本公開涉及一種用于切換電力負載的固態(tài)繼電器電路。本公開還涉及包括固態(tài)繼電器電路的開關(guān)電路。

背景技術(shù)：

機電式繼電器通常用于驅(qū)動電力負載，例如電動機、照明系統(tǒng)(例如led)或電源分配器。可以在從汽車發(fā)動機控制到鐵路信號的不同應(yīng)用中使用機電式繼電器。在安全是關(guān)鍵的應(yīng)用中，機電式繼電器必須極其可靠。然而，歸因于這些裝置的機械性質(zhì)，在使用期間可能會損壞移動零件(例如繼電器銜鐵)。此外，歸因于機電式繼電器的機械性質(zhì)，機電式繼電器由于銜鐵的所需機械移動而具有低切換速度。此外，歸因于可能隨著機械零件降級而隨時間降級的非想要的電磁干擾(electromagneticinterference；emi)，機電式繼電器具有不良的電磁兼容性(electromagneticcompatibility；emc)行為。因此，傾向于用基于半導(dǎo)體的固態(tài)繼電器來替換機電式繼電器，且另外傾向于在先前使用機電式繼電器的情況下改裝固態(tài)繼電器。

已知類型的固態(tài)繼電器可包括低電流控制和高電流負載，低電流控制和高電流負載被光學(xué)地隔離。然而，光學(xué)隔離需要使用光耦合器，這與傳統(tǒng)機電式繼電器相比會顯著地增加此類繼電器的成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)實施例，提供用于切換電力負載的固態(tài)繼電器電路，固態(tài)繼電器電路包括：繼電器晶體管；和驅(qū)動器電路，驅(qū)動器電路包括恒定電流源；其中驅(qū)動器電路被配置和布置成可切換地操作繼電器晶體管，且其中繼電器晶體管被配置和布置成可切換地操作電力負載。

恒定電流源可包括：驅(qū)動器晶體管；第一電阻器，第一電阻器連接到驅(qū)動器晶體管的輸入端；和至少一個二極管，至少一個二極管連接到驅(qū)動器晶體管的控制端；其中二極管和驅(qū)動器晶體管被布置成在第一電阻器兩端產(chǎn)生恒定電壓，且其中驅(qū)動器晶體管輸出端直接連接到繼電器晶體管的控制端且被布置成可切換地操作繼電器晶體管。

恒定電流源可另外包括平衡電阻器，平衡電阻器連接在驅(qū)動器晶體管的輸出端與繼電器晶體管的控制端之間。

驅(qū)動器晶體管的輸入端可以是發(fā)射極端；驅(qū)動器晶體管的控制端可以是基極端；驅(qū)動器晶體管的輸出端可以是集電極端；且繼電器晶體管的控制端可以是基極端。

驅(qū)動器晶體管的輸入端可以是集電極端；驅(qū)動器晶體管的控制端可以是基極端；驅(qū)動器晶體管的輸出端可以是發(fā)射極端；且繼電器晶體管的控制端可以是基極端。

驅(qū)動器晶體管可以是pnp晶體管，且繼電器晶體管可以是npn晶體管。驅(qū)動器晶體管可以是pnp晶體管，且繼電器晶體管可以是pnp晶體管。驅(qū)動器晶體管可以是npn晶體管，且繼電器晶體管可以是npn晶體管。驅(qū)動器晶體管可以是npn晶體管，且繼電器晶體管可以是pnp晶體管。

驅(qū)動器晶體管可以是低功率晶體管，且繼電器晶體管可以是高功率晶體管。

恒定電流源可另外包括第二電阻器，第二電阻器被配置成允許二極管導(dǎo)電且向驅(qū)動器晶體管提供基極電流。

啟用線可被配置和布置成可切換地控制驅(qū)動器電路。開關(guān)可被配置和布置成可切換地控制驅(qū)動器電路。開關(guān)或啟用線可由脈沖寬度調(diào)制電路控制。開關(guān)或啟用線可以可切換地連接到驅(qū)動器晶體管的控制端。

附圖說明

在附圖和以下描述中，類似參考數(shù)字指代類似特征。

在下文中參考附圖而僅作為例子來另外描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出低側(cè)繼電器電路的電路圖；

