PCBA高端定制优质服务商

资讯中心

News
News 新闻详情

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

日期: 2021-04-09
浏览次数: 647
作者: ULN2003
来源: ULN2003

什么是驱动器IC以及有关继电器驱动器IC的解释?

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

继电器驱动器IC

继电器驱动器IC是一种电磁开关,每当我们要使用低压电路来接通和断开连接至220V主电源的灯泡时,都将使用该继电器驱动器IC。运行继电器线圈所需的电流超出了各种集成电路(如运算放大器等)所提供的电流。继电器具有独特的特性,并被比固态设备坚固的固态开关取代。高电流容量,承受ESD的能力和驱动电路隔离是继电器的独特特性。驱动继电器的方式多种多样,其中一些继电器驱动器IC如下所示。

  • 高侧拨动开关驱动器

  • 低侧拨动开关驱动器

  • 双极NPN晶体管驱动器

  • N沟道MOSFET驱动器和

  • 达林顿晶体管驱动器

  • ULN2003驱动程序

继电器驱动器IC电路

继电器是允许低功率电路控制信号或接通或断开高电流的组件,应将其与控制电路电气隔离。

所需组件

  • 齐纳二极管

  • 6-9V继电器

  • 9V电池或直流电源

  • 2N2222晶体管

  • 1K欧姆电阻

  • 第二输入电压源

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

继电器驱动器IC电路

为了驱动继电器,我们使用晶体管,只有很少的功率可以用来驱动继电器。由于晶体管是放大器,因此基极引线接收足够的电流,以使更多的电流从晶体管的发射极流向集电极。如果基极一旦获得足够的功率,则晶体管从发射极传导至集电极并为继电器供电。

即使没有输入电流或电压施加到晶体管的基极引线,晶体管的发射极到集电极通道也将打开。因此,阻止电流流过继电器线圈。

如果有足够的电流或电压作为基础引线的输入,则发射极至集电极通道将打开,并允许电流流经继电器的线圈。交流电或直流电可用于为继电器和电路供电。继电器是电磁设备,可让小功率电路借助电磁铁移动的电枢来切换高电流ON和OFF开关设备。

驱动器电路用于增强或放大来自微控制器的信号,以控制半导体器件中的电源开关。驱动器电路的功能包括隔离控制电路和电源电路,检测故障,将故障存储并报告给控制系统,作为故障预防措施,分析传感器信号并创建辅助电压。

驱动电路

典型的数字逻辑输出引脚仅提供数十MA的电流。诸如大功率LED,电动机,扬声器,灯泡,蜂鸣器,螺线管和继电器之类的外部设备可能需要数百MA,并且它们需要相同的电压。为了控制使用DC的小型设备,基于晶体管的驱动器电路用于将电流放大到所需水平。如果电压和电流水平在理想范围内,则该晶体管的作用就像由较低电流数字逻辑信号控制的高电流开关一样。有时会使用分立的BJT代替MOSFET晶体管,尤其是在如下所示的旧式或低压电路中。

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

驱动电路

使用BJT晶体管的基本驱动器电路

也可以使用PNP,NPN或MOS晶体管。晶体管提供电流增益。晶体管基极上使用的电阻为1K欧姆。在感性负载(例如,电动机,螺线管,继电器)上,通常会在负载两端向后连接一个二极管,以抑制关闭设备时产生的电压尖峰(反电动势)。

电感V = L * di / dt

关闭设备电源时会产生负电压尖峰。为了保护晶体管,有时还跨接晶体管而不是负载连接二极管。下面显示的2N3904是一个小的分立BJT晶体管,用于需要小于200MA的驱动器电路。在具有BJT的电路中,Vcc –电压高于逻辑电源,电动机或继电器需要6或12V DC。

负载直接连接到电池电源,不能通过电池操作设备中的稳压器。诸如电动机之类的许多设备在首次打开时会产生更多的流入电流尖峰。注意最大额定电流。

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

继电器驱动电路

低侧驱动器的优点

提供了更多接口选项,其中包括流行的ULN2003驱动程序。

  • 易于与低压逻辑电路接口。

  • 使用的组件更少。

  • 较便宜的NPN驱动晶体管。

  • 继电器电源可减少稳压器的负载。

  • 它使用更常见的NPN驱动晶体管。

  • 接口中继更容易。

  • 这是经济的。

  • 使用行业标准技术。

ULN2003具有内部钳位二极管。尽管这些方法在非关键应用程序中可以正常工作,但会导致毛刺增加。

钳位二极管

钳位,续流或换向二极管为驱动器开关断开时的感应放电电流提供了一条路径。如果未提供,它将在开关中产生电弧,而该电弧通常不会损坏开关触点,随着时间的流逝会导致触点退化,是的,这样做会破坏晶体管。二极管的要求不严格,在低功率应用中1N4148信号二极管通常可以正常工作。

