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繼電器用法 PNP三極管和NPN三極管的開關電路

繼電器驅動電流一般需要20-40mA或更大,線圈電阻100-200歐姆,是以要加驅動電路

1.  半導體用來驅動繼電器,必須将半導體的發射極接地。具體電路如下:

NPN半導體                             PNP半導體

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NPN半導體驅動時:當半導體T1基極被輸入高電平時,半導體飽和導通,集電極變為低電平,是以繼電器線圈通電,觸點RL1吸合。

當半導體T1基極被輸入低電平時,半導體截止,繼電器線圈斷電,觸點RL1斷開。

PNP半導體驅動電路目前沒有采用,是以在這裡不作介紹。

1.2        電路中各元器件的作用:

半導體T1可視為控制開關,一般選取VCBO≈VCEO≥24V,放大倍數β一般選擇在120~240之間。。電阻R1主要起限流作用,降低半導體T1功耗,阻值為2 KΩ。電阻R2使半導體T1可靠截止,阻值為5.1KΩ。二極管D1反向續流,抑制浪湧,一般選1N4148即可。

2 內建電路2003驅動繼電器

左圖1~7是信号輸入(IN),10~16是輸出信号(OUT),8和9是內建電路電源。右圖是內建塊内部原理圖。

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2.1 工作原理簡介

根據內建電路驅動器2003的輸入輸出特性,有人把它簡稱叫“驅動器”“反向器”“放大器”等,現在常用型号為:TD62003AP。當2003輸入端為高電平時,對應的輸出口輸出低電平,繼電器線圈通電,繼電器觸點吸合;當2003輸入端為低電平時,繼電器線圈斷電,繼電器觸點斷開;在2003内部已內建起反向續流作用的二極管,是以可直接用它驅動繼電器。

2.2 檢修 判斷2003好壞的方法非常簡單,用萬用表直流檔分别測量其輸入和輸出端電壓,如果輸入端1~7是低電平(0V),輸出端10~16必然是高電平(12V);反之,如果輸入端1~7是高電平(5V),輸出端10~16必然是低電平(0V);否則,驅動器已壞。

測試條件:1.待機;2.開機。

測試方法:将萬用表調至20V直流檔,負表筆接電控闆地線(7812穩壓塊散熱片),正表筆分别輕觸2003各腳。

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)。

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                               圖1.21 用NPN三極管驅動繼電器電路圖

    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将線上圈兩端産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的作用是将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

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    例如,在圖1.21中假設Vcc = 5V,

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,則有

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    而  

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    則 

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    若取

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,則

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。為了使三極管有一定的飽和深度和兼顧三極管電流放大倍數的離散性,一般取

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左右即可。

    若取

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,當內建電路控制端為+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,而許多內建電路(例如标準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(例如标準8051單片機I/O口輸出低電平能提供20mA的驅動電流(這裡說的是漏電流)),則應該用如圖1.22所示的電路來驅動繼電器。

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                               圖1.22 用PNP三極管驅動繼電器電路圖(本人認為有二極管方向有錯誤)

     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,進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。

元件參數

三極管:9012

繼電器:DC12V,66.7mA,180Ω。

電路一:

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有不少的設計采用這樣的電路來驅動繼電器,雖然同樣能工作,但實際上這樣做是不合理的,經過細緻分析後會發現Q3根本就不能完全飽合的。

估且我們不算R1的阻值為多大,假設我們現在使Q1基極電流最大,取R1=0;當控制信号電壓為0時, Q1 eb極的電壓為0.7V,同樣ec極電壓也為0.7V,而9012的管子在完全飽合的情況下ec極電壓應為0.2V。很顯然該管工作在非完全飽合狀态;繼電器上最大限度也隻能獲得11.3V的電壓。

要想管子完全飽合,基極電流要足夠大,那麼基極需要電壓為-0.7V以下。

電路二:

