繼(ji)電器驅動(dong)器IC
繼(ji)電器驅動(dong)器IC是壹種(zhong)電(dian)磁開關(guan)，每當我們要使用低(di)壓電(dian)路來接通(tong)和(he)斷(duan)開(kai)連(lian)接(jie)至220V主(zhu)電(dian)源(yuan)的燈(deng)泡(pao)時，都將(jiang)使用該(gai)繼(ji)電器驅動(dong)器IC。運行繼(ji)電器線(xian)圈(quan)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)流(liu)超(chao)出了(le)各種集(ji)成(cheng)電(dian)路（如(ru)運(yun)算放(fang)大(da)器等）所(suo)提供(gong)的(de)電流(liu)。繼(ji)電器具有(you)獨(du)特(te)的(de)特(te)性(xing)，並被比(bi)固態設備(bei)堅(jian)固的(de)固態開(kai)關(guan)取代。高電流(liu)容量，承受ESD的能力和(he)驅動(dong)電(dian)路(lu)隔離(li)是繼(ji)電器的獨(du)特(te)特(te)性(xing)。驅動(dong)繼(ji)電器的方式多(duo)種(zhong)多樣，其(qi)中壹些(xie)繼(ji)電器驅動(dong)器IC如(ru)下所(suo)示(shi)。
高側(ce)撥動(dong)開(kai)關(guan)驅動(dong)器
低(di)側撥動(dong)開(kai)關(guan)驅動(dong)器
雙極(ji)NPN晶體(ti)管(guan)驅動(dong)器
N溝(gou)道(dao)MOSFET驅動(dong)器和(he)
達(da)林頓晶(jing)體(ti)管(guan)驅動(dong)器
ULN2003驅動(dong)程(cheng)序(xu)
繼(ji)電器驅動(dong)器IC電路(lu)
繼(ji)電器是允許(xu)低(di)功率電(dian)路(lu)控(kong)制(zhi)信(xin)號或(huo)接(jie)通(tong)或(huo)斷(duan)開(kai)高(gao)電(dian)流(liu)的(de)組件(jian)，應將(jiang)其(qi)與(yu)控(kong)制(zhi)電(dian)路(lu)電氣(qi)隔(ge)離(li)。
所需(xu)組(zu)件(jian)
齊(qi)納二(er)極(ji)管(guan)
6-9V繼(ji)電器
9V電池(chi)或(huo)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)
2N2222晶體(ti)管(guan)
1K歐(ou)姆電阻
第(di)二(er)輸(shu)入(ru)電(dian)壓源(yuan)
繼(ji)電器驅動(dong)器IC電路(lu)
為了(le)驅動(dong)繼(ji)電器，我們使用晶(jing)體(ti)管(guan)，只(zhi)有(you)很少的(de)功率可(ke)以(yi)用來(lai)驅動(dong)繼(ji)電器。由於(yu)晶體(ti)管(guan)是放大(da)器，因(yin)此基極(ji)引線(xian)接收(shou)足(zu)夠的電流(liu)，以(yi)使(shi)更多的電(dian)流(liu)從晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)發射極(ji)流(liu)向(xiang)集電極(ji)。如(ru)果(guo)基(ji)極(ji)壹旦(dan)獲(huo)得(de)足(zu)夠(gou)的(de)功率，則(ze)晶體(ti)管(guan)從發(fa)射極(ji)傳導(dao)至集電極(ji)並為繼(ji)電器供(gong)電(dian)。
即使沒(mei)有(you)輸入(ru)電流(liu)或(huo)電(dian)壓施加(jia)到(dao)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)基極(ji)引線(xian)，晶體(ti)管(guan)的(de)發射極(ji)到集(ji)電極(ji)通道(dao)也(ye)將打(da)開(kai)。因(yin)此，阻止電流(liu)流(liu)過(guo)繼(ji)電器線(xian)圈(quan)。
