在挑选一种特定的规划办法时需求考虑许多要素，并且这些要素相互间并不总是独立的。在为理性负载规划驱动电路时需求考虑尺度、本钱、开关速度、牢靠性、功耗和散热等。比方继电器或电磁线圈等理性负载有别于简略的阻性或容性负载，它们需求必定的电能去鼓励负载，一旦完结鼓励，所需的电能就能够下降，而负载仍坚持激活状况。低电流的额定优点是能够在较短时刻使负载中止作业。
我在曾经宣布的博客文章“反电动势和缓冲器”中，我评论了开关型理性负载的一个方面，主张你跟从我的思路，持续有关缓冲器的评论。不论你是否挑选断开理性负载的电源，反电动势(back-EMF)总是存在的。
在运用以下技巧时，并不是一切理性负载的数据手册都能供给满足的信息。事实上，在我为这篇博客收集材料时，简直没发现哪个数据手册上有这样的信息。但是，SchrackRT2系列继电器供给了很好的比方。正如你看到的，在拉电压、继电器以及坚持负载处于激活状况的要求之间有很大的差异。
图1：高亮显现的是RTE24024参数。尽管够详细了，但数据手册中没有当地提及肯定最大线圈电压。(来历：TE Connectivity)
信息的缺失意味着你做的简直一切规划都只能是“试试再说”。一旦你实在承认想要运用的办法和量值，就得考虑因为出产扩张、电压改动和温度/湿度改动而形成的量值改动。假如或许的话我仍是主张选用供给参数的产品。
操控理性负载要求调理线圈上的电压或改动电流。假如你想悉数自己做，能够选用下面这些办法。图2仅仅概念性的显现，对双极型结晶体管(BJT)来说在晶体管基础上有必要有一个限流电阻，在A图中没有指明转化触点的电子操控机制。
图2：直接调整线圈供电电压的根本办法。
假如你能操控电源，就能够运用图2A所示的办法。细心看一下下面列出的规划实例，会发现这是最通用的办法。事实上，你能够运用第二组触点反应触点闭合来触发这种转化。一般人们运用整流和滑润的电源而不必稳压电源。但是，主电压和放大器制作方面的改动意味着你有必要答应宽的容差才干适用于小批量出产，但我更乐意选用大批量出产和很大的余量。假如运用多个独立线圈也很不便利。
图2B展现的是一种很常见的技能。当线圈经过晶体管Q2得到鼓励时，电容C2相当于短路，整个电压施加于负载之上。C2依据电路的时刻常数(C2的值和线圈的电阻)进行充电，线圈上的电压逐步下降。这个电压将安稳在由线圈内阻和R2组成的电阻分压器承认的电压值。这种办法尽管简略，但有一些缺陷。一般来说，电容都有一个很大的值，因为元件的容差和温度特性要素，实践下降安稳时刻会有比较大的差异。别的，在安稳状况下R2也会有功耗，那个电阻或许要很大，或许会发热。
假如微处理器还有额定的输出，那么作为图2B改进版的图2C能够节约糟蹋的空间和时序不承认的电容，价值是再用一个晶体管(Q3A)。为了鼓励负载，需求使Q3A和Q3B导通。一旦完结鼓励(依据时刻或闭合触点的承认)，Q3B就能够中止作业了。
要处理从数字域转变到模仿域的任何问题，引荐处理方案是PWM。经过改动开关波形导通的份额，咱们能够调理均匀电压以及均匀功率。没有额定的电阻要散热，也没有额定的%&&&&&%会糟蹋空间或搞乱时序。
图3：用于衔接PWM驱动的简略电路连线示意图。
咱们能够创立一个独立的PWM信号，然后用开端信号加以选通，这样需求两个引脚来操控负载，但假如以为现代微操控器不能用一个引脚完成从0到100%的PWM就太单纯了。若是理性器材制作商能够供给有关完成牢靠操作的细节就再好不过了。我不能承认这是否遍及，不过ASCO等制作商就专门为了这个意图而出产器材，如图4所示。总算得到能够确保的功能!
图4：摘自ASCO HV427246气体封闭阀数据手册。(来历：ASCO)
至此我只评论了电压的操控，你能够经过操控电流到达相同的意图。要完成用分立元件做电流操控器太费力了，但是有一个很简略的处理办法。有一些IC能够做到这点!
最直接的是英飞凌公司的恒流双通道继电器驱动器TLE7241，英飞凌也有六通道的器材TLE6288R，以及别的一个器材——用于线性电磁线圈的TLE82453。
TI公司则有DRV120。美信公司供给8通道的驱动器MAX4822-4825。我还刚刚发现了一家曾经从未听过的%&&&&&%制作商iC Haus，该公司出产3种节能型继电器/电磁线圈驱动器。
有关这次评论的最终提示：你挑选的继电器/电磁线圈也会对功耗有很大的影响。假如挑选自锁继电器，那么在安稳状况功耗会降至零。制作商规划的“敏理性”元件只需较小的电流就能激活。
你还需求细心考虑器材的等级。有些器材规则用于临时性操作，因而不适合想要下降功耗的长时刻作业环境。当制作商不供给数据时，重复实验后再将成果运用到出产是很有必要的。最终提示一点，选用这种节能办法有一个不太显着的副作用，在高振荡/冲击环境下电能或许缺乏以使继电器/电磁线圈坚持激活状况。
跋文
在写这篇博客时，我在一个现已发动的项目中运用了图4所示的器材。在2个月内我又发动了另一个项目，运用了类似于图5中数据的电磁线圈。不只数据手册中短少要害参数(比方肯定最大电压)，Guardian公司还彻底不供给技能支持。我的客户说这是一个1A的电磁线圈，最大激活时刻是4s，不然它会过热。
这次没有任何有关怎样PWM驱动器的信息。
图5：Guardian Electric公司供给的电磁线圈标记为LT8X16-29.7-24VDC。这是我在Guardian网站上发现的最近似产品。(来历：Guardian Electric公司)
我审理了一下上面的内容。我想要PWM办法，而我的描绘有点老套——你会怎么实在去承认开端脉冲，并坚持PWM和频率。我主张你运用能便利调整参数的装备——我运用的是赛普拉斯公司的PSoC5LP开发套件，它有一个电位计、一组开关和LED，以及一大堆I/O。
走运的是，这种电磁线圈和衔接设备是彻底可见的，因而我能够看到实在发生的作业。
我的规划会供给一个脉冲来激活电磁线圈。我写了一个小程序来读取电位计的设置，并将它转化为导通时刻。从大约1s的方位开端，然后退回来看电磁线圈中止拉入的当地。令人惊奇的是时刻很短，不到100ms。我将脉冲宽度设为150ms。然后将微处理器的发动脉冲装备为150ms，并转化为PWM。我为PWM信号挑选了一个2kHz的频率，然后依据电位计的方位重写程序来调整PWM设置。接着测验激活电磁线圈，并在每次测验时退回到PWM，看看它何时退出。实验标明，鼓励晶体管的速度是约束要素，它在PWM小于10%时无法跟上，因而有用极限是10% PWM(见图6)。
图6：上方是微处理器发生的PWM，下方是驱动晶体管的输出。PWM约为8%，能够看到因为驱动器呼应的原因，有用输出曲线是怎么变得更多的。
在2kHz时能够听得到啸叫。将频率提高到4kHz，驱动器又不能顺利作业，因而只好回退到2kHz。我以为在实践运用中这不会有问题，不过仍是让时刻来证明吧。
总归，我得到了一个150ms的发动脉冲、一个2kHz的PWM信号和10%的PWM。电流从大约800mA下降到76mA。还不错!
