常用驅動部件接口技術9

甘肅冶金高級技術學院單片機接口技術及應用2023/2/41甘肅冶金高級技術學院第九章常用驅動部件接口技術9.1

概述2023/2/42甘肅冶金高級技術學院第10章功率接口在MCS-51單片機系統(tǒng)中有時需要單片機控制各種各樣的外設，如電動機、電磁鐵，繼電器、燈泡等，顯然這些不能用單片機的I/O線來直接驅動，而必須經(jīng)過單片機的接口電路來驅動。此外，為了隔離和抗干擾，有時進行電路隔離。本章將介紹常用的各種接口器件以及它們與MCS-51單片機的接口電路。掌握要點

1.MCS-51常用接口器件

2.MCS-51常用接口設計

2023/2/43甘肅冶金高級技術學院MCS-51常用接口器件掌握要點常用接口器件 晶閘管

單向晶閘管SCR

雙向晶閘管TRIAC

繼電器

電磁式繼電器

固態(tài)繼電器 功率管

功率晶體管

功率場效應管 光電耦合器 晶體管輸出型 晶閘管輸出型

2023/2/44甘肅冶金高級技術學院MCS-51常用接口設計掌握要點

常用接口設計

晶閘管

雙向晶閘管TRIAC設計 繼電器

電磁式繼電器設計

固態(tài)繼電器設計 功率管 功率晶體管設計

功率場效應管設計 光電耦合器

晶體管輸出型設計

晶閘管輸出型設計

2023/2/45甘肅冶金高級技術學院單向晶閘管SCR單向晶閘客以稱可控硅整流器，它有截止和導通兩穩(wěn)定狀態(tài)，其結構如圖所示。在使用中，滿足其下工作條件：導通條件：晶閘管陽極加下正電壓，控制極加上一控制正電壓關斷條件：流過晶閘管的電流小于其維持電流。單向晶閘管參數(shù)單向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。在應用中最重要的是極限參數(shù)。以下三個參數(shù)是特別重要的：

斷態(tài)重復峰值電壓VDRM:在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件下，以重復率為50次/秒，持續(xù)時間不大于10ms,而重復加在陽陰極這間仍使晶閘管不至于導通的正向峰值電壓。

反向重復峰值電壓VRRM:在門極開路的條件下，以重復率為50次/秒，持續(xù)時間不大于10ms,而重復加在陽陰極這間仍使晶閘管不至于導通的反向峰值電壓。

額定通態(tài)平均電流IT(AV):在規(guī)定環(huán)境溫度（＋50℃）、標準散熱和全導通（導通角為180。的條件下晶閘管允許通過的工頻電流的最大平均值。

2023/2/46甘肅冶金高級技術學院雙向晶閘管TRIAC雙向晶閘管又稱三極管半導體開關元件（BidirectionalTriodeThyristor），它正負信號都可以觸發(fā)導通，觸發(fā)后導通是雙向的，其結構如圖所示。在使用中，滿足其下工作條件：導通條件：在第一、三象限需正觸發(fā)，在二、四象限需負觸發(fā)。關斷條件：流過晶閘管的電流小于其維持電流。雙向晶閘管參數(shù)雙向晶閘管的參數(shù)有極限參數(shù)、溫度特性參數(shù)、電氣參數(shù)三類。在應用中最重要的是極限參數(shù)。以下二個參數(shù)是特別重要的：

斷態(tài)重復峰值電壓VDRM:在門極開路和晶閘管正向阻斷的條件下，以重復率為50次/秒，持續(xù)時間不大于10ms,而重復加在陽陰極這間仍使晶閘管不至于導通的正向峰值電壓。

額定通態(tài)平均電流IT(AV):在規(guī)定環(huán)境溫度（＋50℃）、標準散熱和全導通（導通角為180。的條件下晶閘管允許通過的工頻電流的最大平均值。

2023/2/47甘肅冶金高級技術學院繼電器電磁式繼電器：電磁式繼電器是一種較普通的開關隔離方式，其觸點有常開和常閉，可有多組觸點。其電路圖符如圖所示。電磁式繼電器常用參數(shù)如下：額定電流：在正常工作中設計的最大流過的電流。一般標注在元件上如：AC：10A

DC：20A

額定驅動電壓：使繼電器常開觸點閉合所加的驅動電壓。一一般標注在元件上如：AC220VDC12V固態(tài)繼電器：它是一種四端器件，其中兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端，中間采用隔離器件，以實現(xiàn)輸入與輸出之間的電隔離。常用的光電耦合式固態(tài)繼電器內部原理如圖所示。2023/2/48甘肅冶金高級技術學院功率晶體管

功率晶體管的基本工作原理和一般晶體管是一樣的，但它應用于大功率范圍，一般有以下性能：

1.耐壓高

2.工作電流大

3.開關時間短

4.飽和壓降低

5.可靠性高從制造工藝上，一般采用三重擴散工藝結構，在邏輯上都采用達林頓結構，并附有加速二極管和續(xù)流二極管，其內部如圖所示。2023/2/49甘肅冶金高級技術學院功率場效應管

功率場效應晶體管，即是在大功率范圍的場效應晶體管。在應用中，功率場效應晶體管有比雙極型晶體管更好的特性。

1。開關速度快

2。可并聯(lián)使用

3。較高的可靠性

4。較強的過載能力

5。驅動電路要求較低從制造工藝上，較多采用V溝槽工藝，這種工藝生產(chǎn)的管子稱為VMOS場效管，其電流容量大、耐壓能力強、跨導性好、開關速度快等優(yōu)良特性，幫在功率應用領域有廣泛應用。2023/2/410甘肅冶金高級技術學院單向晶閘管內部結構圖

2023/2/411甘肅冶金高級技術學院雙向晶閘管內部結構圖

2023/2/412甘肅冶金高級技術學院功率晶體管內部結構圖

2023/2/413甘肅冶金高級技術學院場效應管驅動接口圖

2023/2/414甘肅冶金高級技術學院光電開關計數(shù)脈沖輸入接口圖

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