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MCU控制继电器的电路设计解析

科技观察员 来源:我爱方案网 作者:我爱方案网 2023-07-05 11:17 次阅读

控制继电器的两种方式

控制继电器断开和闭合,无非就是控制继电器电源端或接地端的通断,通常选择使用三级管开关或场效应管开关来实现。不管采用何种方案,其思想是一致的,下面就控制电源通断和控制接地通断这两个方面,用实际产品电路来分析一下继电器电路设计的思想。

1.控制电源通断

下图中的电路是一款设备的12V继电器控制电路,用于控制车辆油路通断。

接线示意图:

MCU控制继电器的电路设计分析

原理图:

MCU控制继电器的电路设计分析

简单分析一下电路:

VKK 是主电源,CON_OIL+ 接继电器线圈的一端,继电器线圈的另一端接地,CTRL_OIL 是 MCU 控制引脚。

CTRL_OIL ==》 低电平

当 CTRL_OIL 设置为低电平时,三极管Q23没有导通,PMOS管Q20的 G

极被电阻R77拉高,也没有导通,所以继电器没有电流流过,继电器处于断开状态。

CTRL_OIL ==》 高电平

当 CTRL_OIL 设置为高电平时,三极管Q23导通,PMOS管Q20的 G 极被拉低到 1/2 VKK,VGS 《0,PMOS管Q20导通,继电器线圈中有电流流过,继电器处于闭合状态。

2.控制接地通断

下图中的电路是另一款设备的12V继电器控制电路,与上图不同的是,这个是控制继电器接地端通断的。

接线示意图:

MCU控制继电器的电路设计分析

原理图:

MCU控制继电器的电路设计分析

简单分析一下电路:

VKK 是主电源,继电器线圈一端接电源,YOULU- 接继电器线圈的一端,YOULU_CTRL- 是 MCU 控制引脚。

YOULU_CTRL-==》 低电平

当 CTRL_OIL 设置为低电平时,三极管Q7导通,三极管Q5导通,继电器中有电流流过,继电器处于闭合状态。

YOULU_CTRL- ==》 高电平

当 CTRL_OIL 设置为高电平时,三极管Q7和Q5没有导通,继电器线圈中没有电流流过,继电器处于断开状态。

并联在继电器上的二极管称为续流二极管,用于消除继电器断开瞬间产生的反向电动势对电路的影响,使用续流二极管,当电感性负载的电流有突然的变化或减少时,其电流可以较平缓地变化,避免突变电压的产生。

这个原理图中使用的是 1N4007,是一个通用二极管,一般用于整流,这种普通二极管的单向导电特性取决于P型半导体与N型半导体接触形成的PN结,由于结电容的存在,反应时间并不太短,所以在开关电路断开瞬间,普通的二极管可能还来不及导通,相当于没使用续流二极管,还是会产生较大反向电动势,所以选用肖特基二极管应该会好点。

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