简单电路会烧继电器线圈的原因分析

前几天，芯片谈论群中有位做机器人产品的朋友遇到了一件尴尬的事情。机器人身上的设备，交给客户之前测试过，没有出现什么问题，但是拿到客户现场后，继电器线圈烧了。于是在群里请教各位群友，这个简单的电路为什么会烧继电器线圈。

该网友表示，这是个机器人身上的设备，交给客户之前测试过，没有出现什么问题，功能也都正常。但是拿到客户现场后，一使用就动不了了，拆来下测试之后，发现并不是触电烧了，而是继电器线圈烧了。

于是在群里请教各位群友，这个简单的电路为什么会烧继电器线圈。

这位群友的继电器部分的原理图，咋一看没什么问题，24V的继电器，负载也是24V的，续流二极管也有，先不说其它，大家有没有发现几个不是非常合理的地方？

这个电路用是可以用的，但是按照常规套路，改进两点，可以提升稳定性：

一是三极管的BE之间没有加一个电阻，加了电阻之后，在上电时三极管有一个确定的状态，保证不会误动作，还有就说这个电阻可以分流抗干扰，防止受勿扰导通，稳定性会更好；

二是续流二极管使用了1N4007，1N4007是整流二极管，主要应用于交流转直流中，而1N4148是非常通用的一种高频开关二极管，具有使电流高速导通与截止的能力以及其恢复特性软、过载能力强等优点。它不是普通的整流二极管。

能用，不代表稳定可靠，所以本处还是建议采用1N4148。

改进之后，问题还是没解决（上述两点改进肯定是优化的）依旧出现，甚至，空载都会出现。

有网友指出：用肖特基二极管或者TVS管吸收，线圈失效不外乎就电流过大，高温失效，如何才能达到比静态工作电流更大？在上一次开断后反向电动势还没彻底结束就又开始了下次操作。所以我认为问题所在就是反向电动势吸收和最小操作间隔时间有问题。另外电机属于感性负载，另一侧也需要做反向电动势消除工作，加电感我觉得是错误的。

此外，还有网友认为：空载也会烧线圈，是不是继电器断开后续流未完，又马上导通，导致反向电动势和电源共同作用，产生过高电流，烧毁线圈？更换了二极管加快续流，又改写了驱动时序，避免了上述问题？

随后，我们换个方向继续寻找问题。

经讨论后，软硬件共同优化解决了烧线圈的问题，软件增加必要的状态切换延时，直流有刷电机特别是在正反切换的时候，可以继电器线圈还没泄放完，新的信号又过来了，会照成极大的不稳定，甚至烧坏，所以直流有刷电机这一点控制一定要注意。

硬件方面，在电机输出端增加必要的滤波电路，这个对于解决烧线圈，起锦上添花的效果，因为空载之前也有出现过，但是加上必要的EMC元件对整个电路的稳定性提升还是很大的。

编辑：hfy