避免发射器跟随器驱动程序。如果在4007中将继电器切换为OFF,则二极管会消除反电动势并保护晶体管。继电器的ON状态由LED指示。

直流继电器驱动器IC电路

让我们看一下使用直流电源操作的继电器的继电器驱动器电路的结构。为了驱动DC继电器,需要一定数量的DC电压来对继电器和齐纳二极管进行定级。继电器工作并打开或闭合电路中的开关需要电压。继电器具有额定电压。这被称为继电器的数据表,以评估其线圈电压。为了实现继电器的功能,它必须在其线圈端子上接收该电压。因此,如果继电器的额定电压为9VDC,则其工作时应获得9伏的直流电压。为了消除继电器电路的电压尖峰,需要二极管来使其正常工作。继电器的线圈充当电感器。

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

直流继电器驱动器电路

电感器是承受电流变化的电子组件,电感器也是缠绕在导电芯上的电线线圈。尖峰电压会损坏电路中的所有组件,还会损坏继电器的开关触点。为防止这些电压尖峰,二极管保持与继电器并联的反向偏置,该二极管充当瞬态(尖峰)抑制器,在线圈上形成电压之前通过导通来消除电压尖峰。瞬态抑制器抑制了这些尖峰。如果电压达到某个阈值,则二极管会传导反向偏置电流。二极管的作用是将多余的功率分流到地,如果电压达到击穿电压,二极管将导通。

所需组件

  • 直流继电器

  • 齐纳二极管

  • 直流电压源或直流电源。

齐纳二极管与继电器并联反向偏置。

上面使用的继电器的额定电压为9伏。在这种情况下,9V DC电压源为电阻供电。放置齐纳二极管反向偏置以抑制由断开和闭合继电器引起的瞬变。如果达到特定阈值,这会将所有多余的功率分流到地面。这是操作继电器的过程。以所需的功率驱动连接到输出的负载,继电器将闭合。

交流继电器驱动器IC电路

此交流继电器驱动器IC电路是一个使用交流电源运行的继电器,不能使用直流电源运行。为了运行一个交流继电器,需要以足够的交流电压达到继电器和瞬态抑制器的tp速率。在交流继电器电路中,我们不能使用二极管来消除电压尖峰。该二极管用交流电传导一个交替的半周期。我们使用RC串联网络,方法是跨线圈并联放置,以形成带有AC电路的工作瞬态电压抑制器。电容器会吸收过多的电荷,而电阻则有助于控制溢出。构成电路所需的组件如下

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

交流继电器驱动器电路

  • 交流继电器

  • 100欧姆电阻

  • 0.05微米法拉电容器

  • 交流电压源

注意:交流电源可能会从插入美国壁装电源插座的插头中出来。

小心直接从墙壁电源插座输出的交流电源,因为它会引起电击。从墙壁插座中拔出电源之前,请先咨询专业人员。

当使用额定电压为110VAC的继电器时,应从交流电源向其提供110V的电压。为了抑制电压尖峰,串联连接的电阻器和电容器充当瞬态电压抑制器。

继电器驱动器IC ULN2003

继电器驱动器uln2003 ic是高电压和电流的达林顿阵列ic,它由7个开路集电极达林顿对和公共发射极组成。一对达林顿是两个双极晶体管的排列。该IC属于ULN200x IC家族,并且该家族的各种接口与各种逻辑系列有关。该ULN2003 IC适用于5V TTL和CMOS逻辑器件。这些IC用作继电器驱动器,并驱动各种负载,线路驱动器,显示驱动器等。通常在驱动步进电机时也使用该IC。ULN2003中的达林顿对的额定电流为500mA,可承受600mA的峰值电流。在引脚布局中,i / ps和o / ps彼此相反。每个驱动器还具有一个抑制二极管,以在驱动感性负载时消除电压尖峰

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

继电器驱动器IC ULN2003

该项目设计用于三相固态继电器系统。它包含三个单相单元,其中每个相由带有RC缓冲网络的功率TRIAC单独控制,以实现零电压开关(ZVS)。

在每个阶段都使用光隔离器来接收来自8051系列微控制器的开关信号,负载与一组由光隔离器驱动的TRIACS串联连接。该微控制器被设计为在零电压脉冲之后产生输出脉冲,以确保负载在电源波形的零交叉处接通。

TRIAC驱动器(光电隔离器)的过零功能可确保产生低噪声,从而避免了在电阻性和电感性负载上突然涌入电流。在该项目中,两个按钮用于从微控制器中随机产生信号,远离ZVS,即与波形的零电压供应电压不一致。

使用IC ULN2003的继电器驱动电路及其工作解释_ULN2003

具有ZVS项目套件的半导体继电器

因此,用作负载的灯被强制在非ZVS点打开和关闭,但最终切换仅在下一个ZVS上发生。使用CRO或DSO,我们可以看到提供给负载的电压波形,以验证零电压点处负载的开/关。

此外,可以通过在工业中用于重载切换的每个阶段中使用2个背靠背SCR来增强此项目。还可以结合过载和短路保护,以提高可靠性。


Copyright © 2018- 2022 深圳市润泽五洲电子科技有限公司
犀牛云提供企业云服务
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

5

电话号码管理

  • 4006-971-972
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

回到顶部
展开