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2024-07-15 23:17| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录一：继电器原理二：单片机驱动电路三：经典继电器驱动电路方案3.1 继电器驱动电路方案一：I/O端口灌电流方式的直接连接3.1.1 方案一的继电器特性要求3.1.2 方案一可能会损坏I/O口 3.2 继电器驱动电路方案二：三极管驱动（校招面试被问倒了）3.2.1 学习和工作最常用：NPN型三极管，型号：80503.2.2 PNP型三极管，型号：85503.2.3 继电器特性要求 3.3 继电器驱动电路方案三：达林顿管驱动3.3.1 达林顿管是什么？3.3.2 达林顿经典驱动电路 3.4 继电器驱动电路方案四：继电器套娃道友：只要你不停止，走慢一点没关系。

推荐B站视频：《4种经典继电器驱动电路–单片机IO端口直连/三极管/达林顿管/嵌套连接》

一：继电器原理

继电器是一个隔离控制开关（隔离：单片机电路（3.3-5V）和驱动电路（12V/24V/…/220V））

继电器由开关和电磁铁组成

开关由一个簧片和两个触点组成。开关任何时候只能一个常开，一个常闭；簧片可以通过外部电磁铁控制，进行从自然状态到压缩状态，这样子就完成了常开变常闭，常闭到常开；电磁铁由线圈组成（电生磁）

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二：单片机驱动电路

在这里插入图片描述市场产品：智能插座、智能开关

三：经典继电器驱动电路方案问题：单片机怎么通过IO口实现与继电器的连接？为什么不能直接连接？答案：因为支持单片机的电压和由继电器控制的电路电压不一样，直白的说，家里220V电压，如果和单片机直接连接，单片机马上冒烟在这里插入图片描述

3.1 继电器驱动电路方案一：I/O端口灌电流方式的直接连接

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不通电电磁铁不工作：单片机I/O端口输出高电平，电磁铁那端也是高电平，继电器电压也是高电平，没有产生压差，所以此时继电器不工作这里有两个电压差=0，一个是线圈之间的电压差，一个是线圈和单片机之间的电压差，只有压差不等于0，电路才导通在这里插入图片描述

通电电磁铁吸合：单片机I/O端口输出低电平，电磁铁下端也是低电平，电磁铁上端是高电平，有产生压差，所以电磁铁工作这里有两个电压差，一个是线圈上下两端的电压差，一个是线圈一端和单片机IO输出的一端电压差，只有有电压差电路才能产生电流在这里插入图片描述

3.1.1 方案一的继电器特性要求

单片机I/O端口灌电流最大20mA 仅适用小功率的继电器型号（线圈电压 3~5V 电流小于20mA）在这里插入图片描述

3.1.2 方案一可能会损坏I/O口线圈电感在通电时会存储电能，一旦IO口从低电平变成高电平，线圈会放电损坏单片机IO口线圈是电感，会存/放电在这里插入图片描述

处理方式：在线圈上并联一个二极管，将瞬间的反向电流吸收掉，从而防止损坏单片机在这里插入图片描述

3.2 继电器驱动电路方案二：三极管驱动（校招面试被问倒了）想要连接功率更大的继电器，单片机IO口肯定不够用了，因为单片机才3.3-5V，继电器连接外面电路的电压起码12V往上面试官从继电器入手，进而问关于三极管的知识让你手动画图，问你我继电器原理三极管原理，里面的偏值电阻为什么要加 3.2.1 学习和工作最常用：NPN型三极管，型号：8050

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理论上线圈不分正负极，线圈有两端，哪个接Vcc就可以理解为线圈正极，哪个接GND就可以理解为线圈负极，反正线圈两端通电成功就说明继电器工作了集电极C接继电器电源负极。发射极E接地。基极B通过偏值电阻接单片机IO端口输出的高低电平信号。

①当单片机的IO口输出高电平时，三极管的c和e导通，线圈通电 ②当单片机的IO端口输出低电平时，三极管的c和e断开，线圈断电

这里的三极管只提供一个开关信号要注意三极管基级b跟单片机控制IO一端连接，单片机只提供一个开关信号，三极管的基级相当于一个控制阀门，阀门打开了，继电器的电流从上端的VCC流到继电器下端的GND

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3.2.2 PNP型三极管，型号：8550 理论上线圈不分正负极，线圈有两端，哪个接Vcc就可以理解为线圈正极，哪个接GND就可以理解为线圈负极集电极C接继电器电源正极发射极E接电源正极（Vcc）基极B通过偏值电阻由单片机io端口输出的高低电平

①当单片机的IO口输出高电平时，三极管的c和e导通，线圈断电 ②当单片机的IO端口输出低电平时，三极管的c和e断开，线圈导通

这里的三极管只提供一个开关信号这里要注意三极管跟单片机控制一端只提供一个信号，三极管的基级相当于一个控制阀门，阀门打开了，继电器的电流从上端的VCC流到继电器的GND

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3.2.3 继电器特性要求继电器驱动电压Vcc要和单片机电源电压Vdd一致否则三极管可能无法导通5V单片机要用5V的继电器 3.3 继电器驱动电路方案三：达林顿管驱动使用场景：继电器驱动电压与单片机的工作电压不一致（比如单片机控制220v家庭用电器）

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3.3.1 达林顿管是什么？

达林顿管是由多个三极管组成达林顿驱动芯片：ULN2003

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达林顿管有7个电路可以控制7个继电器在这里插入图片描述

3.3.2 达林顿经典驱动电路

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芯片内部已经内置了二极管，所以与线圈所需的二极管不用再重复加在这里插入图片描述

当单片机输出高电平（逻辑1）时，线圈通电/吸合当单片机输出低电平时，线圈断电

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网友评论：每路500ma并不能同时用，芯片耗散功率在1W以下，而500ma时饱和压降有1v，所以同时导通2路也嫌多了。

3.4 继电器驱动电路方案四：继电器套娃当以上方案一二三都不满足需求时，当继电器需要还是有更大的负载的时候，需要对应更大的电磁铁，也就需要更大的驱动电流，甚至需要220v的电源电流来驱动继电器，这个时候就需要采用继电器嵌套的方式。继电器套娃方案可以用在所有的大功率控制电路中。3.3V单片机控制 12V继电器，12V继电器控制220V继电器，最后的目标继电器和最后的要使用的电器电压一致在这里插入图片描述

以上，完，欢迎评论区补充道友：只要你不停止，走慢一点没关系。

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