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  • 三極管驅動繼電器分析
    • 發布時間:2021-03-09 16:19:57
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    三極管驅動繼電器分析
    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,即驅動。
    圖1.21所示為用NPN型三極管驅動繼電器的電路圖,圖中陰影部分為繼電器電路,繼電器線圈作為集電極負載而接到集電極和正電源之間。當輸入為0V時,三極管截止,繼電器線圈無電流流過,則繼電器釋放(OFF);相反,當輸入為+VCC時,三極管飽和,繼電器線圈有相當的電流流過,則繼電器吸合(ON)。
    三極管驅動繼電器
    圖1.21 用NPN三極管驅動繼電器電路圖
    續流二極管的作用: 當輸入電壓由變+VCC為0V時,三極管由飽和變為截止,這樣繼電器電感線圈中的電流突然失去了流通通路,若無續流二極管D將在線圈兩端產生較大的反向電動勢,極性為下正上負,電壓值可達一百多伏,這個電壓加上電源電壓作用在三極管的集電極上足以損壞三極管。故續流二極管D的作用是將這個反向電動勢通過圖中箭頭所指方向放電,使三極管集電極對地的電壓最高不超過+VCC +0.7V。
    圖1.21中電阻R1和R2的取值必須使當輸入為+VCC時的三極管可靠地飽和,即有βIb>Ies
    在圖1.21中假設Vcc = 5V,Ies=50mA,β=100,則有Ib>0.5mA
    而Ib=(Vcc-Vbe)/R1-Vbe/R2
    若取R2=4.7K,則R1<>
    若取R1=3.6K,當集成電路控制端為+VCC時,應能至少提供1.2mA的驅動電流(流過R1的電流)給本驅動電路,而許多集成電路(例如標準8051單片機)輸出的高電平不能達到這個要求,但它的低電平驅動能力則比較強(例如標準8051單片機I/O口輸出低電平能提供20mA的驅動電流(這里說的是漏電流)),則應該用如圖1.22所示的電路來驅動繼電器。
    三極管驅動繼電器
    圖1.22 用PNP三極管驅動繼電器電路圖
    R2起到上拉作用
    與圖1.21比較NPN三極管變為PNP三極管,電流方向、電壓極性和繼電器邏輯都應有所變化。當輸入為0V時,三極管飽和,從而使繼電器線圈有相當的電流流過,繼電器吸合;相反,當輸入為+VCC時,三極管截止,繼電器釋放。
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