如(ru)果(guo)有(you)足夠(gou)的電流(liu)或(huo)電(dian)壓作(zuo)為基礎(chu)引(yin)線(xian)的輸(shu)入，則(ze)發射極(ji)至集(ji)電極(ji)通道(dao)將(jiang)打(da)開(kai)，並允許(xu)電流(liu)流(liu)經(jing)繼(ji)電器的線(xian)圈(quan)。交(jiao)流(liu)電(dian)或(huo)直(zhi)流(liu)電(dian)可用於(yu)為繼(ji)電器和(he)電(dian)路(lu)供(gong)電(dian)。繼(ji)電器是電磁設備(bei)，可(ke)讓小(xiao)功率電(dian)路(lu)借助(zhu)電(dian)磁鐵(tie)移動(dong)的(de)電樞(shu)來切換高(gao)電流(liu)ON和(he)OFF開(kai)關(guan)設備(bei)。
驅動(dong)器電路(lu)用於(yu)增強或(huo)放(fang)大(da)來自微控制(zhi)器的信(xin)號，以(yi)控(kong)制(zhi)半(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)中的電源(yuan)開關(guan)。驅動(dong)器電路(lu)的功能包括隔(ge)離(li)控制(zhi)電(dian)路(lu)和(he)電(dian)源(yuan)電路(lu)，檢測(ce)故(gu)障(zhang)，將(jiang)故(gu)障(zhang)存(cun)儲並報告給控制(zhi)系(xi)統，作(zuo)為故障(zhang)預(yu)防(fang)措施，分(fen)析(xi)傳感器信號並創建(jian)輔助(zhu)電壓。
驅動(dong)電(dian)路(lu)
典型的數(shu)字邏輯輸出引(yin)腳僅提供(gong)數(shu)十MA的(de)電(dian)流(liu)。諸(zhu)如(ru)大(da)功率LED，電(dian)動(dong)機，揚聲器，燈泡(pao)，蜂鳴(ming)器，螺線(xian)管(guan)和(he)繼(ji)電器之類(lei)的(de)外(wai)部(bu)設備(bei)可(ke)能需要數(shu)百(bai)MA，並且它(ta)們需要相同(tong)的電壓。為了(le)控制(zhi)使(shi)用DC的(de)小(xiao)型設備(bei)，基(ji)於(yu)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)驅動(dong)器電路(lu)用於(yu)將(jiang)電流(liu)放(fang)大(da)到所(suo)需水(shui)平(ping)。如(ru)果(guo)電(dian)壓和(he)電(dian)流(liu)水(shui)平(ping)在理(li)想範(fan)圍內，則(ze)該晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)作(zuo)用就像由(you)較低(di)電流(liu)數(shu)字邏輯信號控(kong)制(zhi)的(de)高(gao)電流(liu)開(kai)關(guan)壹樣(yang)。有(you)時會使(shi)用分(fen)立(li)的(de)BJT代替MOSFET晶體(ti)管(guan)，尤其(qi)是在如(ru)下所(suo)示(shi)的舊(jiu)式或(huo)低(di)壓電(dian)路中。
驅動(dong)電(dian)路(lu)
使用BJT晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)基本驅動(dong)器電路(lu)
也(ye)可以(yi)使(shi)用PNP，NPN或(huo)MOS晶(jing)體(ti)管(guan)。晶(jing)體(ti)管(guan)提(ti)供(gong)電(dian)流(liu)增益。晶體(ti)管(guan)基(ji)極(ji)上使(shi)用的(de)電(dian)阻為1K歐姆。在感性(xing)負(fu)載（例如(ru)，電(dian)動機，螺線(xian)管(guan)，繼(ji)電器）上，通(tong)常會(hui)在負(fu)載兩(liang)端(duan)向後(hou)連(lian)接壹個二極(ji)管(guan)，以(yi)抑(yi)制(zhi)關(guan)閉(bi)設備(bei)時產生(sheng)的(de)電(dian)壓尖(jian)峰(feng)（反電(dian)動(dong)勢）。
