一般而言,我们在开发各种单片机外围电路的时候,总会遇到两个问题:
一般而言,单片机使用LED都会将LED的阴极连接至单片机的引脚,然后,阳极连接VCC。
但是这样,也有一个问题,VCC的电流一般都比较大,在几百MA,而一个小小的二极管的电流消耗也不多,顶多几十MA,所以。。。
我们需要在二极管的阳极与VCC之间加一个限流电阻,以防止大电流导致的二极管烧毁。
我们知道LED是一个非线性元件,但是在这个电路中,我们可以简化的看成一个接近2V的二极管。不同颜色的LED稳压值不同,但都在2V左右。通常我们按2V值进行计算;工作电流一般在0到25mA这个区间,最大工作电流具体还要看其温度特性,如果它工作环境比较恶劣,可能最大电流就只有8mA左右。这个电流作为最大电压时的工作电流。通常我们设计时取2mA到3mA左右即可。因为电流再大,其亮度变化不明显。这样我们就有了计算公式:
有了上面计算的电阻值和电流值,我们就能计算最大消耗功率。由于消耗在电阻上的功耗是热量,交流可按有效值进行计算。
首先,不得不说一下继电器的结构,简而言之,继电器的控制端就是一个电磁线圈,通电后,线圈变成了一个电磁铁,把触电的铁片吸附,来使受控端导通。
所以,我们需要做的就是控制这个电磁铁的通电与否。
== 那么,我们把LED的驱动电路用在继电器的驱动电路上可以吗? ==
当然不行。第一点,单片机IO的驱动能力有限,对于单片机来说,继电器和电磁阀这种负载已经属于非常“大功率”的负载了,已经超出大多数单片机的IO驱动能力。第二点,继电器的控制端是一个电磁线圈,可以简化看成一个电感,这类感性负载在关断时会产生自感电压,也容易烧坏单片机。
所以,我们需要一个间接的方式来驱动他。
然而关于间接驱动,我们想要做到的只有两个要求,第一,将IO口的电流进行放大,并驱动电磁线圈,第二,将线圈产生的自感电压进行屏蔽或者过滤。
明白了要求,那就很好找到解决方案,学过模电的同学都知道一个电路:三极管放大电路
当然,做了这些以后,我们驱动一般的负载,比如说蜂鸣器啊,大功率的LED什么的可以,如果要驱动继电器,还差点东西。
一般而言,屏蔽自感电压只需要一个小小的二极管就可以来做到反向续流,抑制浪涌。
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