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单片机IO引脚驱动能力提升篇

时间:11-22 来源:互联网 点击:

但是做而论道为什么单单要用继电器,来说明问题呢?

因为在网上,发现很多不适当的继电器驱动电路,这些电路都是一个特点,即使用了射极输出电路结构。射极输出电路要求输入的动态范围要大,而且输出的电压范围永远比输入小0.7V。射极输出电路就不能有效的利用+5V的电源,实际上,加到继电器上的电压,不足+4V,除非是使用4V的继电器,否则这就是不稳定的隐患。

做而论道给出的电路是共射极结构,有电压放大能力,所以对输入的要求较低,输出动态范围大。

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对于大于+5V的负载,如+12V,上面的电路就不行了。

如果只是简单的把电源由+5V改为+12V,那么单片机输出的高、低电平,还是只有0~5V的变化幅度,这对8550射极的+12V来说,都是低电平。8550将不能截止。

对于大于+5V的负载,只能使用NPN型的8050三极管来驱动,先以单片机输出高电平来驱动。电路如下:

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在上述电路中,上拉电阻R2也会带来无谓的电流,其害处前面已经讨论过。

更重要的缺点是:在开机单片机复位后,自然输出的高电平,会使继电器吸合,或者是使电机转动。(使用ULN2003等芯片扩充输出电流的时候,也存在这个问题。)

虽然编程的时候,可以先进行接口的初始化,令其马上就输出0。但是每次开机,还是会有瞬间的大电流冲击,这往往是不允许的。

改进一下,可以再加上个8550,进行倒相,这就可以让单片机用输出低电平来驱动负载。

上图中倒相用的8550,也可以使用“光耦”器件,这样一来,又增加了电气隔离的功能,这就是最完美的单片机输出驱动电路。电路见下图。

图中的4N25经过实际测量,当LED的电流大于等于4.5mA时,输出端的光电管即可为Q4提供足够的基极电流。所以图中的R3,可以使用810~1K的电阻。

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上述的各个电路,都是以扩充单片机的输出电流为主题。其实,很多数字IC的输出端,都存在扩充电流输出能力的问题,这里给出的电路,是普遍适用的。

这里介绍的8050/8550可以输出1500mA的电流,如果要求更大的输出电流,一种方法更换三极管,另外也可以使用专用大功率驱动器件,如L298,固态继电器,IGBT等等

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