常用驱动部件接口技术课件

2024/11/81

常用驱动部件接口技术2024/11/82

在MCS-51单片机系统中有时需要单片机控制各种各样的外设，如电动机、电磁铁，继电器、灯泡等，显然这些不能用单片机的I/O线来直接驱动，而必须经过单片机的接口电路来驱动。此外，为了隔离和抗干扰，有时进行电路隔离。本章将介绍常用的各种接口器件以及它们与MCS-51单片机的接口电路。掌握要点

1.MCS-51常用接口器件

2.MCS-51常用接口设计

2024/11/83MCS-51常用接口器件掌握要点常用接口器件 晶闸管

单向晶闸管SCR

双向晶闸管TRIAC

继电器

电磁式继电器

固态继电器 功率管

功率晶体管

功率场效应管 光电耦合器 晶体管输出型 晶闸管输出型

2024/11/84MCS-51常用接口设计掌握要点

常用接口设计

晶闸管

双向晶闸管TRIAC设计 继电器

电磁式继电器设计

固态继电器设计 功率管 功率晶体管设计

功率场效应管设计 光电耦合器

晶体管输出型设计

晶闸管输出型设计

2024/11/85单向晶闸管SCR单向晶闸客以称可控硅整流器，它有截止和导通两稳定状态，其结构如图所示。在使用中，满足其下工作条件：导通条件：晶闸管阳极加下正电压，控制极加上一控制正电压关断条件：流过晶闸管的电流小于其维持电流。单向晶闸管参数单向晶闸管的参数有极限参数、温度特性参数、电气参数三类。在应用中最重要的是极限参数。以下三个参数是特别重要的：

断态重复峰值电压VDRM:在门极开路和晶闸管正向阻断的条件下，以重复率为50次/秒，持续时间不大于10ms,而重复加在阳阴极这间仍使晶闸管不至于导通的正向峰值电压。

反向重复峰值电压VRRM:在门极开路的条件下，以重复率为50次/秒，持续时间不大于10ms,而重复加在阳阴极这间仍使晶闸管不至于导通的反向峰值电压。

额定通态平均电流IT(AV):在规定环境温度（＋50℃）、标准散热和全导通（导通角为180。的条件下晶闸管允许通过的工频电流的最大平均值。

2024/11/86双向晶闸管TRIAC双向晶闸管又称三极管半导体开关元件（BidirectionalTriodeThyristor），它正负信号都可以触发导通，触发后导通是双向的，其结构如图所示。在使用中，满足其下工作条件：导通条件：在第一、三象限需正触发，在二、四象限需负触发。关断条件：流过晶闸管的电流小于其维持电流。双向晶闸管参数双向晶闸管的参数有极限参数、温度特性参数、电气参数三类。在应用中最重要的是极限参数。以下二个参数是特别重要的：

断态重复峰值电压VDRM:在门极开路和晶闸管正向阻断的条件下，以重复率为50次/秒，持续时间不大于10ms,而重复加在阳阴极这间仍使晶闸管不至于导通的正向峰值电压。

额定通态平均电流IT(AV):在规定环境温度（＋50℃）、标准散热和全导通（导通角为180。的条件下晶闸管允许通过的工频电流的最大平均值。

2024/11/87继电器电磁式继电器：电磁式继电器是一种较普通的开关隔离方式，其触点有常开和常闭，可有多组触点。其电路图符如图所示。电磁式继电器常用参数如下：额定电流：在正常工作中设计的最大流过的电流。一般标注在元件上如：AC：10A

DC：20A

额定驱动电压：使继电器常开触点闭合所加的驱动电压。一一般标注在元件上如：AC220VDC12V固态继电器：它是一种四端器件，其中两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端，中间采用隔离器件，以实现输入与输出之间的电隔离。常用的光电耦合式固态继电器内部原理如图所示。2024/11/88功率晶体管

功率晶体管的基本工作原理和一般晶体管是一样的，但它应用于大功率范围，一般有以下性能：

1.耐压高

2.工作电流大

3.开关时间短

4.饱和压降低

5.可靠性高从制造工艺上，一般采用三重扩散工艺结构，在逻辑上都采用达林顿结构，并附有加速二极管和续流二极管，其内部如图所示。2024/11/89功率场效应管

功率场效应晶体管，即是在大功率范围的场效应晶体管。在应用中，功率场效应晶体管有比双极型晶体管更好的特性。

1。开关速度快

2。可并联使用

3。较高的可靠性

4。较强的过载能力

5。驱动电路要求较低从制造工艺上，较多采用V沟槽工艺，这种工艺生产的管子称为VMOS场效管，其电流容量大、耐压能力强、跨导性好、开关速度快等优良特性，帮在功率应用领域有广泛应用。2024/11/810单向晶闸管内部结构图

2024/11/811双向晶闸管内部结构图

2024/11/812功率晶体管内部结构图

2024/11/813场效应管驱动接口图