首先什么是高低邊開關(guān)？

關(guān)于高低邊開關(guān)在汽車中應(yīng)用非常廣泛，例如車燈控制、氣囊驅(qū)動(dòng)、繼電器控制等，代表性的廠家有ST、英飛凌等，高低邊開關(guān)即高低邊驅(qū)動(dòng)，其中高邊或者低邊均相對(duì)于負(fù)載來(lái)說(shuō)，如圖1負(fù)載在地側(cè)，開關(guān)在電源側(cè)稱為高邊驅(qū)動(dòng)；如圖2所示負(fù)載在電源側(cè)，開關(guān)在地側(cè)稱為低邊驅(qū)動(dòng)。

高低邊開關(guān)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：

高低邊驅(qū)動(dòng)對(duì)比

總之對(duì)于高邊或低邊開關(guān)各有優(yōu)缺點(diǎn)，通常在繼電器驅(qū)動(dòng)時(shí)考慮到安全性，我們會(huì)采用高低邊共用的方式。

應(yīng)用實(shí)例：以感性負(fù)載為例

感性負(fù)載在開關(guān)關(guān)斷時(shí)，產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，如果處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)電路造成毀滅性的破壞。

1、背景

驅(qū)動(dòng)12V繼電器，線圈電感L為1000mH,典型阻值為RL為25歐姆，通過(guò)7637測(cè)試中主要波形，本實(shí)例中主要分析繼電器斷開后高邊開關(guān)吸收的能量，以VNQ7050為例：

第一步：開關(guān)導(dǎo)通過(guò)程中存儲(chǔ)的能量,此時(shí)電感電壓上正下負(fù)：

負(fù)載電流：

存儲(chǔ)能量：

時(shí)間常數(shù)：

第二步：開關(guān)斷開時(shí)，繼電器線圈中的電感會(huì)維持原有的電流方向，此時(shí)電感上電壓極性反轉(zhuǎn)，變成上負(fù)下正，且電流從I0逐步減小到0，假設(shè)整個(gè)放電時(shí)間為i(t),芯片內(nèi)部鉗位電壓為VCLAMP，放電時(shí)間為T

當(dāng)i(t)=0時(shí)，求得放電時(shí)間T：

整個(gè)過(guò)程吸收能量為：

對(duì)背景中的繼電器參數(shù)進(jìn)行理論計(jì)算其中VCLAMP=40V,VBAT=13.5V，I0=540mA：

關(guān)斷時(shí)間：

繼電器線圈釋放能量：

對(duì)于VNQ7050芯片來(lái)說(shuō)手冊(cè)中最大的吸收能量為30mJ,所以在上述繼電器應(yīng)用中必須外加TVS鉗位吸收以保護(hù)驅(qū)動(dòng)芯片。

文章來(lái)源：微信公眾號(hào)《新能源電子硬件設(shè)計(jì)》