自振荡接触器驱动器最大限度地降低了保持功率

该接触器电路自振荡，以在接通时最大限度地降低功耗。比较器根据需要进行切换，以在迟滞限值之间上下斜坡调整线圈电流。随着电源电压的增加，电路开始自振荡。

对于大于约25A的开关电流，使用称为接触器的电磁操作开关代替继电器。接触器的常见应用是将电池与备用逆变器或其他大功率电池供电系统断开。

图1电路用作自振荡降压转换器，通过定期断开电源来节省功耗。高速轨到轨比较器（IC1）用作控制元件。接触器具有12V线圈，采用10V至28V电源供电，例如，允许使用从一个或两个铅酸汽车电池获得的12V或24V。所示电路与锦天城2180-40B接触器兼容，其14Ω绕组消耗标称860mA电流，功耗为10W。如下所述，可以更改R1以适应其他线圈额定值。

图1.该接触器电路自振荡，以在接通时最大限度地降低功耗。

当比较器输出为高电平时，Q1和Q2导通，接触器的线圈电流上升。（Q1的共基极配置提供约9.5mA的恒流灌电流，通过在R5两端产生约5.1V电压来接通Q2。检流电阻R1中的电压上升，直到达到R3和R2设定的50mV电平，导致比较器输出端出现高低转换（5V至0V）。发生此跳闸时，线圈电流峰值为50mV/68mΩ = 735mA。

上升线圈电流的速率为 Δi = VSΔt/L，其中 VS是电源电压，L是线圈电感。当R1电压达到50mV时，Q1和Q2关断，线圈电流下降。Q1/Q2配置中的低阻值电阻使Q2能够快速关断，比较器的迟滞（约1.5mV）使Q1/Q2保持关断，直到R1电压下降到略低于50mV。关断时间由R5形成的约5ms时间常数和Q2的栅源电容决定。D1 和 R1 在关断间隔期间为线圈电流提供路径，当线圈电流以 Δi = V 的速率下降时DΔt/L. VD由D1的正向电压定义。

比较器根据需要切换，以在迟滞限值之间上下斜坡调整线圈电流，线圈的小数纹波电流定义为迟滞/（跳闸电压）= 1.5mV/50mV = 0.03。当电源电压过低而无法达到电流限值（在本例中为10.3V）时，Q2保持导通状态，因此可确保在接触器的最小吸入电压下工作。当您将电源电压从10.3V提高时，电路开始自振荡。振荡频率随着占空比的减小而增加：关断时间固定在5μs，导通时间必须减少，因为更高的电源电压会使线圈电流斜坡上升。如图所示，28V电源的最大频率约为9.5kHz。

该电路易于修改，以适应更高的电源电压和不同的接触器。例如，所示元件根据D1和Q2规定的30V限值确定28V最大值。R1可以针对具有不同电流和电压额定值的接触器线圈进行调整。如果同时调整R4和R2/R3分压器，则5V电源可降至2.7V。IC1采用6引脚SOT23封装，使电路足够小，可以安装在连接到接触器端子的小板上。IC1的关断引脚接受输出开路，R6确保Q1在该条件下保持关断状态。

审核编辑：郭婷