单元电路设计之继电器学习
1.继电器分类
常用继电器分为电磁继电器和固态继电器。
2.电磁继电器
基本原理:利用电磁效应来控制机械触点达到通断目的,这里提到两点,一是电磁效应,这个不必多说,二是机械触点,机械触点就涉及到使用寿命问题。
工作过程就是给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点,即“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程。
一般用电磁继电器做开关使用,驱动简单。
3.固态继电器
基本原理:是有微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。
总而言之就是用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。
固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。
它的优点与电磁继电器相比,因为是无触点的,因此寿命长,驱动简单和隔离效果好,但就是成本太高了。
4.名词解释
5.器件选型
常见的有欧姆龙,宏发,施耐德等。
另外需要选择合适的驱动电压,比较常见的有3.3V,5V,12V,24V等,
需要选择合适的输出功率,常见的有1A,3A,5A,10A,16A,20A等。
6.驱动电路
6.1 晶体管驱动
可以使用BJT三极管和NMOS管驱动,典型驱动电路如下:
注意事项:
问:为何在信号进侧添加下拉电阻R17?
答:因为在51单片机供电时,上电默认是高电平,为防止一上电时U7导通,因此添加下拉电阻,默认上电是低电平。
问:为何添加C17电容,有何作用?
答:C17是作为储能电容,当U7导通时,给电磁继电器内部线圈提供瞬时能量,避免驱动电压下拉,产生纹波干扰电路。
问:为何添加D6二极管,有何作用?
答:D6在电路中扮演续流二极管角色,当U7截止时,给电磁继电器内部线圈提供续流回路,防止线圈的反电动势击穿NMOS管。
D7用来指示继电器通断状态。
6.2 驱动IC(ULN2003)
由于ULN2003内部集成了续流二极管,因此可以省去D6,其他类似。
6.3 PCB设计
注意事项:
1.注意高低压爬电距离,必要时开槽处理;
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