单片机驱动继电器介绍

1、单片机驱动继电器介绍作者:佚名来源:不详录入:Admin更新时间：2008-7-26 19:35:30点击数：3【字体：，】随着微电子技术的发展，单片机在家用电器中的应用越来越广泛。单片机需要根据一定的控制规律控制 家用电器中的一些功率部件工作。这些部件是实现家用电器功能的重要部件。例如洗衣机中的洗涤电机 和脱水电机；电热炉中的加热元件（硅碳棒或电热丝等）；电冰箱和空调器中的压缩电机；在微波炉中的磁 控管；在电磁炉中的变换电路，在半导体冰箱中的热电堆管等。单片机是微电子器件，它的输入信号功 率很小，要直接驱动大功率部件是不可能的，要实现其控制作用，需要中间的变换电路，这种电路就是 中间驱动电路

2、接口。本文主要介绍常用的单片机电机驱动电路接口。电机的控制是家用电器中一种普遍的应用技术，用单片机去控制家用电器中的电机，使之具有一定 的状态和性能，必须有适当的接口电路。一方面，电机是大功率执行元件，另一方面，它是感性负载。 在家电的控制中，应给予考虑。例如洗衣机和电冰箱及空调器等家用电器中都是由电机拖动工作，而且 这些电机的工作状态是不一样的。空调器和电冰箱的电机用于带动压缩机工作，所以它工作在间歇状态; 洗衣机中的电机则工作在正反转状态；而电风扇的电机则工作在长期运行工作状态或调速工作状态。要 用单片机进行控制必须采用不同的驱动电路和接口电路。1电机控制的基本元件和电路1.1双向光电耦合

3、器双向光电耦合器和一般光电耦合器不同。一般光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成，所以输 出级光敏三极管中的电流是单向的。在双向光电耦合器中，输入级是发光二极管，输出级是光敏双向管，在导通时，流过的双向电流达 100毫安，压降小于3伏，导通时最小维持电流为100微安。在截止时，其阻断电压为直流250伏，当维 持电流小于100微安时，双向管从导通变为截止。当阻断电压大于250伏，或发光二极管发光时，则双 向管导通。为了降低双向光电耦合器的误触发率，通常在光电耦合器的输出端加阻容吸收电路。双向光 电耦合器又称为双向晶闸管驱动器，专门用于驱动双向晶闸管。类型有过零触发耦合器（例如MOC3030 等）

4、和非过零触发耦合器（例如MOC3009）两种。1.2固态继电器SSR固态继电器是电子继电器，它有两个输入端和两个输出端，输入端和输出端之间有光电隔离，并且 是过零开关输出。其特点是：无运动部件，所以无振动，无冲击噪声；开关速度快，通常小于10微秒； 不会产生抖动输出；在半个周期内有锁存功能；灵敏度高；可直接由TTL或CMOS逻辑控制，输出间的 电容小等。经常用于微机控制的接口电路中。1.3感性负载控制电路电路如图1所示。在控制电路中用了两个双向光电耦合器。因为每个双向光电耦合器只能耐250伏 的直流电压，不能直接用在220伏的交流电路中(其峰值电压为311伏)。图中R2和R3是平衡电阻，其 作

5、用是使两个光电耦合器分得相同的电压。R4是限流电阻。R4的选取可按下式选择。R4=Vpr/1.2。Vpr是加在MOC3011上的峰值电压，图中R4的阻值取180欧姆。由于感性负载电流和电压不同相，所以其电压的变化率就升高，由此容易引起误触发。为了减小电 压的变化率，常在电路中加RC阻容吸收环节，图1中的阻容吸收电路由R5和C1组成。取值由Itg(双 向可控硅控制极的触发电流)确定。如果双向可控硅所控制的是电阻性负载，可以不用RC阻容吸收电路。2单片机的电机驱动接口电路大功率驱动部件一一电机，在家用电器中一般有两种工作方式，一种是开关控制方式；另一种是调 压控制方式。前者用于起停压缩机及洗涤电机

6、等。后者用于电风扇等的调速控制。2.1开关控制方式的电机驱动接口电路如图2所示。图中所示有两个部分。上面部分是直接逻辑电平耦合电路接口，下面部分是光电 耦合电路接口。在直接耦合电路中，电路是由三极管Q1，双向可控硅TR1和电机M1等组成，其中双向 可控硅TR1是工作在第二、第三象限，其门极的触发信号为负电压。即当三极管Q1导通后触发双向可 控硅TR1使之导通，而当Q1截止时，TR1也截止。其工作过程是：当单片机的A 口 I/O输出为低电平 时，三极管Q1截止，此时双向可控硅TR1没有被触发也处于截止状态，压缩机等电机就不工作；当单 片机的A 口 I/O输出为高电平时，Q1导通，TR1被触发导通

7、，压缩机开始工作。在光电耦合电路接口中， 驱动电路由双向光电耦合器OC1(MOC3081)和双向可控硅TR2和电机M2等元件组成，其工作过程如下： 当B 口 I/O输出为高电平时，发光二极管不亮，TR2截止，电机M2就不工作，反之，当B 口 I/O输出 为低电平时，发光二极管发光，可控硅TR2被触发导通，驱动电机M2工作。2.2 调压控制方式的电机驱动接口在有些家用电器中，需要对电机进行调速，此时可利用图3所示的驱动控制电路实现。图3中有两 个不同的接口电路，它的结构是类同的。只是电机部分的电路不同，这些电路的工作还需要电源过零信 号同步。电源过零信号可以从电源变压器低压端整流后取得。图中A

8、口 I/O是单相电容电机调速控制电 路。其电路由OC1(MOC3021)，TR1和电机M1组成，在过零信号同步作用下，A 口 I/O线输出100Hz 的移相信号，正脉冲使双向耦合管中的发光二极管导通发光，进而触发TR1，随着移相角不同，TR1的 导通情况就不同，电机M1上得到的电压就不同，所以它的速度也就不同。从而达到了调速的目的。B I/O和A I/O相似。区别在于电机部分，电容C4是电机的启动电容，当TR2导通时，电机M2的 工作电流很大，在R7上形成较大的压降，从而触发TR3导通，C4和启动绕组有电流，电机启动。当转 速稳定时，工作电流下降，从而使R7上的电压降变小，TR3不导通，C4和启动绕组断开。电机此后进 入正常工作状态。图中的C5和R8是阻容吸