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继电器的实际电路中可以设计怎样的放大电路来实现功能?

提问者未给出电路图,无法介绍其描述中说的C1和D3在电路中的作用。下面以NPN型三极管驱动继电器为例,来介绍一下继电器驱动电路的设计方法。


三极管驱动继电器的电路原理图。

上图中是一个采用NPN型硅三极管驱动继电器的简单电路。三极管VT在这个电路中工作于开关状态,继电器线圈为三极管的集电极负载,电阻R为三极管基极的限流电阻。

平时,控制电路输出为低电平(其输出电压Vout接近地电位),VT基极电压接近地电位,故VT截止(此时VT的c-e两极之间的电阻极大,如同一个断开的开关),继电器无电不工作。当控制电路输出为高电平(此时Vout接近5V)时,VT因其基极获得足够大的电流而饱和导通(此时VT的c-e两极之间如同一个闭合的开关),继电器线圈得电工作,其常开触点闭合,被控负载亦得电工作。这就是继电器驱动电路的工作原理。


5V继电器的外形。

下面来介绍一下电路中各元件的选取方法。继电器的工作电压由具体电路决定,在允许的情况下,选用工作电压高的继电器,可以减小继电器消耗的电流。一般工作电压越低的继电器,其线圈直流电阻越小,工作电流也就越大。继电器触点容量,视被控负载的功率而定。与继电器线圈并联的二极管VD为保护二极管,其可以防止继电器线圈断电瞬间产生的反向感生电压将VT的c-e两极击穿。该二极管一般选用1N40XX系列的硅整流二极管即可。

电阻R的计算方法

在这种三极管驱动继电器的电路中,电阻R的取值很重要,若取值太大,三极管不能处于充分导通状态;若取值太小,则基极电流过大,可能会损坏三极管的be结。为了计算方便,这里假定继电器线圈的工作电流为100mA,三极管的β为200,则三极管基极电流Ib=100mA/200=0.5mA。也就是说,VT要想处于饱和导通状态,其Ib需要≥0.5mA,由于Ib越大,VT的饱和压降越小,故通常取计算值的1.5~2倍,为了计算方便,这里取Ib为1mA。由于控制电路输出的高电平可接近5V电源电压,这里假定其Vout为5V,三极管be结的电压为0.7V,则R=5V-0.7V/1mA=4.3KΩ。R选用4.3KΩ/¼W的金属膜电阻即可。


TO-92封装的8050三极管的外形。

电路中的三极管VT可以选用常用的NPN型硅三极管8050。为了减轻前级电路的负担,三极管尽量选用β高的管子,若选用8050三极管时,最好选用带后缀字母“D”的管子,这类带字母“D”的管子,β皆在200以上。

若想了解更多的电子电路知识,请关注本头条号,谢谢。 17:42 Feb16

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