介紹
以下文章介紹如何使用隔離方法或通過光耦合器器件驅動繼電器。我們將學習三種方法,第一種方法是將繼電器直接連接到光耦合器輸出引腳,第二種方法是使用外部PNP晶體管,第三種方法是使用外部NPN晶體管。任何標準光耦合器(如PC817、TIL111或MCT2E)都可以在所討論的電路圖中使用。
光耦合器的工作原理
光耦合器是一種將LED和光電晶體管封裝在8引腳IC(類似于555IC)形式的密封、防水、防光封裝中的器件。
LED端接在幾個引腳上,而光電晶體管的三個端子端接在其他三個指定的引腳上。
使用光耦合器操作繼電器的想法很簡單,就是從源提供輸入直流,需要通過限制電阻(就像我們通常使用通常的LED一樣)將其隔離到LED引腳輸出,并切換光電晶體管以響應施加的輸入觸發器。
上述動作照亮內部LED,其光被光電晶體管檢測到,導致其在其相關引腳上傳導。
光電晶體管輸出通常用于驅動前置隔離級,例如繼電器驅動級。
直接用光耦合器連接繼電器
在下面的電路圖中,我們可以看到繼電器如何直接連接到光耦合器內部晶體管的集電極。
請記住,雖然上面的連接圖看起來簡單易行,但必須確保繼電器線圈電阻不低于300歐姆,否則光耦合器可能會發熱并被破壞。
所以如果要使用上述配置,將繼電器直接與光耦合器連接,那么首先要測量繼電器的線圈電阻,并確保其高于300歐姆。
這是因為,大多數光耦合器不能處理超過50mA的電流作為負載電流,因此繼電器線圈必須具有相對較高的電阻,使其通過的電流不超過30或40mA。
以下概念顯示了如何使用晶體管將繼電器驅動器與光耦合器一起配置。如下面的電路圖所示,繼電器驅動器可以由NPN晶體管或PNP晶體管組成。
在繼電器線圈電阻較低(低于300歐姆)且繼電器需要高于50mA的較高電流的情況下,建議使用外部晶體管。
使用PNP晶體管
如下圖所示,PNP繼電器驅動器與光耦合器連接。當它是PNP晶體管(如BC557)時,晶體管的基極端子與光耦合器內部晶體管的集電極端子耦合,發射極與正極線連接,集電極引腳配置繼電器。
與繼電器相關的續流二極管保護晶體管免受繼電器線圈產生的反電動勢電壓尖峰的影響。
電阻值并不重要,兩個電阻可以使用4k7和22K之間的任何電阻值。
使用NPN晶體管
下圖顯示了如何將NPN繼電器驅動器級與光耦合器集成在一起。如果在繼電器驅動器中使用NPN晶體管(如BC547),則開關電壓從光耦合器內部晶體管的發射極接收。
因此,可以看到BC547NPN晶體管的基極與光耦合器晶體管的發射極連接,BC547的發射極與地線連接,BC547的集電極配置有繼電器。二極管的功能與上一段所述相同。電阻值并不重要,可以使用1K到10K之間的任何值。
審核編輯黃昊宇
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