圖2示出高側(cè)繼電器電路的電路圖；

圖3示出根據(jù)使用恒定電流源的低側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；

圖4示出根據(jù)使用恒定電流源的低側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；

圖5示出根據(jù)使用恒定電流源的高側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；

圖6示出根據(jù)使用恒定電流源的高側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖。

圖7示出根據(jù)使用恒定電流源的低側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；

圖8示出根據(jù)使用恒定電流源的高側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；

圖9示出根據(jù)使用恒定電流源的低側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖；以及

圖10示出根據(jù)使用恒定電流源的高側(cè)固態(tài)繼電器電路的實施例的電路圖。

具體實施方式

圖1中示出已知的低側(cè)開關(guān)機電式繼電器電路100。繼電器電路100包括機電式繼電器102，機電式繼電器102可切換地控制連接到電源線的負載104。繼電器102包括電線圈106和可切換銜鐵108，可切換銜鐵108可在第一繼電器觸點110與第二繼電器觸點112之間移動。開關(guān)114可操作以允許電流通過線圈106從電源線流到地面，且當(dāng)此電流流動時，繼電器102操作以使銜鐵108在第一繼電器觸點與第二繼電器觸點之間移動，以便連接電源線與地面之間的負載，由此可切換地操作負載104。由于負載104與地面之間的繼電器102的可切換銜鐵108的布置，此繼電器電路100被稱為“低側(cè)”電路。相反地，圖2中示出已知的高側(cè)開關(guān)機電式繼電器電路100'，其中類似參考數(shù)字指代圖1的類似特征。由于負載104與電源線之間的繼電器102的可切換銜鐵108的布置，圖2的電路是“高側(cè)”電路。當(dāng)開關(guān)114接通時，圖1和圖2的機電式繼電器102由通過線圈從電源線流到地面的電流可切換地控制。繼電器的切換因此控制負載104的操作。

圖3示出開關(guān)電路300的電路圖。開關(guān)電路300可包括根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器電路302、開關(guān)304，和待可切換地控制的電力負載306。電力負載306可由固態(tài)繼電器電路302可切換地控制。固態(tài)繼電器電路302可包括驅(qū)動器電路308，其中驅(qū)動器電路308可被布置成可切換地操作繼電器晶體管310。電力負載306和開關(guān)電路302可通過電壓供應(yīng)線vs供電。

驅(qū)動器電路308可以是恒定電流源。驅(qū)動器電路308可包括被布置成響應(yīng)于開關(guān)304接通而可切換地操作繼電器晶體管310的驅(qū)動器晶體管312。驅(qū)動器電路308可另外包括第一二極管314和第二二極管316，以及第一電阻器322和第二電阻器320。第一二極管314和第二二極管316可正向偏壓串聯(lián)連接在電壓供應(yīng)線vs與驅(qū)動器晶體管312的基極之間。第一電阻器322連接在驅(qū)動器晶體管312的發(fā)射極與電壓供應(yīng)線vs之間。繼電器晶體管310可以是npn晶體管，且驅(qū)動器晶體管312可以是pnp晶體管。開關(guān)304可以可切換地連接在地面與第二電阻器320之間。

第二電阻器320可連接在驅(qū)動器晶體管312的基極與開關(guān)304的端之間。此第二電阻器320允許適當(dāng)?shù)碾娏鲝碾妷汗?yīng)線vs流到地面，由此向驅(qū)動器晶體管312提供基極電流。可選擇第二電阻器320的電阻，以便在允許第一二極管314和第二二極管316導(dǎo)電的同時，使從電壓供應(yīng)線vs到地面的泄漏電流保持低，通常為大約2ma。第二電阻器兩端的電壓降應(yīng)使得允許第一二極管314和第二二極管316導(dǎo)電。就此而言，第二電阻器320不但為兩個二極管314和316設(shè)置操作條件，而且還限制從電壓源線vs到地面的任何泄漏電流。二極管314和二極管316中的每一個二極管展現(xiàn)正向電壓降vf。二極管314與二極管316的組合正向電壓降減去pnp驅(qū)動器晶體管312的基極-發(fā)射極電壓vbe在第一電阻器322兩端產(chǎn)生恒定電壓，因此在繼電器晶體管310的基極上產(chǎn)生恒定電流。

