繼電器的驅(qū)動

繼電器的驅(qū)動第一頁，共十四頁，2022年，8月28日工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，控制對象是電磁繼電器、電磁開關或可控硅、固態(tài)繼電器和功率電子開關。能否用MCS-51片內(nèi)的I/O口直接驅(qū)動它們呢？繼電器接觸器電動機閥門第二頁，共十四頁，2022年，8月28日繼電器的工作原理與結構線圈觸點常開觸點常閉觸點第三頁，共十四頁，2022年，8月28日主要技術參數(shù)觸點參數(shù)：

觸點負載：3A220VAC/30VDC

阻抗：≤100mΩ

額定電流：3A

電氣壽命：≥10萬次

機械壽命：≥1000萬次線圈參數(shù)：

阻值(士10%)：120Ω

線圈功耗：0.2W

額定電壓：DC5V

吸合電壓：DC3.75V

釋放電壓：DC0.5V第四頁，共十四頁，2022年，8月28日單片機IO的驅(qū)動能力P0口的驅(qū)動能力較大，當其輸出高電平時，可提供400A的電流；P0口輸出低電平（0.45V）時，則可提供3.2mA的灌電流，如低電平允許提高，灌電流可相應加大；P1、P2、P3口的每一位只能驅(qū)動4個LSTTL，即可提供的電流只有P0口的一半；繼電器線圈需要流過較大的電流（約50mA）才能使繼電器吸合，一般的集成電路不能提供這樣大的電流，因此必須進行擴流，即驅(qū)動。第五頁，共十四頁，2022年，8月28日因此，要用單片機控制各種各樣的高壓、大電流負載，如電動機、電磁鐵、繼電器、燈泡等，不能用單片機的I/O線來直接驅(qū)動，而必須通過各種驅(qū)動電路和開關電路來驅(qū)動。第六頁，共十四頁，2022年，8月28日NPN三極管驅(qū)動PNP三極管驅(qū)動NPN晶體管驅(qū)動時：1、基極高電平→晶體管飽和導通→集電極低電平→繼電器線圈通電→觸點吸合。2、基極低電平→晶體管截止→繼電器線圈斷電→觸點斷開。PNP晶體管驅(qū)動的優(yōu)點：1、單片機IO端口的低電平驅(qū)動能力較強；2、避免單片機上電時IO為高電平，造成繼電器誤動作第七頁，共十四頁，2022年，8月28日常用三極管參數(shù)（參考）型號極性PCM(W)ICM(mA)BV(CEO)VfT(MHZ)hFE9012PNP0.62550040--64～2029014NPN0.62510050--60～10008050NPN11.5A2519085～3008550PNP11.5A2520060～300注釋：PCM是集電極最大允許耗散功率。ICM是集電極最大允許電流。BV（CEO）是三極管基極開路時，集電極-發(fā)射極反向擊穿電壓。fT是特征頻率。hFE是放大倍數(shù)。第八頁，共十四頁，2022年，8月28日三極管驅(qū)動繼電器的參數(shù)從上面的繼電器線圈參數(shù)得知，繼電器工作吸合電流為0.2W/5V=40mA或5V/120Ω≈40mA。三極管的選擇：1)功率PCM：大于5V*繼電器電流(5*40mA=0.2W)的兩倍；2)最大集電極電流（ICM）：大于繼電器吸合電流的兩倍以上；3)耐壓BV（CEO）：大于繼電器工作電壓5V,可選10V以上；4)直流放大倍數(shù)：取100。5)三極管可選：PCM（0.4W↑），ICM（80mA↑）,BV(10V↑)三極管基極輸入電流：繼電器的吸合電流/放大倍數(shù)=基極電流(40mA/100=4mA)，為工作穩(wěn)定，實際基極電流應為計算值的2倍以上?；鶚O電阻：（5V-0.7V）/基極電流=電阻值(4.7V/8mA=3.3KΩ)。第九頁，共十四頁，2022年，8月28日1、三極管由導通變?yōu)榻刂埂^電器繞組感生較大的自感電壓→它與電源電壓疊加→控制繼電器線圈的三極管的e、c兩極上→發(fā)射結（e—c）有可能被擊穿。2、為了消除這個感生電動勢的有害影響，在繼電器線圈兩端反向并聯(lián)抑制二極管，以吸收該電動勢。3、自感電壓與電源電壓之和對二極管來說卻是正向偏壓，使二極管導通形成環(huán)流。感應的高電壓就會通過回路釋放掉，保證了三極管的安全。續(xù)流二極管的作用+--+第十頁，共十四頁，2022年，8月28日繼電器驅(qū)動電路的一些注意事項要與強電隔離和采取抗干擾措施，否則容易出現(xiàn)亂碼和死機、重啟三極管的基極對地要有一個下拉電阻，防止誤動；大電流工作時，繼電器觸點應安裝RC消火花電路；第十一頁，共十四頁，2022年，8月28日三極管與單片機連接之間應采用光耦進行隔離；繼電器供電的電源與單片機5V要不共地。第十二頁，共十四頁，2022年，8月28日多繼電器的驅(qū)動-ULN2003電流增益高（大于1000）;帶負載能力強（輸出電流大于500mA）;NPN晶體管矩陣，集電極開路輸出，故可直接驅(qū)動繼電器；溫度范圍寬（-40～85℃）;工作電壓高（大于50V）。第十三頁，共十四頁，2022年，8月28日注意事項：1、當單片機IO高電平驅(qū)動能力不足，與2003接口應該加上拉電阻，參考