1、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器介紹作者:佚名來(lái)源:不詳錄入:Admin更新時(shí)間：2008-7-26 19:35:30點(diǎn)擊數(shù)：3【字體：，】隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)在家用電器中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。單片機(jī)需要根據(jù)一定的控制規(guī)律控制 家用電器中的一些功率部件工作。這些部件是實(shí)現(xiàn)家用電器功能的重要部件。例如洗衣機(jī)中的洗滌電機(jī) 和脫水電機(jī)；電熱爐中的加熱元件（硅碳棒或電熱絲等）；電冰箱和空調(diào)器中的壓縮電機(jī)；在微波爐中的磁 控管；在電磁爐中的變換電路，在半導(dǎo)體冰箱中的熱電堆管等。單片機(jī)是微電子器件，它的輸入信號(hào)功 率很小，要直接驅(qū)動(dòng)大功率部件是不可能的，要實(shí)現(xiàn)其控制作用，需要中間的變換電路，這種電路就是 中間驅(qū)動(dòng)電路

2、接口。本文主要介紹常用的單片機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路接口。電機(jī)的控制是家用電器中一種普遍的應(yīng)用技術(shù)，用單片機(jī)去控制家用電器中的電機(jī)，使之具有一定 的狀態(tài)和性能，必須有適當(dāng)?shù)慕涌陔娐?。一方面，電機(jī)是大功率執(zhí)行元件，另一方面，它是感性負(fù)載。 在家電的控制中，應(yīng)給予考慮。例如洗衣機(jī)和電冰箱及空調(diào)器等家用電器中都是由電機(jī)拖動(dòng)工作，而且 這些電機(jī)的工作狀態(tài)是不一樣的。空調(diào)器和電冰箱的電機(jī)用于帶動(dòng)壓縮機(jī)工作，所以它工作在間歇狀態(tài); 洗衣機(jī)中的電機(jī)則工作在正反轉(zhuǎn)狀態(tài)；而電風(fēng)扇的電機(jī)則工作在長(zhǎng)期運(yùn)行工作狀態(tài)或調(diào)速工作狀態(tài)。要 用單片機(jī)進(jìn)行控制必須采用不同的驅(qū)動(dòng)電路和接口電路。1電機(jī)控制的基本元件和電路1.1雙向光電耦合

3、器雙向光電耦合器和一般光電耦合器不同。一般光電耦合器由發(fā)光二極管和光敏三極管組成，所以輸 出級(jí)光敏三極管中的電流是單向的。在雙向光電耦合器中，輸入級(jí)是發(fā)光二極管，輸出級(jí)是光敏雙向管，在導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)的雙向電流達(dá) 100毫安，壓降小于3伏，導(dǎo)通時(shí)最小維持電流為100微安。在截止時(shí)，其阻斷電壓為直流250伏，當(dāng)維 持電流小于100微安時(shí)，雙向管從導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。?dāng)阻斷電壓大于250伏，或發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，則雙 向管導(dǎo)通。為了降低雙向光電耦合器的誤觸發(fā)率，通常在光電耦合器的輸出端加阻容吸收電路。雙向光 電耦合器又稱(chēng)為雙向晶閘管驅(qū)動(dòng)器，專(zhuān)門(mén)用于驅(qū)動(dòng)雙向晶閘管。類(lèi)型有過(guò)零觸發(fā)耦合器（例如MOC3030 等）

4、和非過(guò)零觸發(fā)耦合器（例如MOC3009）兩種。1.2固態(tài)繼電器SSR固態(tài)繼電器是電子繼電器，它有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，輸入端和輸出端之間有光電隔離，并且 是過(guò)零開(kāi)關(guān)輸出。其特點(diǎn)是：無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，所以無(wú)振動(dòng)，無(wú)沖擊噪聲；開(kāi)關(guān)速度快，通常小于10微秒； 不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)輸出；在半個(gè)周期內(nèi)有鎖存功能；靈敏度高；可直接由TTL或CMOS邏輯控制，輸出間的 電容小等。經(jīng)常用于微機(jī)控制的接口電路中。1.3感性負(fù)載控制電路電路如圖1所示。在控制電路中用了兩個(gè)雙向光電耦合器。因?yàn)槊總€(gè)雙向光電耦合器只能耐250伏 的直流電壓，不能直接用在220伏的交流電路中(其峰值電壓為311伏)。圖中R2和R3是平衡電阻，其 作

