测控的电路-逻辑控制电路第八章

1、1功用：功用：灯光的灯光的“亮亮”和和“暗暗”；电动机的电动机的“转转”和和“停停”；阀门的阀门的“开开”和和“关关”应用：应用：控制执行元件的逻辑状态。控制执行元件的逻辑状态。两种基本逻辑状态两种基本逻辑状态“真真”和和“非非”的控制的控制复合逻辑组态的控制复合逻辑组态的控制较简单的逻辑控制电路是二值可控元件驱动电路较简单的逻辑控制电路是二值可控元件驱动电路第八章第八章 逻辑（与数字）控制电路逻辑（与数字）控制电路2第一节第一节 二值可控元件驱动电路二值可控元件驱动电路一、一、 功率开关驱动电路功率开关驱动电路功率器件功率器件：晶体管晶体管驱动电路、驱动电路、场效应管场效应管驱动电路和驱动电

2、路和晶闸管晶闸管驱动电路驱动电路驱动负载：驱动负载：电阻型电阻型负载驱动电路和负载驱动电路和电感型电感型负载驱动电路负载驱动电路负载电源：负载电源：直流电源负载直流电源负载驱动电路和驱动电路和交流电源负载交流电源负载驱动电路驱动电路 功率开关驱动电路功率开关驱动电路 继电器与电磁阀驱动电继电器与电磁阀驱动电路路 步进电动机驱动电路步进电动机驱动电路 对二值控制信号进行功率放大 控制执行元件的工作状态功能：分类：31、晶体管直流负载功率驱动电路、晶体管直流负载功率驱动电路 +Ec VD ZL IL Ui R V I b 合理确定合理确定Ui 、R与晶体管与晶体管V的电的电流放大系数流放大系数值之

3、间的数值关系，值之间的数值关系，充分满足充分满足: IbIL/，确保确保V导通时工作于饱和区，以导通时工作于饱和区，以降低降低V的导通电阻及减小功耗。的导通电阻及减小功耗。 原理原理: Ui 控制控制Ube，进而控制负载回路的导通与截止，进而控制负载回路的导通与截止应用特性应用特性(负载所需的电流不太大负载所需的电流不太大 ) 单个晶体管提供驱动电流小于单个晶体管提供驱动电流小于500mA复合晶体管提供驱动电流复合晶体管提供驱动电流0.515A42 、场效应管直流负载功率驱动电路场效应管直流负载功率驱动电路用于功率驱动电路的场效应晶体管称为功率场效应晶体管用于功率驱动电路的场效应晶体管称为功率

4、场效应晶体管。 电压控制器件； 输入阻抗高； 驱动功率小； 开关速度快； 含有寄生二极管的漏、源级不能反接； 较高开启阈值电压，抗干扰能力强。 特点：特点：VMOS场效应场效应晶体管电极晶体管电极53、 晶闸管交流负载功率驱动电路晶闸管交流负载功率驱动电路 阳极 A 门极 G 阴极 K 电极 MT2 门极 G 电极 MT1 交流负载的功率驱动电路，通常采用晶闸管来构成。交流负载的功率驱动电路，通常采用晶闸管来构成。单向晶闸管单向晶闸管双向晶闸管双向晶闸管l 阳极与阴极间加正向电压阳极与阴极间加正向电压l 门极与阴极间加正向触发电压门极与阴极间加正向触发电压UGKl 一旦导通，只要一旦导通，只要

5、I I H，无须，无须UGKl 门极门极G与电极与电极MT2间加正间加正/负触发电负触发电压压UGKl 双向导通双向导通导通条件导通条件导通条件导通条件关断条件关断条件I I HI I H关断条件关断条件ER1VLC4N25VDV1VSP1P2R2CeR3b2b1R4V2R5ZLAGV3KILuUi交流半波导通功率驱动电路交流半波导通功率驱动电路U i高电平，在高电平，在u的正半周，的正半周，V3导通导通7单结晶体管（双基极晶体管）单结晶体管（双基极晶体管）n外部结构：外部结构：3 3个电极个电极n内部结构：一个内部结构：一个PNPN结结符号及等效电路符号及等效电路8 触发晶闸管触发晶闸管电容

6、器两端的电压与电容器两端的电压与R4两端电压波形两端电压波形9实用中应注意实用中应注意: : 如果驱动的是感性负载，必须设置合理如果驱动的是感性负载，必须设置合理的关断泄流回路，一方面可保护开关器件，的关断泄流回路，一方面可保护开关器件，另外也可起到消除对外电磁干扰的作用另外也可起到消除对外电磁干扰的作用。10交流全波导通功率驱动电路交流全波导通功率驱动电路U i低低电平，电平，VT2导通导通11二、继电器与电磁阀驱动电路二、继电器与电磁阀驱动电路在输入一定的物理量（例如电流、电压、转速、时间、温度等）的作用下，自动接通或者断开触点，完成电路通、断功能。继电器和电磁阀都是电感性负载，是典型二值