因此，第二電阻器320的選擇是最小化泄漏電流與提供電流之間的折衷，所述電流是足以在電壓供應(yīng)線vs處的低(例如在汽車應(yīng)用中為6伏特至16.8伏特)供應(yīng)電壓下切換驅(qū)動器電路308的驅(qū)動器晶體管312的電流。

開關(guān)304可以是被布置成可切換地操作固態(tài)繼電器電路302的任何適當(dāng)開關(guān)。例如，開關(guān)304可形成外部控制電路(未示出)的部分。電力負載306可連接在繼電器晶體管310的集電極與電壓供應(yīng)線vs之間。繼電器晶體管310的發(fā)射極可以連接到地面。電力負載306相對于繼電器晶體管310和電壓供應(yīng)線vs的此布置可被視為“低側(cè)”配置。例如，在操作期間，電壓供應(yīng)線vs上的供應(yīng)電壓可介于6伏特與16.8伏特之間。此供應(yīng)電壓范圍對于汽車應(yīng)用是典型的。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，操作原理適用于任何供應(yīng)電壓。

驅(qū)動器晶體管312的集電極(其充當(dāng)驅(qū)動器電路308的輸出端)可連接到繼電器晶體管310的基極。驅(qū)動器晶體管的發(fā)射極可充當(dāng)驅(qū)動器晶體管的輸入端，且驅(qū)動器晶體管的基極可充當(dāng)控制端。繼電器晶體管310的基極可被視為繼電器晶體管310的輸入端。在此實施例中，驅(qū)動器電路308的輸出端可以是驅(qū)動器晶體管312的集電極，且可以直接連接到繼電器晶體管310的基極，即，在它們之間不需要任何中間組件或裝置。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，雖然上述實施例利用兩個二極管，但如果已實現(xiàn)必要的電壓降，那么可用一個或多個二極管來實施所述實施例。

在操作中，驅(qū)動器電路308響應(yīng)于開關(guān)304的操作而可切換地操作繼電器晶體管310。當(dāng)開關(guān)304接通以便將第二電阻器320連接到地面時，驅(qū)動器電路308將操作以便向繼電器晶體管310的基極提供恒定電流。二極管314和二極管316中的每一個二極管展現(xiàn)正向電壓降。二極管314與二極管316的組合正向電壓降減去pnp驅(qū)動器晶體管312的基極-發(fā)射極電壓(vbe)在第一電阻器322兩端產(chǎn)生恒定電壓，因此在繼電器晶體管310的基極上產(chǎn)生恒定電流。

就此而言，驅(qū)動器晶體管312接通，且電流通過驅(qū)動器晶體管312從電壓供應(yīng)線vs流到繼電器晶體管310的基極，因此接通繼電器晶體管310。由于繼電器晶體管接通，故電流通過繼電器晶體管310從電壓源流到地面，使得負載接通。以此方式，負載306由繼電器晶體管310響應(yīng)于驅(qū)動器電路308的操作而可切換地操作。

結(jié)果，通過可切換地操作繼電器晶體管310，開關(guān)304使用驅(qū)動器電路308中的相對低電流而操作以控制負載306的相對較大電流。就此而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，驅(qū)動器晶體管312的額定操作功率可相對低于繼電器晶體管310的額定操作功率。

如所提及，開關(guān)304可以是任何適當(dāng)?shù)拈_關(guān)構(gòu)件或控制電路。例如，開關(guān)可以是由脈沖寬度調(diào)制(pwm)電路的輸出端控制的晶體管。以此方式，將已調(diào)制信號應(yīng)用于開關(guān)可引起經(jīng)由驅(qū)動器電路308和繼電器晶體管310而對電力負載306進行脈沖寬度調(diào)制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，因為此處不需要機械移動來切換負載，所以固態(tài)繼電器電路300的切換響應(yīng)時間可遠遠大于常規(guī)機電式繼電器的切換響應(yīng)時間。

