三極管驅(qū)動(dòng)繼電器分析

繼電器線圈需要流過(guò)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(jìn)行擴(kuò)流，即驅(qū)動(dòng)。

圖1.21所示為用NPN型三極管驅(qū)動(dòng)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(fù)載而接到集電極和正電源之間。當(dāng)輸入為0V時(shí)，三極管截止，繼電器線圈無(wú)電流流過(guò)，則繼電器釋放(OFF);相反，當(dāng)輸入為+VCC時(shí)，三極管飽和，繼電器線圈有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^(guò)，則繼電器吸合(ON)。

圖1.21 用NPN三極管驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖

續(xù)流二極管的作用： 當(dāng)輸入電壓由變+VCC為0V時(shí)，三極管由飽和變?yōu)榻刂梗@樣繼電器電感線圈中的電流突然失去了流通通路，若無(wú)續(xù)流二極管D將在線圈兩端產(chǎn)生較大的反向電動(dòng)勢(shì)，極性為下正上負(fù)，電壓值可達(dá)一百多伏，這個(gè)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(xù)流二極管D的作用是將這個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)通過(guò)圖中箭頭所指方向放電，使三極管集電極對(duì)地的電壓最高不超過(guò)+VCC +0.7V。

圖1.21中電阻R1和R2的取值必須使當(dāng)輸入為+VCC時(shí)的三極管可靠地飽和，即有βIb>Ies

在圖1.21中假設(shè)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(dāng)集成電路控制端為+VCC時(shí)，應(yīng)能至少提供1.2mA的驅(qū)動(dòng)電流(流過(guò)R1的電流)給本驅(qū)動(dòng)電路，而許多集成電路(例如標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī))輸出的高電平不能達(dá)到這個(gè)要求，但它的低電平驅(qū)動(dòng)能力則比較強(qiáng)(例如標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī)I/O口輸出低電平能提供20mA的驅(qū)動(dòng)電流(這里說(shuō)的是漏電流))，則應(yīng)該用如圖1.22所示的電路來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。

圖1.22 用PNP三極管驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖

R2起到上拉作用

與圖1.21比較NPN三極管變?yōu)镻NP三極管，電流方向、電壓極性和繼電器邏輯都應(yīng)有所變化。當(dāng)輸入為0V時(shí)，三極管飽和，從而使繼電器線圈有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^(guò)，繼電器吸合;相反，當(dāng)輸入為+VCC時(shí)，三極管截止，繼電器釋放。

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