SCM1502A 继电器节电控制芯片

作者：时间：2020-05-23来源：电子产品世界收藏

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/202005/413417.htm

应用电路

应用电路一为一般的常规应用，没有远程关断功能。该电路通过检测输入电压与 VT 引脚的阈值作比较，来启动或关断继电器。

图 10 应用电路一

对于有智能化控制的需求，可增加一个光耦来实现远程控制，通过高低电平信号来控制启动和关断继电器。当输入高电平时，VT 引脚就会被光耦拉到关断电压以下，继电器处于关断状态。当输入低电平时，并且 VT 引脚电压达到启动阈值，继电器就会启动。

图 11 应用电路二

产品模式概述

SCM1502A 是一款继电器节电控制器，可以减少继电器的吸合与吸持功耗。

SCM1502A 内置启动电路，可以在输入电压 7V~40V 输入电压范围内，以大于 8mA 的充电电流完成控制器的快速启动，以便在满足继电器动作条件下，快速响应。此外，SCM1502A 还能控制继电器线圈实现大电流吸合与小电流吸持的切换，其吸合和吸持电流大小可自主设计，便于不同继电器的应用。并且在小电流吸持阶段，发生输入欠压或用户不使能的情况，控制器会激活快速关断功能，让继电器的快速断开，以减少 SCM1502A 对继电器断开性能的影响。

高压启动

SCM1502A 能够从输入电压取电，以大于 8mA 的充电电流给 VCC 旁路电容充电至 V_{VCC_ON} 以输出 GT 驱动信号，然后 LDO 继续给 VCC 旁路电容供电直至 V_VCC = V_{VCC_HD} ，并最终稳定。需要注意的是，芯片从输入取电的线路上应该串联一个二极管，即典型应用图中的 D1，D1 可以防止输入掉电后，VCC 引脚倒灌 VIN 引脚，使得芯片供能不足，可能无法完成快速关断的动作。

过流点设计

SCM1502A 通过 CSL 和 CSH 引脚来设定吸持阶段和吸合阶段的峰值电流，实现可编程设计，且两个阶段的峰值电流之比的取值范围宽达 4~20 倍。如典型应用电路所示，这两个阶段的峰值电流满足下式：

吸合阶段峰值电流
吸持阶段峰值电流

可见，通过设计 R4 和 R5 的比例就能够实现吸合阶段峰值电流与吸持阶段峰值电流之比 IH/IL的可编程设计。

输入欠压保护

在典型应用中，SCM1502A 刚启动时，若 V_VT＜0.6V，则 GT 不输出驱动信号，当 V_VT>0.8V 且 V_VCC ≥ V_{VCC_ON}，GT 开始输出驱动信号，并进入吸合阶段。这里的 0.8V 即为继电器的动作电压 V_{VT_ON}，在典型应用中，V_VT的回差是 0.2V，即继电器的关断电压 V_{VT_OFF} =0.6V，当 V_VT<0.6V 并持续 0.5ms，则进入输入欠压保护，关闭 GT 的驱动信号输出。并根据系统状态，选择是否让快速关断管工作在亚阈值区，详见“快速关断”小节。

吸合/吸持切换

以典型应用为例，当 V_VT>0.8V 时，开始计时 85.7ms（若期间进入输入欠压保护，则计时清零），SCM1502A 从吸合阶段过渡到吸持阶段，从 CSH 引脚有效过渡到 CSL 引脚有效。

开关频率

为了避免出现音频噪声，SCM1502A 的开关频率平均值为 23.9kHz；为了优化 EMI 特性，控制器的开关频率的瞬时值与平均值相比，峰-峰值抖动±6.5%。

快速关断

如典型应用电路所示，当主功率器件 TR2 导通时，FO 引脚给 FO 自举电容 C4 充电，进而使得快速关断管 TR1 工作在常导通状态，以便在正常工作情况下实现小电流斜率消磁。

当检测到 VT 引脚电压低于 0.6V 长达 0.5ms，且 SCM1502A 工作在吸持阶段，即 CSL 的斜坡电压峰值为 0.3V 时，则使能快速关断电路，FO 引脚 “抽取”1.45mA 的电流，此时 FO 自举电容 C4 放电直至快速关断管 TR1 工作在亚阈值区，进而使电感的消磁电流斜率维持在(VZ+2VF+VTH)/LM，以减少继电器触头弹开的延时。其中 VZ为稳压管的钳位电压，VF为二极管 D1、D2 正向导通电压，此处认为 D1、D2 的正向导通电压相同，VTH为 TR1 的阈值电压，LM 为感性元件 L2 的电感量。

从使能信号产生开始计时 85.7ms 后，快速关断电路停止工作，进而将 1.45mA 的电流节省掉。受工艺偏差的影响，所述 1.45mA 的电流的参数范围是 1.02mA～1.89mA。

使用建议

VCC 旁路电容 C3应尽量靠近 VCC 引脚，快速关断管 TR1 的栅极电容 C4应尽量靠近 TR1。

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