在操作期間，繼電器晶體管310的功率耗散由驅(qū)動器電路308控制。歸因于二極管314、二極管316兩端的電壓降和驅(qū)動器晶體管312的基極-集電極電壓降，在地面上方，繼電器晶體管310的基極通常小于2伏特。結(jié)果，來自電壓源vs的剩余功率耗散是在驅(qū)動器電路308中產(chǎn)生的繼電器晶體管310的基極電流的乘積。在供應(yīng)電壓的范圍為6伏特至16.8伏特的情況下，繼電器晶體管310的基極電流的功率耗散可造成非想要的加熱。這可能會潛在地對繼電器晶體管310造成熱損壞。此外，在組件集成在單個管芯上的情況下，此加熱可能會對周圍組件造成熱損壞。

然而，由于串聯(lián)連接的第一二極管314和第二二極管316的組合電壓降以及驅(qū)動器晶體管312的基極-發(fā)射極電壓具有負的熱系數(shù)，故驅(qū)動器電路308的輸出電流可隨著溫度上升而減少。由于此溫度上升，繼電器晶體管310的基極電流(即，驅(qū)動器晶體管312的輸出電流)將減少，且可以減少到使得繼電器晶體管310且因此負載可能無法操作的程度。

圖4示出開關(guān)電路400的電路圖。如同圖3的實施例，開關(guān)電路400可包括根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器402、開關(guān)404，和待可切換地控制的電力負載406。電力負載406可由固態(tài)繼電器電路402可切換地控制。固態(tài)繼電器電路402可包括驅(qū)動器電路408，其中驅(qū)動器電路可被布置成可切換地操作繼電器晶體管410。電力負載406和固態(tài)繼電器402可由電壓供應(yīng)線vs供電。

如同圖3的電路，圖4的驅(qū)動器電路408可以是恒定電流源。驅(qū)動器電路408可包括被布置成響應(yīng)于開關(guān)404接通而可切換地操作繼電器晶體管410的驅(qū)動器晶體管412。驅(qū)動器電路408可另外包括第一二極管414和第二二極管416以及第一電阻器420和第二電阻器422。第一二極管414和第二二極管416串聯(lián)連接在電壓源與驅(qū)動器晶體管412的基極之間。第一電阻器422連接在驅(qū)動器晶體管412的發(fā)射極與電壓供應(yīng)線vs之間。繼電器晶體管410可以是npn晶體管，且驅(qū)動器晶體管可以是pnp晶體管。開關(guān)404可以可切換地連接在地面與第二電阻器420之間。

第二電阻器420可連接在驅(qū)動器晶體管412的基極與開關(guān)404之間。當(dāng)開關(guān)接通時，此第二電阻器420可允許適當(dāng)?shù)幕鶚O電流從電壓供應(yīng)線vs流到地面，由此向驅(qū)動器晶體管412提供基極電流?？蛇x擇第二電阻器420的電阻，以便在允許第一二極管414和第二二極管416導(dǎo)電的同時，使從電壓供應(yīng)線到地面的泄漏電流保持低。第二電阻器兩端的電壓降應(yīng)使得允許第一二極管414和第二二極管416導(dǎo)電。就此而言，第二電阻器420不但為兩個二極管414和415設(shè)置操作條件，而且還限制從電壓源線vs到地面的任何泄漏電流。二極管414和二極管416中的每一個二極管展現(xiàn)正向電壓降vf。二極管414與二極管416的組合正向電壓降減去pnp驅(qū)動器晶體管412的基極-發(fā)射極電壓vbe在第一電阻器422兩端產(chǎn)生恒定電壓，因此在繼電器晶體管410的基極上產(chǎn)生恒定電流。

因此，第二電阻器420的選擇是最小化泄漏電流與提供電流之間的折衷，所述電流是足以在電壓供應(yīng)線vs處的低(例如在汽車應(yīng)用中為6伏特)供應(yīng)電壓下切換驅(qū)動器電路408的驅(qū)動器晶體管410的電流。

