一种单IO口控制的继电器驱动芯片设计思路
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｇｅｎ ｅｒ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｐ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ， ｔ ｗｏ ｌ Ｏ ｐ ｏ ｔ ｒ ｓ ｏ ｆ ＭＣ Ｕ ａ ｒ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｉ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｏｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｏ ｆ ｆ ｍｏ ｄｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ
致 Ｐ Ｃ Ｂ 板 布板 的面 积 大 ，这 对 布局 空 间 紧张 的仪 表 ，设计 十分 不便 ； （ ２ ） ＭＣ Ｕ控制 必须 有 ２个 １ ０ 口 ，而 目前 的智 能 电表 的 ＭＣ Ｕ 中 ，１ ０ 资源十分 紧
张 ，因此 如果 能 节约 １个 １ ０ 口 ，则对 ＭＣ Ｕ选型 来
说 ，会 带来 极 大 的便 利 ，因此 基 于这 样 的需 求 ，设 计 一款 集 成度 高 ，并 只用 １个 １ ０ 口就可 以实现 的
继电器控制的驱动芯片将满足市场的需求。
作者 简介 ：王 甲，上 海 贝岭股 份有 限公司智 能计量事 业部工程 师 ， 研 究 方Βιβλιοθήκη Baidu向 ：户 用 能 源 计 量 仪 表 中 的 集 成 电路 设 计与应用 。 傅代 军，上海 贝岭股份 有限公 司智能计 量事业 部工程 师 研 究 方 向 ： 户 用 能 源 计 量 仪 表 中 的 集 成 电 路
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． １ ９ ３ ３ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ２ ５ ８ ３ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ７ 中文引用格式 ：王 甲，傅代 军 ，阮颐 ，宋文博 ． 一种单 Ｉ ＯＩ ３控制的继 电器驱动芯片设计思路［ Ｊ ］ 集 成 电路 应 用 ， ２ ０ １ ７ ， ３ ４ （ ５ ） ： ２ ７ － ２ ９ 。
ｍｅ ｔ ｅｒ ．Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｉ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ｌ Ｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ＭＣＵ． ｗｅ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅｒ Ｉ Ｃ ｗｉ ｔ ｈ
在传统的电子式电能设计 中，继 电器控制电路通
常采 用分 离 原件 搭架 ，图 １ 给 出的一个 被 广泛 使用 的 继 电器 驱动 电路 ，在这 个 电路 是 由 ４个 三 极管 ，以及 若 干 电 阻 、电容 组 成 ，这样 的 电路 虽 然使 用 量 巨大 ， 但 仍 然 存 在 这 样 的 问题 ： （ １ ）采 用 元件 较 多 、设计 较为 复 杂 ，生产 成 本较 高 ；并 且 由 于元件 多 ，还会 导
ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ Ｉ ／ Ｏ ｐ ｏｒ ｔ ｔ ｏ ｓ ａ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｏ ｒ ｅ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＣＵ． ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｌ ｅ ａ ｄ ｓ ｔ ｏ ａ ｗｉ ｄ ｅ ｃ ｈ ｏｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＣＵｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｉ ｅｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍｅ ｔ ｅｒ 。 Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ：ｌ Ｏ ｐ ｏ ｒ ｔ ， ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ， ｒ ｅｌ ａ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ， Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｍｅ ｔ ｅ ｒ １ 引言
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏｆ Ｒｅｌ ａ ｙ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ Ｉ Ｃ ｗｉ ｔ ｈ Ｓｉ ｎｇｌ ｅ １ ０ Ｐｏｒ ｔ
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ’
，
Ｆ Ｕ Ｄ ａ ｉ ｊ ｕ ｎ ’ ， ＲＵ ＡＮ Ｙｉ ， Ｓ ＯＮＧ Ｗｅ ｎ ｂ ｏ ２
（ １ ． Ｓｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｂ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ３ ３ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ． ２ ． Ｘｉ ‘ ａ ｎ Ｆ ｌ ａ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｃｏ ｒ ｐ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｓｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ７ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ． ）
Ｒｅｓ ｅａｒ ｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓ ｉ ｇｎ
ｌ 研 究 与 设 计
种单 ＿ Ｏ口控 制 的继 电器驱 动芯片 设 计 思 路
一
王 甲’ ，傅 代 军 ’ ，阮 颐 ’ ，宋 文博 （ １ ． 上海贝岭股份有 限公 司 ，上海 ２ ０ ０ ２ ３ ３ ；２ ． 西安旌旗 电子股份有 限公司 ，西安 ７ １ ０ ０ ７ ７） 摘 要 ： 在 电 表设 计 中 ，一 般来 说 ＭＣＵ 需 要提 供 ２个 Ｉ Ｏ 口与 继 电器 驱 动 电 路 或继 电器 控 制 芯 片连接 ，才 能完成继 电器拉合动作 。这 里提 出了一种单 Ｉ Ｏ 口控 制的电表继 电器驱动芯片设计 思路 ，主要针对解决在 电表设计 中 ＭＣＵ 的 Ｉ Ｏ 资源有 限 ，达到节省 ＭＣＵ 的 Ｉ Ｏ 口资源的 目 的 ，使 电能表 ＭＣ Ｕ选型更为便捷 ，电能表的设计 更为简化。 关 键 词 ：ｌ ｏ口 ；继 电器 驱 动 ；继 电器 控 制 ；电 能表 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｎ ４ ０ ２ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ２ ５ ８ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ７ — ０ ３
