单元电路设计之继电器学习

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；

文章内容来自硬件家园听课笔记，为了更好理解继电器内容可前往B站硬件家园观看视频