常用驅(qū)動(dòng)部件接口技術(shù)9

1、2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院22022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院3在MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)中有時(shí)需要單片機(jī)控制各種各樣的外設(shè)，如電動(dòng)機(jī)、電磁鐵，繼電器、燈泡等，顯然這些不能用單片機(jī)的I/O線來(lái)直接驅(qū)動(dòng)，而必須經(jīng)過(guò)單片機(jī)的接口電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。此外，為了隔離和抗干擾，有時(shí)進(jìn)行電路隔離。本章將介紹常用的各種接口器件以及它們與MCS-51單片機(jī)的接口電路。掌握要點(diǎn)1. MCS-51常用接口器件2. MCS-51常用接口設(shè)計(jì)2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院4掌握要點(diǎn)常用接口器件晶閘管單向晶閘管SCR雙向晶閘管TRIAC繼電器電磁式繼電器固態(tài)繼電器功率管功率晶體管功率場(chǎng)效應(yīng)管光電耦合器晶體

2、管輸出型晶閘管輸出型2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院5掌握要點(diǎn)常用接口設(shè)計(jì)晶閘管雙向晶閘管TRIAC設(shè)計(jì)繼電器電磁式繼電器設(shè)計(jì)固態(tài)繼電器設(shè)計(jì)功率管功率晶體管設(shè)計(jì)功率場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)計(jì)光電耦合器晶體管輸出型設(shè)計(jì)晶閘管輸出型設(shè)計(jì)2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院6單向晶閘客以稱可控硅整流器，它有截止和導(dǎo)通兩穩(wěn)定狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。在使用中，滿足其下工作條件：導(dǎo)通條件：晶閘管陽(yáng)極加下正電壓，控制極加上一控制正電壓關(guān)斷條件：流過(guò)晶閘管的電流小于其維持電流。單向晶閘管參數(shù)單向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。單向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。在應(yīng)用中最重要的

3、是極限參數(shù)。以下三個(gè)參數(shù)是特別重要的：在應(yīng)用中最重要的是極限參數(shù)。以下三個(gè)參數(shù)是特別重要的：斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VDRM : :在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件下，以重復(fù)率為下，以重復(fù)率為5050次次/ /秒，持續(xù)時(shí)間不大于秒，持續(xù)時(shí)間不大于10ms,10ms,而重復(fù)加在而重復(fù)加在陽(yáng)陰極這間仍使晶閘管不至于導(dǎo)通的正向峰值電壓。陽(yáng)陰極這間仍使晶閘管不至于導(dǎo)通的正向峰值電壓。反向重復(fù)峰值電壓VRRM :在門極開路的條件下，以重復(fù)率為在門極開路的條件下，以重復(fù)率為5050次次/ /秒，持續(xù)時(shí)間不大于秒，持續(xù)時(shí)間不大于10ms,10ms,而重復(fù)加在陽(yáng)陰極這間仍使晶而重復(fù)加在

4、陽(yáng)陰極這間仍使晶閘管不至于導(dǎo)通的反向峰值電壓。閘管不至于導(dǎo)通的反向峰值電壓。額定通態(tài)平均電流IT(AV) :在規(guī)定環(huán)境溫度（在規(guī)定環(huán)境溫度（5050）、標(biāo)準(zhǔn)）、標(biāo)準(zhǔn)散熱和全導(dǎo)通（導(dǎo)通角為散熱和全導(dǎo)通（導(dǎo)通角為180180。的條件下晶閘管允許通過(guò)的工的條件下晶閘管允許通過(guò)的工頻電流的最大平均值。頻電流的最大平均值。2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院7雙向晶閘管又稱三極管半導(dǎo)體開關(guān)元件（Bidirectional Triode Thyristor），它正負(fù)信號(hào)都可以觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)后導(dǎo)通是雙向的，其結(jié)構(gòu)如圖所示。在使用中，滿足其下工作條件：導(dǎo)通條件：在第一、三象限需正觸發(fā)，在二、四象限需負(fù)觸發(fā)。

