电子元器件那些事儿:继电器电路驱动设计②


      上篇说过继电器想要正常工作,规定的线圈电压下必须提供足够的电流,一般的单片机是无法直接驱动的,无法输出几十毫安的电流,假如能输出这么大的电流,试想一下十几个继电器的情况下,单片机如此大的功耗是否合理,单片机内部引脚很细的线飞出来的,能承受这么大的电流吗?

      接下来看下用三极管搭建的驱动电路,经常用的就是N管和P管搭建的两种:

      先看这两个电路有个特殊的共同点,在继电器的线圈处反向介入了一个二极管1N4007这里的作用是续流,线圈的本质是电感,当三极管关断的瞬间,线圈上的电流急剧下降,这个时候由于感性的原因,线圈会产生自感电动势,在没有续流二极管的情况下,自感电动势为了维持电流会继续上升,很有可能损坏三极管或者是单片机引脚,所以记得一定要加反向续流二极管。

      那么问题来了,既然这两个电路都能正常工作的话,那么是选N管还是P管驱动呢,这俩的价格实际是差不多的,这里推荐选择N管,因为N管相对常用,在用P管搭建真电路时曾遇到一个问题。那就是两个电路上电的瞬间,假如是P管,因为芯片刚上电大部分的单片机引脚默认是低电平或高阻状态,有那么一瞬间三极管会导通一下(当然你可以通过改进电路来解决这个问题,而改进电路会引入其它器件,随之而来的就是成本问题),曾经继电器接过电机,表现出来就是电机微微转动,所以更推荐用N管。

      当然除了三极管直驱的方案来讲,用的更多的事ULN2003A达林顿管驱动,这个驱动电路如下:

      我们来看下应用达林顿输出的好处,更加简洁的电路设计用更少的贴片元件因为着更少的加工成本,除此之外其它有点需要先看下其内部构造结构:

      首先线圈是加在com端和output输出之间,管子开通时,output输出点是低电平,更多的电流流经两个三极管到地,组合三极管的方式意味着更好的过流能力,而国产的芯片相当的便宜,又支持7路输出,在批量小时,加工的点位费用会占更大的部分,所以用集成芯片反而成本会低。

      这个电路还有个特点,在继电器接的是像电机这类感性负载时,继电器输出端会并联一个VDR压敏电阻,这么做的意义依旧是给冲击负载提供合适的回路,防止冲击进入市电网。本篇就到这里了,希望对大家有所帮助。

      

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