致 Ｐ Ｃ Ｂ 板 布板 的面 积 大 ，这 对 布局 空 间 紧张 的仪 表 ，设计 十分 不便 ； （ ２ ） ＭＣ Ｕ控制 必须 有 ２个 １ ０ 口 ，而 目前 的智 能 电表 的 ＭＣ Ｕ 中 ，１ ０ 资源十分 紧
张 ，因此 如果 能 节约 １个 １ ０ 口 ，则对 ＭＣ Ｕ选型 来
说 ，会 带来 极 大 的便 利 ，因此 基 于这 样 的需 求 ，设 计 一款 集 成度 高 ，并 只用 １个 １ ０ 口就可 以实现 的
继电器控制的驱动芯片将满足市场的需求。
作者 简介 ：王 甲，上 海 贝岭股 份有 限公司智 能计量事 业部工程 师 ， 研 究 方Βιβλιοθήκη Baidu向 ：户 用 能 源 计 量 仪 表 中 的 集 成 电路 设 计与应用 。 傅代 军，上海 贝岭股份 有限公 司智能计 量事业 部工程 师 研 究 方 向 ： 户 用 能 源 计 量 仪 表 中 的 集 成 电 路
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． １ ９ ３ ３ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ２ ５ ８ ３ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ５ ． ０ ０ ７ 中文引用格式 ：王 甲，傅代 军 ，阮颐 ，宋文博 ． 一种单 Ｉ ＯＩ ３控制的继 电器驱动芯片设计思路［ Ｊ ］ 集 成 电路 应 用 ， ２ ０ １ ７ ， ３ ４ （ ５ ） ： ２ ７ － ２ ９ 。
ｍｅ ｔ ｅｒ ．Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ Ｉ ｉ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ｌ Ｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ＭＣＵ． ｗｅ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅｒ Ｉ Ｃ ｗｉ ｔ ｈ
在传统的电子式电能设计 中，继 电器控制电路通
常采 用分 离 原件 搭架 ，图 １ 给 出的一个 被 广泛 使用 的 继 电器 驱动 电路 ，在这 个 电路 是 由 ４个 三 极管 ，以及 若 干 电 阻 、电容 组 成 ，这样 的 电路 虽 然使 用 量 巨大 ， 但 仍 然 存 在 这 样 的 问题 ： （ １ ）采 用 元件 较 多 、设计 较为 复 杂 ，生产 成 本较 高 ；并 且 由 于元件 多 ，还会 导
ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ Ｉ ／ Ｏ ｐ ｏｒ ｔ ｔ ｏ ｓ ａ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ Ｉ Ｏ ｒ ｅ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＣＵ． ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｌ ｅ ａ ｄ ｓ ｔ ｏ ａ ｗｉ ｄ ｅ ｃ ｈ ｏｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｍ ＣＵｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｆ ｉ ｅｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍｅ ｔ ｅｒ 。 Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ：ｌ Ｏ ｐ ｏ ｒ ｔ ， ｒ ｅ ｌ ａ ｙ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ， ｒ ｅｌ ａ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ， Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｍｅ ｔ ｅ ｒ １ 引言
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏｆ Ｒｅｌ ａ ｙ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ Ｉ Ｃ ｗｉ ｔ ｈ Ｓｉ ｎｇｌ ｅ １ ０ Ｐｏｒ ｔ
Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ’
，
Ｆ Ｕ Ｄ ａ ｉ ｊ ｕ ｎ ’ ， ＲＵ ＡＮ Ｙｉ ， Ｓ ＯＮＧ Ｗｅ ｎ ｂ ｏ ２
（ １ ． Ｓｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｂ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ３ ３ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ． ２ ． Ｘｉ ‘ ａ ｎ Ｆ ｌ ａ ｇ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｃｏ ｒ ｐ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｓｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ７ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ． ）
Ｒｅｓ ｅａｒ ｃｈ ａｎｄ Ｄｅｓ ｉ ｇｎ
ｌ 研 究 与 设 计
种单 ＿ Ｏ口控 制 的继 电器驱 动芯片 设 计 思 路
一
王 甲’ ，傅 代 军 ’ ，阮 颐 ’ ，宋 文博 （ １ ． 上海贝岭股份有 限公 司 ，上海 ２ ０ ０ ２ ３ ３ ；２ ． 西安旌旗 电子股份有 限公司 ，西安 ７ １ ０ ０ ７ ７） 摘 要 ： 在 电 表设 计 中 ，一 般来 说 ＭＣＵ 需 要提 供 ２个 Ｉ Ｏ 口与 继 电器 驱 动 电 路 或继 电器 控 制 芯 片连接 ，才 能完成继 电器拉合动作 。这 里提 出了一种单 Ｉ Ｏ 口控 制的电表继 电器驱动芯片设计 思路 ，主要针对解决在 电表设计 中 ＭＣＵ 的 Ｉ Ｏ 资源有 限 ，达到节省 ＭＣＵ 的 Ｉ Ｏ 口资源的 目 的 ，使 电能表 ＭＣ Ｕ选型更为便捷 ，电能表的设计 更为简化。 关 键 词 ：ｌ ｏ口 ；继 电器 驱 动 ；继 电器 控 制 ；电 能表 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｎ ４ ０ ２ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ２ ５ ８ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ５ — ０ ０ ２ ７ — ０ ３