5、關(guān)斷條件：流過(guò)晶閘管的電流小于其維持電流。雙向晶閘管參數(shù)雙向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。雙向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。在應(yīng)用中最重要的是極限參數(shù)。以下二個(gè)參數(shù)是特別重要的：在應(yīng)用中最重要的是極限參數(shù)。以下二個(gè)參數(shù)是特別重要的：斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VDRM : :在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件下，以重復(fù)率為下，以重復(fù)率為5050次次/ /秒，持續(xù)時(shí)間不大于秒，持續(xù)時(shí)間不大于10ms,10ms,而重復(fù)加在而重復(fù)加在陽(yáng)陰極這間仍使晶閘管不至于導(dǎo)通的正向峰值電壓。陽(yáng)陰極這間仍使晶閘管不至于導(dǎo)通的正向峰值電壓。額定通態(tài)平均電

6、流IT(AV) :在規(guī)定環(huán)境溫度（在規(guī)定環(huán)境溫度（5050）、標(biāo)準(zhǔn)）、標(biāo)準(zhǔn)散熱和全導(dǎo)通（導(dǎo)通角為散熱和全導(dǎo)通（導(dǎo)通角為180180。的條件下晶閘管允許通過(guò)的工的條件下晶閘管允許通過(guò)的工頻電流的最大平均值。頻電流的最大平均值。2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院8電磁式繼電器：電磁式繼電器是一種較普通的開關(guān)隔離方式，其觸點(diǎn)有常開和常閉，可有多組觸點(diǎn)。其電路圖符如圖所示。電磁式繼電器常用參數(shù)如下：額定電流：在正常工作中設(shè)計(jì)的最大流過(guò)的電流。一般標(biāo)注在元件上如：AC：10ADC：20A 額定驅(qū)動(dòng)電壓：使繼電器常開觸點(diǎn)閉合所加的驅(qū)動(dòng)電壓。一一般標(biāo)注在元件上如：AC220V DC12V固態(tài)繼電器：它是

7、一種四端器件，其中兩個(gè)接線端為輸入端，另兩個(gè)接線端為輸出端，中間采用隔離器件，以實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的電隔離。常用的光電耦合式固態(tài)繼電器內(nèi)部原理如圖所示。2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院9功率晶體管的基本工作原理和一般晶體管是一樣的，但它應(yīng)用于大功率范圍，一般有以下性能：1. 耐壓高2.工作電流大3.開關(guān)時(shí)間短4.飽和壓降低5.可靠性高從制造工藝上，一般采用三重?cái)U(kuò)散工藝結(jié)構(gòu)，在邏輯上都采用達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，并附有加速二極管和續(xù)流二極管，其內(nèi)部如圖所示。2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院10功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，即是在大功率范圍的場(chǎng)效應(yīng)晶體功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管，即是在大功率范圍的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在應(yīng)用中

8、，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管有比雙極型晶體管更好管。在應(yīng)用中，功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管有比雙極型晶體管更好的特性。的特性。1 1。開關(guān)速度快。開關(guān)速度快2 2?？刹⒙?lián)使用?？刹⒙?lián)使用3 3。較高的可靠性。較高的可靠性4 4。較強(qiáng)的過(guò)載能力。較強(qiáng)的過(guò)載能力5 5。驅(qū)動(dòng)電路要求較低。驅(qū)動(dòng)電路要求較低從制造工藝上，較多采用從制造工藝上，較多采用V V溝槽工藝，這種工藝生產(chǎn)的管溝槽工藝，這種工藝生產(chǎn)的管子稱為子稱為VMOSVMOS場(chǎng)效管，其電流容量大、耐壓能力強(qiáng)、跨導(dǎo)性場(chǎng)效管，其電流容量大、耐壓能力強(qiáng)、跨導(dǎo)性好、開關(guān)速度快等優(yōu)良特性，幫在功率應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)好、開關(guān)速度快等優(yōu)良特性，幫在功率應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。用。2022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院112022-4-13甘肅冶金高級(jí)技術(shù)學(xué)院