MCU控制繼電器的電路設(shè)計解析

控制繼電器的兩種方式

控制繼電器斷開和閉合，無非就是控制繼電器電源端或接地端的通斷，通常選擇使用三級管開關(guān)或場效應(yīng)管開關(guān)來實現(xiàn)。不管采用何種方案，其思想是一致的，下面就控制電源通斷和控制接地通斷這兩個方面，用實際產(chǎn)品電路來分析一下繼電器電路設(shè)計的思想。

1.控制電源通斷

下圖中的電路是一款設(shè)備的12V繼電器控制電路，用于控制車輛油路通斷。

接線示意圖：

原理圖：

簡單分析一下電路：

VKK 是主電源，CON_OIL+ 接繼電器線圈的一端，繼電器線圈的另一端接地，CTRL_OIL 是 MCU 控制引腳。

CTRL_OIL ==》 低電平

當(dāng) CTRL_OIL 設(shè)置為低電平時，三極管Q23沒有導(dǎo)通，PMOS管Q20的 G

極被電阻R77拉高，也沒有導(dǎo)通，所以繼電器沒有電流流過，繼電器處于斷開狀態(tài)。

CTRL_OIL ==》 高電平

當(dāng) CTRL_OIL 設(shè)置為高電平時，三極管Q23導(dǎo)通，PMOS管Q20的 G 極被拉低到 1/2 VKK，VGS 《0，PMOS管Q20導(dǎo)通，繼電器線圈中有電流流過，繼電器處于閉合狀態(tài)。

2.控制接地通斷

下圖中的電路是另一款設(shè)備的12V繼電器控制電路，與上圖不同的是，這個是控制繼電器接地端通斷的。

接線示意圖：

原理圖：

簡單分析一下電路：

VKK 是主電源，繼電器線圈一端接電源，YOULU- 接繼電器線圈的一端，YOULU_CTRL- 是 MCU 控制引腳。

YOULU_CTRL-==》 低電平

當(dāng) CTRL_OIL 設(shè)置為低電平時，三極管Q7導(dǎo)通，三極管Q5導(dǎo)通，繼電器中有電流流過，繼電器處于閉合狀態(tài)。

YOULU_CTRL- ==》 高電平

當(dāng) CTRL_OIL 設(shè)置為高電平時，三極管Q7和Q5沒有導(dǎo)通，繼電器線圈中沒有電流流過，繼電器處于斷開狀態(tài)。

并聯(lián)在繼電器上的二極管稱為續(xù)流二極管，用于消除繼電器斷開瞬間產(chǎn)生的反向電動勢對電路的影響，使用續(xù)流二極管，當(dāng)電感性負(fù)載的電流有突然的變化或減少時，其電流可以較平緩地變化，避免突變電壓的產(chǎn)生。

這個原理圖中使用的是 1N4007，是一個通用二極管，一般用于整流，這種普通二極管的單向?qū)щ娞匦匀Q于P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成的PN結(jié)，由于結(jié)電容的存在，反應(yīng)時間并不太短，所以在開關(guān)電路斷開瞬間，普通的二極管可能還來不及導(dǎo)通，相當(dāng)于沒使用續(xù)流二極管，還是會產(chǎn)生較大反向電動勢，所以選用肖特基二極管應(yīng)該會好點。