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NPN三极管驱动继电器原理

本站为您提供的NPN三极管驱动继电器原理,继电器线圈需要流过较大的电流(约50mA)才能使继电器吸合,一般的集成电路不能提供这样大的电流,因此必须进行扩流,即驱动。

继电器驱动电流一般需求20-40mA或更大,线圈电阻100-200欧姆,因而要加驱动电路

1. 晶体管用来驱动继电器,有必要将晶体管的发射极接地。详细电路如下:

NPN三极管驱动继电器原理

NPN晶体管驱动时:当晶体管T1基极被输入高电平时,晶体管饱满导通,集电极变为低电平,因而继电器线圈通电,触点RL1吸合。

当晶体管T1基极被输入低电平时,晶体管截止,继电器线圈断电,触点RL1断开。

PNP晶体管驱动电路现在没有选用,因而在这儿不作介绍。

继电器线圈需求流过较大的电流(约50mA)才能使继电器吸合,一般的集成电路不能供给这样大的电流,因而有必要进行扩流,即驱动。

图1 所示为用NPN型三极管驱动继电器的电路图,图中暗影部分为继电器电路,继电器线圈作为集电极负载而接到集电极和正电源之间。当输入为0V时,三极管截止,继电器线圈无电流流过,则继电器开释(OFF);相反,当输入为+VCC时,三极管饱满,继电器线圈有适当的电流流过,则继电器吸合(ON)。

NPN三极管驱动继电器原理

图1 用NPN三极管驱动继电器电路图

续流二极管的效果: 当输入电压由变+VCC为0V时,三极管由饱满变为截止,这样继电器电感线圈中的电流忽然失去了流转通路,若无续流二极管D将在线圈两头发生较大的反向电动势,极性为下正上负,电压值可达一百多伏,这个电压加上电源电压效果在三极管的集电极上足以损坏三极管。故续流二极管D的效果是将这个反向电动势经过图中箭头所指方向放电,使三极管集电极对地的电压最高不超越+VCC +0.7V。

图1中电阻R1和R2的取值有必要使当输入为+VCC时的三极管牢靠地饱满,即有βIb》Ies

在图1.21中假定Vcc = 5V,Ies=50mA,β=100,则有Ib》0.5mA

而Ib=(Vcc-Vbe)/R1-Vbe/R2

若取R2=4.7K,则R1《6.63K,为了使三极管有必定的饱满深度和统筹三极管电流扩大倍数的离散性,一般取R1=3.6K左右即可。

若取R1=3.6K,当集成电路操控端为+VCC时,应能至少供给1.2mA的驱动电流(流过R1的电流)给本驱动电路,而许多集成电路(例如规范8051单片机)输出的高电平不能到达这个要求,但它的低电平驱动才能则比较强(例如规范8051单片机I/O口输出低电平能供给20mA的驱动电流(这儿说的是漏电流)),则应该用如图1.22所示的电路来驱动继电器。

NPN三极管驱动继电器原理

图2 用PNP三极管驱动继电器电路图

R2起到上拉效果

与图2 比较NPN三极管变为PNP三极管,电流方向、电压极性和继电器逻辑都应有所改变。当输入为0V时,三极管饱满,从而使继电器线圈有适当的电流流过,继电器吸合;相反,当输入为+VCC时,三极管截止,继电器开释。

电路中各元器件的效果:

晶体管T1可视为操控开关,一般选取VCBO≈VCEO≥24V,扩大倍数β一般挑选在120~240之间。。电阻R1首要起限流效果,下降晶体管T1功耗,阻值为2 KΩ。电阻R2使晶体管T1牢靠截止,阻值为5.1KΩ。二极管D1反向续流,按捺浪涌,一般选1N4148即可。

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