開關(guān)404可以是被布置成可切換地操作固態(tài)繼電器402的任何適當(dāng)開關(guān)。例如，開關(guān)404可形成外部控制電路(未示出)的部分。電力負載406可連接在繼電器晶體管410的集電極與電壓供應(yīng)線vs之間。電力負載406相對于繼電器晶體管410和電壓供應(yīng)線vs的此布置可被視為“低側(cè)”切換配置。例如，在操作期間，電壓供應(yīng)線vs上的供應(yīng)電壓可介于6伏特與16.8伏特之間。此供應(yīng)電壓范圍對于汽車應(yīng)用是典型的。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，操作原理適用于任何供應(yīng)電壓。

驅(qū)動器晶體管412的集電極(其充當(dāng)驅(qū)動器電路408的輸出端)可經(jīng)由第三功率平衡電阻器424而連接到繼電器晶體管410的基極。與圖3的實施例相比，此另外一個電阻器(第三平衡電阻器424)用于平衡驅(qū)動器電路408與繼電器晶體管410之間的功率耗散。原則上，驅(qū)動器晶體管412的電壓降vs減去vbe與來自驅(qū)動器電路的電流的乘積是功率耗散損失。為了放寬對驅(qū)動器電路408的功率耗散的要求，可在第三電阻器424與驅(qū)動器電路408之間劃分此電壓降。通過選擇具有極高電流增益hfe的繼電器晶體管412，有可能用來自驅(qū)動器電路408的低驅(qū)動電流來操作開關(guān)電路400，使得在繼電器晶體管412中耗散功率且可將加熱分布到第三平衡電阻器424。如果在驅(qū)動器電路408中耗散了過多的功率，那么驅(qū)動器電路408可遞送較少的電流，使得可有利的是將驅(qū)動器電路外部的功率耗散移到第三平衡電阻器424。

另外，還可在較小管芯上制得繼電器晶體管410，從而節(jié)省生產(chǎn)成本。對于給定驅(qū)動器電流，可平衡驅(qū)動器電路408以及第三平衡晶體管424和晶體管412中的熱損失。這可(例如)在如下情況下有幫助：如果驅(qū)動器電路408的熱能力小，或如果驅(qū)動器電路408和繼電器晶體管410集成在一個封裝中，那么第三平衡電阻器424可有助于使部分驅(qū)動器電路耗散在此封裝外部。

除了上述功率耗散第三電阻器424之外，圖4的實施例在操作上等同于圖3的實施例。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，上文所描述的實施例中的每一個實施例示出低側(cè)切換布置。然而，實施例還可實施為“高側(cè)”切換布置。

圖5和圖6示出根據(jù)另外實施例的“高側(cè)”開關(guān)電路的電路圖。具體參考圖5，開關(guān)電路500可包括根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器502、開關(guān)504，和待可切換地控制的電力負載506。電力負載506可由固態(tài)繼電器502可切換地控制。固態(tài)繼電器502可包括驅(qū)動器電路508，其中驅(qū)動器電路可被布置成可切換地操作pnp繼電器晶體管510。電力負載506和固態(tài)繼電器502可由電壓供應(yīng)線vs供電。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，除了pnp繼電器晶體管510之外，此實施例的結(jié)構(gòu)與圖4的結(jié)構(gòu)相同，但其中圖5的布置被配置為高側(cè)切換布置。

相似地，在圖6的實施例的狀況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，除了pnp繼電器晶體管610之外，此實施例的結(jié)構(gòu)與圖3的低側(cè)實施例相反。

現(xiàn)在參考圖7和圖8，其示出使用npn驅(qū)動器晶體管所實施的相應(yīng)高側(cè)與低側(cè)電流控制固態(tài)繼電器電路。關(guān)于圖7的布置，固態(tài)繼電器電路700可包括根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器702、開關(guān)704，和待可切換地控制的電力負載706。電力負載706可由固態(tài)繼電器702可切換地控制。固態(tài)繼電器702可包括驅(qū)動器電路708，其中驅(qū)動器電路708可被布置成可切換地操作繼電器晶體管710。電力負載706和固態(tài)繼電器702可由電壓供應(yīng)線vs供電。