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再來看看該電路

當控制端電壓為0時,Q1基極電壓為(12-0.7=11.3V),改變R1的大小便可改變基極電流,當基極電流足夠大時,三極管飽合。

為了驗證以上的分析,我們搭了一個電路,R1取4.7K,此時基極電流為2.4ma,測得Q1 ec電壓為0.2V,繼電器兩端電壓為11.8V。

注意:R1的取值不能太小,要保證基極電流在安全範圍,也不能太大,要保證三極管能完全飽合,這個可以通過電壓和電阻算出來。

第一種電路能工作,那是因為繼電器有較寬的電壓範圍,有時它欠電壓也能勉強工作,但狀況是不穩定的,是以我們在設計時不建議采用這種方式。

正确的電路應該是電路二,正确的連接配接方式,大小合适的基極電阻才能保證設計的合理和穩定性。

最後注明一下,本次實驗采用的12V繼電器,是以該電路的控制極不能直接用單片機IO口驅動,否則會關不斷。若選用5V繼電器則可以,原理同上一樣。

單片機通過PNP三極管8550控制繼電器線圈 原文:http://zhidao.baidu.com/question/119356639.html

程式編好後,單片機控制通斷的時候,基極與接地點之間有電壓變化,說明基極正常。但電磁線圈一直不工作。測得8550的E,C之間電壓為12v正常,但基極在通斷過程中,ec 之間電壓一直為12V不變。

請指點迷津。萬分感謝。      

還有,三極管到底是e接正還是c接正啊?

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這個電路不正确。這是個射極輸出電路,單片機的輸出0-5V,所心繼電器上的電壓大約是11-6V。

應改成集電極輸出。+12V接E,繼電器一端接C另一端接地,在基極上再串一個7V的穩壓二極管(最好的基極與+12V間加一個發射結電阻。      

提問者評價

非常感謝,我現在用5v的繼電器,三極管改為a1015,ok了。      

51單片機+PNP三極管(9012)+繼電器

原文:http://wenda.chinabaike.com/b/35424/2013/1029/584710.html

問題:三極管C和E的哪一極接負載?比如繼電器?兩種方法有差別嗎?

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?

答案:加C極還是E極是有差別的,而且是很大差別。 所遇問題描述: 今天想做一個51單片機通過三極管驅動繼電器,然後通過繼電器控制小車的一個東東。由于以前做過單片機控制繼電器的東東(以前是用2003驅動的繼電器),是以就沒把這個當回事,感覺是小菜,想都沒想就按圖1設計的電路。 開始調試遇到了問題:當繼電器沒有帶負載的時候,還一切正常。但是,當繼電器與小車電機連上之後,就隻能控制閉合,不能控制斷開了。百思不解,最後改成圖 2,立馬調試成功了。 分析原因:主要從半導體結構上看,半導體的C極面積最大,适合加載較大電流;而發射極回路中有電流負回報作用,實際上加于發射結上的電壓和電流都比較小,三極管是工作于放大區而不是期望的飽和區,這樣在CE之間會産生較大管壓,能量較多地損耗在三極管上,而負載實際上得不到足夠的電壓。這種情況還有個很大的隐患,一般像電機這類的重負載,其線圈電阻往往很小,這樣就導緻了三極管IE(約等于Ic) 電流過大,此時如管壓也很大,按照三極管耗散功率計算公式,Pc=Ic*Vce,也會很大,很可能突破最大管耗Pcm,直接現象就是三極管急劇發燙甚至瞬間燒毀。 政策:是以不管什麼型号的三極管或者場效應管,加負載的時候一定要加在集電極或者漏極上,這是也是接口設計中的一個基本原則。

PNP三極管和NPN三極管的開關電路

原文:http://www.51hei.com/mcu/3939.html

大學模拟電子的課程裡面肯定講到了三極管、半導體的應用。什麼放大倍數,推挽輸出、共基極放大電路、共射放大電路等等。現在想起來還是頭暈,其實我自始至終都不怎麼會用上面說的那些電路。

工作好幾年,三極管用的最多的,其實是開關電路。下面分别介紹PNP型和NPN型的三極管。先說PNP型的三極管,常用的型号有9012,8550等等。如何使用呢,如下圖:

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FM是一個蜂鳴器,8550是一個PNP型的三極管,C端接地,B端由單片機控制,E端通過FM接VCC。根據箭頭的方向,E端高電壓的時候,當B端也是高電壓,那麼E和C之間是斷開的,當B端是低電壓,那麼E和C直接導通,實作開關的作用。簡單的技巧:三極管上箭頭所在方向的二極管,隻要二極管正向導通,那麼三極管上下就能導通。

NPN的三極管也是同樣的道理,這裡不做過多解釋。

這裡可以看到,三極管用作開關管的時候非常簡單,根本不會涉及到任何所謂的公式、放大倍數計算等等。

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