5、用是使兩個(gè)光電耦合器分得相同的電壓。R4是限流電阻。R4的選取可按下式選擇。R4=Vpr/1.2。Vpr是加在MOC3011上的峰值電壓，圖中R4的阻值取180歐姆。由于感性負(fù)載電流和電壓不同相，所以其電壓的變化率就升高，由此容易引起誤觸發(fā)。為了減小電 壓的變化率，常在電路中加RC阻容吸收環(huán)節(jié)，圖1中的阻容吸收電路由R5和C1組成。取值由Itg(雙 向可控硅控制極的觸發(fā)電流)確定。如果雙向可控硅所控制的是電阻性負(fù)載，可以不用RC阻容吸收電路。2單片機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口電路大功率驅(qū)動(dòng)部件一一電機(jī)，在家用電器中一般有兩種工作方式，一種是開(kāi)關(guān)控制方式；另一種是調(diào) 壓控制方式。前者用于起停壓縮機(jī)及洗滌電機(jī)

6、等。后者用于電風(fēng)扇等的調(diào)速控制。2.1開(kāi)關(guān)控制方式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口電路如圖2所示。圖中所示有兩個(gè)部分。上面部分是直接邏輯電平耦合電路接口，下面部分是光電 耦合電路接口。在直接耦合電路中，電路是由三極管Q1，雙向可控硅TR1和電機(jī)M1等組成，其中雙向 可控硅TR1是工作在第二、第三象限，其門(mén)極的觸發(fā)信號(hào)為負(fù)電壓。即當(dāng)三極管Q1導(dǎo)通后觸發(fā)雙向可 控硅TR1使之導(dǎo)通，而當(dāng)Q1截止時(shí)，TR1也截止。其工作過(guò)程是：當(dāng)單片機(jī)的A 口 I/O輸出為低電平 時(shí)，三極管Q1截止，此時(shí)雙向可控硅TR1沒(méi)有被觸發(fā)也處于截止?fàn)顟B(tài)，壓縮機(jī)等電機(jī)就不工作；當(dāng)單 片機(jī)的A 口 I/O輸出為高電平時(shí)，Q1導(dǎo)通，TR1被觸發(fā)導(dǎo)通

7、，壓縮機(jī)開(kāi)始工作。在光電耦合電路接口中， 驅(qū)動(dòng)電路由雙向光電耦合器OC1(MOC3081)和雙向可控硅TR2和電機(jī)M2等元件組成，其工作過(guò)程如下： 當(dāng)B 口 I/O輸出為高電平時(shí)，發(fā)光二極管不亮，TR2截止，電機(jī)M2就不工作，反之，當(dāng)B 口 I/O輸出 為低電平時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光，可控硅TR2被觸發(fā)導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電機(jī)M2工作。2.2 調(diào)壓控制方式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口在有些家用電器中，需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，此時(shí)可利用圖3所示的驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)。圖3中有兩 個(gè)不同的接口電路，它的結(jié)構(gòu)是類(lèi)同的。只是電機(jī)部分的電路不同，這些電路的工作還需要電源過(guò)零信 號(hào)同步。電源過(guò)零信號(hào)可以從電源變壓器低壓端整流后取得。圖中A

8、口 I/O是單相電容電機(jī)調(diào)速控制電 路。其電路由OC1(MOC3021)，TR1和電機(jī)M1組成，在過(guò)零信號(hào)同步作用下，A 口 I/O線(xiàn)輸出100Hz 的移相信號(hào)，正脈沖使雙向耦合管中的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，進(jìn)而觸發(fā)TR1，隨著移相角不同，TR1的 導(dǎo)通情況就不同，電機(jī)M1上得到的電壓就不同，所以它的速度也就不同。從而達(dá)到了調(diào)速的目的。B I/O和A I/O相似。區(qū)別在于電機(jī)部分，電容C4是電機(jī)的啟動(dòng)電容，當(dāng)TR2導(dǎo)通時(shí)，電機(jī)M2的 工作電流很大，在R7上形成較大的壓降，從而觸發(fā)TR3導(dǎo)通，C4和啟動(dòng)繞組有電流，電機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn) 速穩(wěn)定時(shí)，工作電流下降，從而使R7上的電壓降變小，TR3不導(dǎo)通，C4和啟動(dòng)繞組斷開(kāi)。電機(jī)此后進(jìn) 入正常工作狀態(tài)。圖中的C5和R8是阻容吸