驅(qū)動器電路708可包括被布置成響應(yīng)于開關(guān)704接通而可切換地操作繼電器晶體管710的npn驅(qū)動器晶體管712。繼電器晶體管710可以是npn晶體管。驅(qū)動器電路708可另外包括第一二極管714和第二二極管716以及第一電阻器722。第一二極管714和第二二極管716串聯(lián)連接在驅(qū)動器晶體管712的基極與繼電器晶體管710的集電極之間。第一電阻器722連接在驅(qū)動器晶體管712的發(fā)射極與繼電器晶體管710的集電極之間。

第二電阻器720可連接在驅(qū)動器晶體管712的基極與開關(guān)704之間。此第二電阻器720可允許適當(dāng)?shù)幕鶚O電流從電壓供應(yīng)線vs流到地面?？蛇x擇第二電阻器720的電阻，以便在允許第一二極管714和第二二極管716導(dǎo)電的同時，使從電壓供應(yīng)線vs到地面的泄漏電流保持低。

開關(guān)704可以是被布置成可切換地操作固態(tài)繼電器702的任何適當(dāng)開關(guān)。例如，開關(guān)704可形成外部控制電路(未示出)的部分。開關(guān)704可以可切換地連接在電壓供應(yīng)線vs與第二電阻器720之間。電力負載406可連接在繼電器晶體管710的集電極與電壓供應(yīng)線vs之間。電力負載706相對于繼電器晶體管710和電壓供應(yīng)線vs的此布置可被視為“低側(cè)”切換布置。

圖8的實施例示出利用npn驅(qū)動器晶體管812的“高側(cè)”切換布置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，除了繼電器晶體管810呈高側(cè)布置之外，此配置的操作相似于圖7的操作。

圖7和圖8的實施例中的npn驅(qū)動器晶體管的布置可在高操作電流(通常高于50ma)下提供改善的線性。

圖9和圖10示出圖7和圖8中所呈現(xiàn)的那些實施例的替代性實施例。在圖9和圖10的實施例中，相應(yīng)的npn驅(qū)動器晶體管912、npn驅(qū)動器晶體管1012連接到相應(yīng)的啟用線940、啟用線1040。相應(yīng)的啟用線940、啟用線1040允許由與電壓源vs分離的電壓控制固態(tài)繼電器，且因此有可能具有恒定電流。在操作期間，即使當(dāng)供應(yīng)電壓vs在(例如)6v至16.8v的范圍內(nèi)變化時，被提供在啟用線上的恒定啟用電壓(例如，控制ic(未示出)的5v或3,3v輸出)仍會在二極管兩端給出恒定電壓。以此方式，具有不同vs的兩個二極管的正向電壓vf的變化較少，且恒定輸出電流保持穩(wěn)定。此外，以便從驅(qū)動器電路實現(xiàn)高輸出電流，例如100ma。如果晶體管912、晶體管1012具有為200的電流增益hfe，那么進入晶體管912、晶體管1012的基極電流將為500μa。因此，第二電阻器920、第二電阻器1020和啟用線上電壓的選擇需要使得第二電阻器920、第二電阻器1020兩端的電壓降比二極管的組合正向電壓降大兩倍，否則二極管將不導(dǎo)電。此外，晶體管912、晶體管1012的基極電流應(yīng)使得保留足以使二極管導(dǎo)電的電流。因此，第二電阻器920、第二電阻器1020和啟用線上電壓的選擇需要使得第二電阻器920、第二電阻器1020兩端的電壓降允許二極管導(dǎo)電。因此，可基于啟用電壓來選擇第二電阻器920、第二電阻器1020，使得驅(qū)動器晶體管912、驅(qū)動器晶體管1012能夠被正確地操作，即，為操作提供足夠的基極電流。

通過為電阻器920、電阻器1020選擇適當(dāng)?shù)碾娮柚担瑔⒂秒妷嚎商峁┳阋栽试S二極管導(dǎo)電的電流，且仍為晶體管912、晶體管1012遞送足夠的基極電流。隨后，驅(qū)動器電路將遞送恒定電流。

