微控制器上面的繼電器工作原理及其作用

2023-10-19 19:18:33 字數 2407 閱讀 2783

繼電器簡介。

微控制器接繼電器電路,用偏小的訊號,達到直接控制大電流負載的目的,即弱電控制強電。微控制器的引腳輸出來控制繼電器的閉合與斷開。

從電路圖可得知,繼電器只有乙個介面j2與微控制器相連線。當接低電平時,繼電器閉合;當接高電平時,繼電器斷開。繼電器的閉合可通過叫做dk的led顯示出來。

這是典型的繼電器驅動電路圖,這樣的圖在網路上隨處可以搜到,並且標準教科書上一般也是這樣的電路圖。

為什麼要明白這個圖的原理?

微控制器是乙個弱電器件,一般情況下它們大都工作在5v甚至更低。驅動電流在ma級以下。而要把它用於一些大功率場合,比如控制電動機,顯然是不行的。所以,就要有乙個環節來銜接,這個環節就是所謂的"功率驅動".繼電器驅動就是乙個典型的、簡單的功率驅動環節。在這裡,繼電器驅動含有兩個意思:一是對繼電器進行驅動,因為繼電器本身對於微控制器來說就是乙個功率器件;還有就是繼電器去驅動其他負載,比如繼電器可以驅動中間繼電器,可以直接驅動接觸器,所以,繼電器驅動就是微控制器與其他大功率負載介面。這個很重要,因為,一直讓我們的電氣工程師(我指的是那些沒有學習過相應的電子技術的)感到迷惑不解的是:乙個小小的晶元,怎麼會有如此強大的威力來控制像電動機這樣強大的東西?

怎麼樣理解這個電路圖?

要理解這個電路,其實也比較容易。那麼請您按照我的思路來,應該沒有問題:

首先的,裡面的三極體很重要。三極體是電子電路裡很重要的乙個元件。怎麼樣理解三極體呢?

簡單的來說三極體有兩個作用乙個是放大作用,乙個是開關作用。(嚴格來講開關作用是放大作用的極限情況,不過沒關係,把兩者分開,更便於理解它的工作原理).在這裡,我們只了解它跟本電路有關的開關作用。

首先把三極體想成乙個水龍頭。

上面的vcc就是水池,繼電器是乙個水輪機,下面的gnd是比水池低的任何一點。剛才說過,三極體就是水龍頭,它的把手就是那個帶有電阻的引腳。

現在,微控制器的某乙個需要控制這個繼電器電路的輸出引腳就是乙隻"手",當微控制器的這個引腳輸出低電平的時候,就像"手"在開啟三極體"水龍頭",水就從上往下流,繼電器"水輪機"就開始轉起來了。反之,如果是輸出高電平,「手"就開始關"水龍頭」,繼電器"水輪機"因為沒有水流下來,就會停止。

這就是三極體的開關作用。

簡單的理解和記憶就是:三極體是乙個開關器件,其實你真的可以將它看成是乙個開關,只不過它不是用手來控制,而是用電壓(電流)來控制的,因此,三極體有些時候也被稱做電子開關(與機械開關相區別).

圖上還有乙個東西,是保護二極體,如果不需要深入理解的話,你大可不必追就為什麼有它存在,但是一定得記住,只要是用三極體驅動繼電器的場合,一般都有它的存在。需要特別注意的是它的接法:併聯在繼電器兩端 陰極一定是接vcc

引腳圖,vcc就是電源正極,gnd就是電源負極,in是通斷訊號的輸入引腳。

而另一邊,nc即常閉端(normal close),com即公共端,no即常開端(normal open)。在中學物理中已經學過,開路即通路、斷路,閉合指的是開關閉合,也就是說,在沒有任何上電之類的動作時,nc和com端相當於已經連通,這種繼電器模組的連線一般為。

因為在一般情況下nc是閉合的,所以我們要接到no介面,然後訊號輸入引腳即in引腳給低電平,nc端斷開,no端閉合,負載端電路形成閉合迴路,開始工作,當in端給高電平時,no端斷開,負載即停止工作。

如果想一直工作,給訊號停止工作,即把no端的連線接在nc端就行了。(切記:繼電器的gnd要和微控制器的gnd接在一起共地,也可以使用同乙個電源來達到共地的效果)

繼電器被發明的目的使用來用弱電控制強電,保證人們不會在高壓電路中因為某種因為發生危險(當然微控制器使用的繼電器模組驅動電流很小,甚至光耦隔離的繼電器,只需要乙個低電平的訊號即可觸發,並不需要太大的電流。如果是工業級的繼電器,可能需要幾安培的電流才能驅動,所以不建議大家使用)

繼電器模組的大概使用方法已經講完了,下面介紹一下工作原理,個大概就是繼電器模組內部的原理了(本人小白理解淺陋,如果有錯誤希望大家留言指正,我一定會修改錯誤)。

ps:圖中為pnp型三極體,基極為0是,發射極有電壓,三極體導通,所以給低電平會吸合。

當輸入口給低電平時,這個線圈便會因為電生磁原理將com端的動子吸下來,完成吸合。

繼電器工作原理:將弱電和強電分離開來。

電磁線圈通電,銜鐵被吸附bc觸點連線,線圈斷電,銜鐵鬆開,ab觸點連線。

驅動電路原理圖:

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