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菜鸟求指导,用一个单片机的引脚去控制一个24V的气阀如何设计电路

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
我这边需要用一个单片机的引脚去控制一个功率是3W,电压时24V的气阀。我这边选择是一个TLP521的光耦。第一次设计电路,求帮。电路的要求只有一个,在光耦的接收端需要根据单片机的引脚驱动气阀。小编学过模电,不过没有实战过。现在我有如下疑问。(1)R1的的大小我这边根据二极管的电流计算是5V/70MA=71.4欧姆,感觉这样计算不靠谱。(2)在接收端,如果要驱动24V的气阀,如果设计电路,如何去计算。
下图是我现在参考的电路图,以及TLP521的




我看了一下TLP521的IF与CTR的关系,跟其他光耦差不多,可以把IF设计在4-6mA就可以了,推荐5mA,这样子R1的值就出来了
假设你的供电VCC是3.3V,那么 R1 = (VCC - Vf)/5mA;
Vf是光耦导通的前向电压,资料典型值是1.15V,按1.1V计算,可以知道 R1 = (3.3V - 1.1V)/5mA =  440欧
可以把值控制在470欧姆,电流稍微偏小,但是电路工作产生温升,这个电流会上漂,但不会超的太厉害。
光耦次级最好使用Mos管,我有一个模块控制56路24V的电磁铁,全部使用MOS管,控制mos管的时候还需要准备一个12V的电压通过限流电阻加在光耦4脚,
光耦3脚接到Mos管G极,MOS管的G基极还需要一个较大的电阻接到地,以便快速关断,有时候还会接一个小电容防止毛刺,但是你的气阀内部我不知道是啥样的,最好留一个电容焊盘,mos管的S极接24V,计算你气阀控制电流,配上合适的限流电阻以策安全,mos管D极接到气阀控制端,气阀控制的另一端接到24V地。
考虑电磁兼容性,在S和D极之间留一个0805的电容封装,如果EMC打静电无法通过,那么这里焊上一个适合的电容,具体看你的环境。
MOS管选内部带续流二极管的类型,如果带保护功能就更好了。

VCC是5V,R1的阻值在55就好了。至于接收端你这样接不对,把15V改为24V,R2接光耦集电极,光耦发射极接T1基极再接一个电阻下地,T1的集电极接电磁阀,发射极接地就行了

好详细。不过我这里的单片机是去取代一个PLC控制器。所以我这边的采用的是24V和5V两个电压。如果不用MOS管的话,直接R2接光耦的集电极,光耦的发射极接限流电阻直接接地,然后24V接气阀接T1的集电极然后TI的发射极接一个限流电阻接地可好?我手上有现成9014 9013三极管。这个R2怎么选值呢?这里的三极管起到一个开关的作用。

这里有一个例子,控制一个12V的电机,我有疑问,首先,光耦输出端的发射极不需要接电阻再接地吗?不会因为电流过大?第二个R2的作用是什么呢?确保电机的电压吗?基极的电阻作用是什么呢?我模电学的有烂。大神谅解一下。

正好我们公司是做PLC的,国产PLC合信自动化的,PLC模块一般的IO点输出全部使用mos管做的开关电路,没有任何一点是用三极管,你这个电路我推荐你还是用mos管,经验之谈,mos管电路简单,调试快,设计容易。当然,三极管也可以,但是我只是10年前刚从学校毕业用过一些三极管的开关电路,现在这么多年都是使用mos管,那个R2怎么算一下子真不清楚,你去翻翻模电书吧...

我想这是一个直流电机吧,电流的大小决定转速之类的,R2的作用是限流,分析一下
光耦导通的时候,其中一条支路12V通过R2,光耦到地
直接计算电流就是  I = (12V - Vce)/R2,Vce是光耦导通的管压降,一般是零点几伏,不同器件可能不同,像我以前常用的TLP281,Vce最大是0.4,典型是0.2V,所以光耦导通的时候,三极管T1的基极相当与被接到地,这时候三极管是截至的,电机自然是不转的,图上也说明了0=OFF,意思就是光耦导通时,电机是OFF状态
当光耦截止时,就是光耦的2脚为1时,光耦不通,电流从12V通过R2,R1,T1的基极流到地,管子打开,电机转动,计算这个电流就是 I = (12V - Vbe)/(R1 + R2),大约是2至3个mA吧,这时候T1的工作状态我不是很清楚,但肯定是导通的,要根据电机的参数设定电流的大小

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