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單片機驅動繼電器電路設計

暢學單片機 ? 2019-04-02 09:46 ? 次閱讀

手上有一個HFD23的5V繼電器,下面看一下其參數。

可以看出:

線圈的電阻為125Ω;

線圈的功率為200mW;

繼電器的額定電壓為5V;

由此可以計算出繼電器的吸合電流,兩種計算方式:

I=0.2mW/5V=40mA;

I=5V/125Ω=40mA;

下面看三極管的參數:

參數解釋如下:

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-發射極反向擊穿電壓;

fT是特征頻率;

hFE是放大倍數;

為了保證電路的穩定性,要求:

三極管的PCM功率至少是繼電器額定功率的兩倍,PCM≥0.4W;

三極管的ICM電流至少是繼電器吸合電流的兩倍,ICM≥80mA;

三極管的BV耐壓至少是繼電器額定電壓的兩倍,BV≥10V;

由此可以看出這四款三極管都能滿足需求,為了穩定性考慮,我們選用NPN的S8050。控制電路圖如下所示:

思考:在實際應用中,上圖會不會存在問題?

由于繼電器的線圈是感性器件,變化的電流通過線圈時線圈會產生自感電動勢,根據法拉第定律,自感電動勢的大小與通過線圈的電流變化率(線圈內磁通變化率)成正比。所以當斷開電源瞬間電流變化率很大,線圈將產生高于電源電壓數倍的自感電動勢,并與電源電壓疊加,該電壓可能造成三極管極被擊穿,從而造成電路崩潰。

解決方案

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抑制二極管,以吸收該電動勢。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。這個二極管也叫作續流二極管。正確電路圖如下所示:

原文標題:單片機驅動繼電器電路設計

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