7、可控元件继电器和电磁阀都是电感性负载，是典型二值可控元件。对输入隔离、处理；对输出驱动功能的自动控制器件。对输入隔离、处理；对输出驱动功能的自动控制器件。工作原理：工作原理：12继电器的分类：继电器的分类：按继电器的工作原理或结构特征分类按继电器的工作原理或结构特征分类：电磁继电器、温度继电器、：电磁继电器、温度继电器、固态继电器等固态继电器等按继电器的外形尺寸分类：按继电器的外形尺寸分类：微型继电器、超小型微型继电器、小微型继电器、超小型微型继电器、小型微型继电器型微型继电器按继电器的负载分类：按继电器的负载分类：微功率继电器、弱功率继电器、中功率继微功率继电器、弱功率继电器、中功率继电器和

8、大功率继电器电器和大功率继电器按反应的物理量分类：按反应的物理量分类：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率继电器、气体（瓦斯）继阻抗继电器、频率继电器、气体（瓦斯）继电器电器13电磁继电器由由触点、线圈触点、线圈与与磁路系统磁路系统（包括铁心，衔铁，（包括铁心，衔铁，铁軛，非磁性垫片）及铁軛，非磁性垫片）及反作用弹簧等反作用弹簧等组成。组成。当线圈通入一定数值的电流或施加一定电压时，当线圈通入一定数值的电流或施加一定电压时，根据电磁铁的作用原理，可使装在铁軛上的可根据电磁铁的作用原理，可使装在铁軛上的可动衔铁吸合，因而带动附属机构使活

9、动触点与动衔铁吸合，因而带动附属机构使活动触点与一固定触点接通，与另一固定触点断开。一固定触点接通，与另一固定触点断开。利用触点的这种利用触点的这种闭合闭合或或打开打开，就可以对电路进，就可以对电路进行通断控制。行通断控制。14电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理15电流继电器和电压继电器电流继电器或电压继电器是按作用于线电流继电器或电压继电器是按作用于线圈的激励性质来区分的。圈的激励性质来区分的。如果继电器是按照通入线圈的电流的大如果继电器是按照通入线圈的电流的大小而动作的，就是电流继电器。电流继小而动作的，就是电流继电器。电流继电器与负载是串连的。电器与负载是串连的。如果继电器是按照施

10、加到线圈上的电压如果继电器是按照施加到线圈上的电压大小来动作的，就是电压继电器。电压大小来动作的，就是电压继电器。电压继电器施与负载电路并联工作的。继电器施与负载电路并联工作的。16中间继电器和时间继电器中间继电器中间继电器是电磁式继电器的一种，本质上仍属于电压继电器，但它具有触点多、触点电流大和动作灵敏等特点，所以常用于某一电器与被控电路之间，以扩大电器的控制触点数量和容量。时间继电器时间继电器是在电路中对动作时间起控制作用的继电器。它得到输入信号后，需经过一定的时间，其执行机构才会动作并输出信号，对其它电路进行控制。17固态继电器(SSR)由微电子电路、分立电子器件、电力电子功率器组成的无

11、触点开关。是一种新型电子继电器，其输入控制电流小，用TTL 、HTL 、CMOS等集成电路或加简单的辅助电路就可以直接驱动。适于做微机测控系统中输出通道的控制元件；其输出利用可控硅或晶体管驱动，无触点。与普通的电磁式继电器相比，有无机械噪声、无抖动、开关速度快、体积小、重量轻、寿命长、工作可靠等特点。18固态继电器固态继电器数字控制信号负载“1” 断开“0” 接通19交流继电器的控制20步进电机驱动电路 A+ 步进脉冲 脉 功 B+ 冲 率 C+ 步进方向 分 放 A 配 大 B 电源控制 电 电 C 路 路 电动机脉冲分配电路脉冲分配电路亦称环形分配器，用来对输入的步进脉冲进行逻辑亦称环形分配器，用来对输入的步进脉冲进行逻辑变换，产生给定工作方式所需的各相脉冲序列信号。变换，产生给定工作方式所需的各相脉冲序列信号。功率放大电路功率放大电路对脉冲分配电路输出的信号进行放大，产生使电动对脉冲分配电路输