的触点反弹。

系统（驱动电路）驱动继电器闭合，继电器闭合将热插拔电路的输入连接到电源（本例中为 28V）。热插拔控制器 （U1） 在输入电源达到有效电平后，使 p 沟道 MOSFET （Q1） 保持关断至少 150ms。这种延迟为继电器中的触点反弹提供了充足的时间。在 150ms 延迟之后，U1 驱动 MOSFET 栅极，使输出电压以 9V/ms 的速度摆动。这种受控的斜坡速率使浪涌电流最小化，从而减轻了热插拔控制器下游电源、继电器和电容器的压力。

继电器触点反弹示例（图2）显示了三次反弹，浪涌电流峰值接近30A。 （顶部迹线为输出电压为10V/div，下方迹线为输入电流为5A/div，输出负载为54Ω，并联为100μF。在这些条件下使用图1电路可以得到更好的画面（图3）。输出电压的延迟上升清晰可见，没有触点反弹引起的打嗝。输入电流的变化要小得多，在稳定至1mA稳态值之前，峰值低于5.500A。

图2.机械继电器 K1 本身在闭合时表现出触点反弹。

图3.图1电路消除了继电器触点反弹并降低了浪涌电流。

审核编辑：郭婷