原标题:单片机驱动继电器详解
正如我之前所说,单片机的拉电流和灌装电流有限,即输出驱动能力有限。如果你想驱动继电器等大功率设备,答案很简单:使用三极管。如何确定设备参数?
手上有一个HFD23的5V看看继电器的参数。
可以看出:
线圈电阻为125Ω;
线圈功率为200mW;
继电器的额定电压为5V;
有两种计算方法可以计算继电器的吸合电流:
I=0.2mW/5V=40mA;
I=5V/125Ω=40mA;
以下是三极管的参数:
参数说明如下:
PCM最大允许集电极耗散功率;
ICM是集电极最大允许电流;
BV(CEO)当三极管基极开路时,集电极-发射极反向击穿电压;
fT是特征频率;
hFE放大倍数;
要求:
三极管的PCM至少是继电器额定功率的两倍,PCM≥0.4W;
三极管的ICM电流至少是继电器吸合电流的两倍,ICM≥80mA;
三极管的BV至少是继电器额定电压的两倍,BV≥10V;
由此可见,这四种三极管都能满足需求,为了稳定性,我们选择NPN的S8050.控制电路图如下:
思考:上图在实际应用中会有问题吗?
由于继电器的线圈是一个传感器件,当变化的电流通过线圈时,线圈会产生自感电势。根据法拉第定律,自感电势的大小与通过线圈的电流变化率(线圈中的磁通变化率)成正比。因此,当断开电源时,电流变化率非常大,线圈会产生比电源电压高几倍的自感电势,并与电源电压叠加。电压可能导致三极管极断裂,导致电路崩溃。
解决方案
为了消除感应电势的有害影响,二极管在继电器线圈两端反向并联抑制,以吸收电势。自感电压和电源电压之和是二极管的正偏压,使二极管导通形成环流。感应高电压将通过电路释放,以确保三极管的安全。这种二极管也被称为续流二极管。正确的电路图如下:
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