電(dian)感V = L * di / dt
關(guan)閉(bi)設備(bei)電(dian)源(yuan)時會產生(sheng)負(fu)電壓尖(jian)峰(feng)。為了(le)保護晶體(ti)管(guan)，有(you)時還(hai)跨接晶(jing)體(ti)管(guan)而(er)不是負(fu)載連接二極(ji)管(guan)。下面(mian)顯示的(de)2N3904是壹個小的分立(li)BJT晶(jing)體(ti)管(guan)，用於(yu)需(xu)要小於200MA的驅動(dong)器電路(lu)。在具(ju)有(you)BJT的電(dian)路中，Vcc –電壓高(gao)於邏輯電源(yuan)，電動(dong)機或(huo)繼(ji)電器需要6或(huo)12V DC。
負(fu)載直(zhi)接連(lian)接到電池電源(yuan)，不能通過電池(chi)操作(zuo)設備(bei)中的穩壓器。諸如(ru)電(dian)動機之類(lei)的(de)許(xu)多(duo)設備(bei)在首(shou)次打開(kai)時會產生(sheng)更(geng)多(duo)的流(liu)入(ru)電流(liu)尖(jian)峰(feng)。註意(yi)最大(da)額(e)定(ding)電流(liu)。
繼(ji)電器驅動(dong)電(dian)路(lu)
低(di)側驅動(dong)器的優(you)點
提(ti)供(gong)了(le)更多(duo)接(jie)口(kou)選(xuan)項，其(qi)中包括流(liu)行的(de)ULN2003驅動(dong)程(cheng)序(xu)。
易於(yu)與(yu)低(di)壓邏輯電路接(jie)口(kou)。
使(shi)用的(de)組(zu)件(jian)更少。
較便宜的NPN驅動(dong)晶(jing)體(ti)管(guan)。
繼(ji)電器電源(yuan)可減(jian)少穩(wen)壓器的負(fu)載。
它使用更(geng)常(chang)見(jian)的(de)NPN驅動(dong)晶(jing)體(ti)管(guan)。
接(jie)口中繼(ji)更容易。
這(zhe)是經(jing)濟的。
使(shi)用行業(ye)標(biao)準技術(shu)。
ULN2003具有(you)內部(bu)鉗(qian)位二極(ji)管(guan)。盡(jin)管(guan)這(zhe)些方法在非關(guan)鍵應用程(cheng)序(xu)中可以(yi)正常(chang)工(gong)作(zuo)，但(dan)會導(dao)致(zhi)毛(mao)刺增加(jia)。
鉗(qian)位(wei)二(er)極(ji)管(guan)
鉗(qian)位，續流(liu)或(huo)換向(xiang)二極(ji)管(guan)為驅動(dong)器開關(guan)斷開(kai)時的感應放(fang)電(dian)電流(liu)提(ti)供(gong)了(le)壹條(tiao)路(lu)徑。如(ru)果(guo)未(wei)提供(gong)，它(ta)將在開(kai)關(guan)中產生(sheng)電(dian)弧，而(er)該電(dian)弧通常不會(hui)損壞開(kai)關(guan)觸點(dian)，隨著(zhe)時間(jian)的流(liu)逝會(hui)導致(zhi)觸點(dian)退(tui)化，是的，這(zhe)樣做(zuo)會(hui)破(po)壞晶(jing)體(ti)管(guan)。二(er)極(ji)管(guan)的(de)要求不嚴(yan)格(ge)，在低(di)功率應用中1N4148信號二(er)極(ji)管(guan)通(tong)常可以(yi)正常(chang)工(gong)作(zuo)。
避免發射器跟隨器驅動(dong)程(cheng)序(xu)。如(ru)果(guo)在4007中將繼(ji)電器切換為OFF，則(ze)二極(ji)管(guan)會(hui)消除反電(dian)動勢並保護晶體(ti)管(guan)。繼(ji)電器的ON狀態由(you)LED指示。
