关于接触器线圈控制电路设计分析

接触器作为小电流控制大电流典型器件在自动化设计和智能控制领域有广泛应用，这里简单介绍下我对接触器控制线路的理解。
1.典型控制电路

2.工作原理
K1为接触器，D1为肖特基二极管，Q1为mos管，当控制信号RELAY为高电平时，Q1导通，B点为低电平，线圈产生磁力，接触器吸合。此时IQ=200MA,ID=0MA。
当控制信号RELAY为低电平时，Q1截止，B点为高电平且因接触器线圈会导致B点电压大于24.55V，则D1导通B点被钳位在24.55V,不至于对MOS管产生损害。ID=200MA，形成蓄流，当ID小于80MA时接触器断开。
3.断开时间分析
以上电路在普通应用场景下没有问题，但在对接触器断开时间有要求的情况下，可能会不满足要求，以下进行分析。

对于K1:
------------------------------①
则△ID=200-80=120MA,电感两端电压U=0.55V，测得线圈等效电感为35mh，则△t≈8MS。在加上接触器固有断开时间10-15ms，则总断开时间会大于20ms，在很多应用场景下不可接受。
4.整改方向
由①式可知，若想减小△t，可以通过，减小L和△ID，增大U，因为L和△ID是接触器固有属性，无法更改，所以我们可调整手段只限于增大关断时线圈两端电压。
1：可在二极管D1串联电阻，提高电压。
2：可使用阀值稍高的TVS管作为钳位器件。
需注意以下：
1，MOS管选型中需提高VDS击穿电压；
2，LAYOUT时，需谨慎处理接触器，MOS管，二极管之间的连线，不可与信号线太近，不可太长，会影响辐射发射等EMC实验。

5.实验相关波形

图 1无二极管无TVS断开时间

图 2有反向二极管断开时间

图 3在二极管上增加电阻