與供應(yīng)電壓相比，啟用電壓可通常是恒定的。在此類汽車應(yīng)用中，供應(yīng)電壓可在6伏特與16.8伏特之間變化。由于供應(yīng)電壓的變化性，可能存在如下情況：供應(yīng)電壓下降到低于最優(yōu)電平，且因此驅(qū)動器電路可不切換繼電器晶體管。通過使用恒定啟用電壓，可以消除供應(yīng)電壓變化的問題。

啟用線可由微控制器或其它適當(dāng)?shù)目刂齐娐?未示出)控制/提供。

基于以上公開，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，根據(jù)實施例的驅(qū)動器電路可被布置成離散組件。這些離散組件可被布置成在獨立式印刷電路上或作為較大系統(tǒng)的部分。此外，驅(qū)動器電路可作為獨立式ic或作為較大ic的部分被布置成在集成電路(ic)上，或包括裝配在一個封裝內(nèi)的一個或多個離散芯片。組件可被集成在一起(包括開關(guān))，或如所提及，開關(guān)可形成外部控制電路(為示出)的部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將了解，驅(qū)動器電路可被封裝使得驅(qū)動器電路具有與已知電磁繼電器的形狀因子等同的形狀因子?？商鎿Q的是，由于能夠以微米級或甚至次微米級比例來制造電子組件(例如上文所論述的類型的晶體管、電阻和二極管)，故所論述類型的固態(tài)繼電器電路可比常規(guī)機電式類型的繼電器占據(jù)面積更小且重量更輕。

與機電式繼電器相比，由于對繼電器的切換速度不存在機械限制，故根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器電路可被更快地切換。此產(chǎn)生能夠由pwm控制的固態(tài)繼電器電路。因此，可借助于不同的占空比(即，負載接通的切換時段的百分比)來調(diào)節(jié)到負載的功率。由pwm控制負載會有利于控制負載的切換速度。此將更好地控制(從停止到全速)在電風(fēng)扇、窗戶升降桿等中使用的dc電動機。因此使這些電動機適合于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的低功率操作，例如家庭自動化。此外，且由于pwm和低功率操作，與機電式繼電器相比，根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器可潛在地節(jié)省能量，這是減低co2排放的關(guān)鍵驅(qū)使因素。此外，對于固態(tài)繼電器而言，接通繼電器時的浪涌電流將較低，從而引起較低的功率消耗。

此外，通過逐漸從低到高和低到高調(diào)節(jié)pwm的占空比，機械式繼電器的硬切換可被固態(tài)(或軟)切換替換，所述硬切換會產(chǎn)生電磁干擾(emi)，所述固態(tài)(或軟)切換允許在具有明顯較少的emi以及通常由機電式繼電器的機械操作產(chǎn)生的較少可聽噪聲的情況下順暢地接通和斷開。實際上，隨時間推移，機電式繼電器可產(chǎn)生所謂的接觸顫動(由機械磨損所導(dǎo)致的電弧擊穿)，因此產(chǎn)生增加的emi。然而，由于根據(jù)實施例的固態(tài)繼電器不具有移動的機械零件，故所述固態(tài)繼電器將不會隨時間推移而磨損。此在許多領(lǐng)域中(例如在車聯(lián)網(wǎng)中)具有獨特的優(yōu)點，其中電磁干擾應(yīng)最小化，以避免對車輛控制造成嚴重的安全干擾。在上文所呈現(xiàn)的實施例中的每一個實施例中，固態(tài)繼電器可受到電流控制，因此在控制方面為電流控制機電式繼電器的類似替換件提供類似的電流控制。

在前文論述中，且除非另有說明，否則術(shù)語已連接或連接指代電連接。在隨附的獨立權(quán)利要求書中陳述本發(fā)明的特定和優(yōu)選方面?？梢曅枰獙⒏綄俸?或獨立權(quán)利要求書中的特征的組合進行組合，且并不僅如權(quán)利要求書中所陳述的那樣。

為完整性起見，還規(guī)定術(shù)語“包括”并不排除其它元件或步驟，術(shù)語“一”并不排除多個，單個處理器或其它單元可滿足在權(quán)利要求書中所列舉的若干構(gòu)件的功能，且權(quán)利要求書中的附圖標記不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求書的范圍。