直(zhi)流(liu)繼(ji)電器驅動(dong)器IC電路(lu)
讓我們看壹下使(shi)用直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)操作(zuo)的(de)繼(ji)電器的繼(ji)電器驅動(dong)器電路(lu)的結(jie)構(gou)。為了(le)驅動(dong)DC繼(ji)電器，需要壹定(ding)數(shu)量的DC電壓來(lai)對繼(ji)電器和(he)齊(qi)納二(er)極(ji)管(guan)進(jin)行定(ding)級(ji)。繼(ji)電器工(gong)作(zuo)並打開(kai)或(huo)閉(bi)合(he)電路(lu)中的開關(guan)需要電壓。繼(ji)電器具有(you)額(e)定(ding)電壓。這(zhe)被稱為繼(ji)電器的數(shu)據表(biao)，以(yi)評(ping)估(gu)其(qi)線(xian)圈(quan)電(dian)壓。為了(le)實現(xian)繼(ji)電器的功能，它必須(xu)在其(qi)線(xian)圈(quan)端(duan)子上接(jie)收(shou)該(gai)電壓。因(yin)此，如(ru)果(guo)繼(ji)電器的額(e)定(ding)電壓為9VDC，則(ze)其(qi)工(gong)作(zuo)時應獲(huo)得(de)9伏(fu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)壓。為了(le)消除繼(ji)電器電路(lu)的電(dian)壓尖(jian)峰(feng)，需要二極(ji)管(guan)來(lai)使其(qi)正常(chang)工(gong)作(zuo)。繼(ji)電器的線(xian)圈(quan)充當電(dian)感器。
直(zhi)流(liu)繼(ji)電器驅動(dong)器電路(lu)
電感器是承受(shou)電流(liu)變化的電(dian)子組件(jian)，電感器也(ye)是纏繞(rao)在導(dao)電(dian)芯(xin)上的電線(xian)線(xian)圈(quan)。尖(jian)峰(feng)電壓會(hui)損壞電(dian)路(lu)中的所有(you)組件(jian)，還(hai)會損壞繼(ji)電器的開(kai)關(guan)觸點(dian)。為防止這(zhe)些電(dian)壓尖(jian)峰(feng)，二極(ji)管(guan)保持(chi)與(yu)繼(ji)電器並聯(lian)的反(fan)向偏(pian)置，該(gai)二(er)極(ji)管(guan)充當瞬(shun)態（尖(jian)峰(feng)）抑制(zhi)器，在線(xian)圈(quan)上(shang)形(xing)成電壓之前(qian)通(tong)過(guo)導通來(lai)消(xiao)除電壓尖(jian)峰(feng)。瞬態抑(yi)制(zhi)器抑制(zhi)了(le)這些(xie)尖(jian)峰(feng)。如(ru)果(guo)電(dian)壓達(da)到某(mou)個閾值，則(ze)二極(ji)管(guan)會(hui)傳導反向(xiang)偏(pian)置電(dian)流(liu)。二(er)極(ji)管(guan)的(de)作(zuo)用是將多(duo)余的功率分(fen)流(liu)到(dao)地，如(ru)果(guo)電(dian)壓達(da)到擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓，二(er)極(ji)管(guan)將(jiang)導通。
所需(xu)組(zu)件(jian)
直(zhi)流(liu)繼(ji)電器
齊(qi)納二(er)極(ji)管(guan)
直(zhi)流(liu)電(dian)壓源(yuan)或(huo)直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)。
齊(qi)納二(er)極(ji)管(guan)與(yu)繼(ji)電器並聯(lian)反向(xiang)偏(pian)置。
