此设计理念展示了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 来大大降低线圈的保持电流。

什么时候 要求估计小型 Omron G5V-2 DPDT 继电器的线圈电流，大多数人猜测在 25mA 左右。它实际上测量了 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%。即使是下例中所示的微型 Omron G5V-1 SPDT 继电器，在 5V 时的线圈电流也为 30mA。

已经有很多电路设计用于降低保持电流。许多基于分立部件，时序由高值电解电容器控制。令人惊讶的是，此处介绍的方法并未在别处描述。

使用两条I/O口线

图 1  一种简单的方法：使用第二条 I/O 端口线来切换较低的驱动电流。

如果可用，使用两个输出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，另一个将其固定。最初，将两者一起设置为高电平，但大约 20 毫秒后，返回 PULL -IN 信号低，同时保持 HOLD 信号高 – 直到释放继电器。

在 HOLD 晶体管的集电极和继电器线圈之间是限流/降压设备，例如电阻器、齐纳二极管或二极管串。这些部件将耗散非常小的功率（在 10mW 和 25mW 之间）。

使用复位电压检测器

通常，只有一根控制线可用。此处需要引入脉冲（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 与一系列继电器配合良好；类似的部件应该工作正常（例如，MAX810）。

小型 SOT-23 µP 复位控制器是理想之选。如果漏极开路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分。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

所有的 驱动 MOSFET 和 BJT 的电流来自控制线。因此，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。可以由明显高于其阈值电平的电压供电的复位 IC 将降低设计要求。

大多数继电器数据表显示吸合时间不超过 10 毫秒。许多 µP 复位芯片会产生 100 毫秒或更长的脉冲，这在这里不是问题，除非需要绝对最小的功耗。

状态指示灯

在工作台概念开发原型设计过程中，在特定节点上安装 LED 可以让软件开发人员立即感知到代码正在激活电路，这可能是有益的。这减少了使用示波器探测这些点的需要。

图 3  如果包括状态 LED，请将它们放置在限流/降压设备的任一侧。

LED 制造商通常不指定他们的 LED 是否会在 1mA 或更小的电流下工作——但许多 LED 会。更小（0402 尺寸）的 LED 往往是被考虑的。以下 LED 已被提议为 1mA 类型，但尚未得到确认。

表 1  低电流 LED

这应该是可购买的部分吗？

图 4  这种设计的商业 IC 实现可能在市场上非常受欢迎。

稍微扩展的复位 IC 将构成一个单芯片继电器驱动解决方案，我认为这将是一个商业上成功的部分。毕竟，我们仍将在很长一段时间内驾驶继电器。