上(shang)面(mian)使用的(de)繼(ji)電器的額(e)定(ding)電壓為9伏。在這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下，9V DC電(dian)壓源(yuan)為電阻供(gong)電(dian)。放置齊(qi)納二(er)極(ji)管(guan)反(fan)向偏(pian)置以(yi)抑(yi)制(zhi)由(you)斷(duan)開和(he)閉(bi)合(he)繼(ji)電器引起(qi)的瞬(shun)變。如(ru)果(guo)達(da)到特(te)定(ding)閾值，這(zhe)會將(jiang)所有(you)多余的功率分(fen)流(liu)到(dao)地面。這是操作(zuo)繼(ji)電器的過(guo)程(cheng)。以(yi)所(suo)需的功率驅動(dong)連(lian)接(jie)到輸出(chu)的(de)負(fu)載，繼(ji)電器將閉(bi)合(he)。
交(jiao)流(liu)繼(ji)電器驅動(dong)器IC電路(lu)
此交(jiao)流(liu)繼(ji)電器驅動(dong)器IC電路(lu)是壹個使用交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)運行的(de)繼(ji)電器，不能使用直(zhi)流(liu)電(dian)源(yuan)運行。為了(le)運行壹個交(jiao)流(liu)繼(ji)電器，需要以(yi)足(zu)夠的交(jiao)流(liu)電(dian)壓達(da)到繼(ji)電器和(he)瞬(shun)態抑(yi)制(zhi)器的tp速(su)率。在交(jiao)流(liu)繼(ji)電器電路(lu)中，我們不能使用二(er)極(ji)管(guan)來(lai)消除電壓尖(jian)峰(feng)。該二(er)極(ji)管(guan)用交(jiao)流(liu)電(dian)傳導壹個交(jiao)替的(de)半(ban)周(zhou)期。我們使用RC串(chuan)聯(lian)網(wang)絡(luo)，方法是跨線(xian)圈(quan)並聯(lian)放置，以(yi)形(xing)成帶有(you)AC電路(lu)的工(gong)作(zuo)瞬(shun)態電(dian)壓抑(yi)制(zhi)器。電容器會吸(xi)收(shou)過(guo)多的電荷(he)，而(er)電阻(zu)則(ze)有(you)助於(yu)控制(zhi)溢出。構(gou)成電(dian)路所(suo)需(xu)的組件(jian)如(ru)下
交(jiao)流(liu)繼(ji)電器驅動(dong)器電路(lu)
交(jiao)流(liu)繼(ji)電器
100歐姆(mu)電阻(zu)
0.05微(wei)米(mi)法(fa)拉電容器
交(jiao)流(liu)電(dian)壓源(yuan)
註意(yi)：交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)可能會從插(cha)入(ru)美(mei)國壁(bi)裝電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)的(de)插(cha)頭中出來。
小(xiao)心直(zhi)接從墻壁(bi)電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)輸(shu)出(chu)的交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)，因(yin)為它會引(yin)起電(dian)擊(ji)。從墻壁(bi)插(cha)座(zuo)中拔出(chu)電(dian)源(yuan)之前(qian)，請先咨詢專業人員。
當使(shi)用額(e)定(ding)電壓為110VAC的繼(ji)電器時，應從交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)向其(qi)提供(gong)110V的(de)電壓。為了(le)抑制(zhi)電(dian)壓尖(jian)峰(feng)，串(chuan)聯(lian)連接(jie)的電(dian)阻器和(he)電(dian)容器充當瞬(shun)態電(dian)壓抑(yi)制(zhi)器。
繼(ji)電器驅動(dong)器IC ULN2003
繼(ji)電器驅動(dong)器uln2003 ic是高電(dian)壓和(he)電(dian)流(liu)的(de)達(da)林頓陣(zhen)列(lie)ic，它(ta)由(you)7個開路集電極(ji)達(da)林頓對和(he)公(gong)共(gong)發射極(ji)組成(cheng)。壹對達(da)林頓是兩(liang)個雙極(ji)晶體(ti)管(guan)的(de)排列(lie)。該(gai)IC屬於(yu)ULN200x IC家族，並且該(gai)家族的各種接(jie)口(kou)與(yu)各種邏輯系(xi)列(lie)有(you)關(guan)。該ULN2003 IC適用於(yu)5V TTL和(he)CMOS邏輯器件(jian)。這些(xie)IC用作(zuo)繼(ji)電器驅動(dong)器，並驅動(dong)各種負(fu)載，線(xian)路驅動(dong)器，顯示驅動(dong)器等。通(tong)常在驅動(dong)步進電機時也(ye)使用該(gai)IC。ULN2003中的達(da)林頓對的(de)額(e)定(ding)電流(liu)為500mA，可承受(shou)600mA的峰(feng)值電(dian)流(liu)。在引(yin)腳布(bu)局中，i / ps和(he)o / ps彼(bi)此相反(fan)。每個驅動(dong)器還(hai)具有(you)壹個抑制(zhi)二(er)極(ji)管(guan)，以(yi)在驅動(dong)感性(xing)負(fu)載時消除電壓尖(jian)峰(feng)
繼(ji)電器驅動(dong)器IC ULN2003
該項目設計(ji)用於(yu)三(san)相固態繼(ji)電器系(xi)統。它包含三(san)個單(dan)相單(dan)元，其(qi)中每個相由(you)帶有(you)RC緩(huan)沖(chong)網(wang)絡(luo)的(de)功率TRIAC單(dan)獨(du)控(kong)制(zhi)，以(yi)實(shi)現零(ling)電壓開(kai)關(guan)（ZVS）。
在每(mei)個階段都(dou)使(shi)用光隔離(li)器來接(jie)收(shou)來(lai)自8051系(xi)列(lie)微(wei)控(kong)制(zhi)器的開(kai)關(guan)信號，負(fu)載與(yu)壹組(zu)由(you)光隔離(li)器驅動(dong)的(de)TRIACS串(chuan)聯(lian)連接(jie)。該微(wei)控制(zhi)器被設計(ji)為在零(ling)電壓脈(mai)沖之後產生(sheng)輸(shu)出(chu)脈沖(chong)，以(yi)確(que)保負(fu)載在電(dian)源(yuan)波形(xing)的零(ling)交(jiao)叉(cha)處(chu)接通。
TRIAC驅動(dong)器（光電隔(ge)離(li)器）的過(guo)零(ling)功能可確保產生(sheng)低(di)噪聲，從而(er)避免了(le)在電(dian)阻(zu)性(xing)和(he)電(dian)感性(xing)負(fu)載上突(tu)然湧(yong)入(ru)電流(liu)。在該(gai)項目中，兩(liang)個按鈕用於(yu)從微(wei)控制(zhi)器中隨機產生(sheng)信(xin)號，遠(yuan)離(li)ZVS，即與(yu)波形(xing)的零(ling)電壓供(gong)應電(dian)壓不(bu)壹致(zhi)。
具(ju)有(you)ZVS項目套(tao)件(jian)的半(ban)導(dao)體(ti)繼(ji)電器
因(yin)此，用作(zuo)負(fu)載的燈被強制(zhi)在非ZVS點(dian)打(da)開(kai)和(he)關(guan)閉(bi)，但(dan)最終切換僅在下壹個ZVS上發生。使用CRO或(huo)DSO，我們可以(yi)看(kan)到提供(gong)給(gei)負(fu)載的電壓波形(xing)，以(yi)驗(yan)證零(ling)電壓點(dian)處(chu)負(fu)載的開/關(guan)。
此外(wai)，可以(yi)通(tong)過在工(gong)業(ye)中用於(yu)重(zhong)載切換的(de)每個階段中使用2個背靠背SCR來增強此項目。還(hai)可以(yi)結(jie)合過載和(he)短路保護，以(yi)提(ti)高可靠性(xing)。
