Part 01

前言

繼電器的驅(qū)動(dòng)方式有很多種，比如用三極管驅(qū)動(dòng)，2003芯片驅(qū)動(dòng)等，其中用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器是比較有性價(jià)比的一種電路驅(qū)動(dòng)方式，應(yīng)用比較廣泛，電路核心的工作原理是讓三極管工作在飽和區(qū)/截止區(qū)，讓三極管像一個(gè)開關(guān)一樣工作來控制繼電器的工作狀態(tài)，今天就來介紹一下涉及到的所有器件的選型計(jì)算。

Part 02

計(jì)算選型

我們以下面的原理圖為例來進(jìn)行選型說明：

Vin電壓一般來自于MCU IO口，比如5V的單片機(jī)，當(dāng)IO口輸出0V時(shí)，三極管截止，繼電器停止工作，當(dāng)IO口輸出5V時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器工作。

1.RB基極電阻選型 RB電阻的作用是為了限流，何謂限流？一是因?yàn)镸CU IO口的輸出電流能力有限，所以我們通過串聯(lián)RB電阻避免MCUIO口的輸出電流超過其最大輸出電流限值。二是因?yàn)槿龢O管要想工作在飽和區(qū)，需要滿足β*IB>IC，所以串聯(lián)RB電阻還是為了設(shè)置三極管的IB電流，以便三極管能工作在飽和區(qū)。知道了RB電阻的作用，計(jì)算就好說了：

IC_max/β_minβ_min為三極管的最小放大倍數(shù)，I_IO_MAX為MCUIO口的最大輸出電流限制，這兩個(gè)數(shù)值我們可以在三極管規(guī)格書，MCU規(guī)格書中找到）

知道了β_min，I_IO_MAX還不夠，還需要知道最大集電極電流IC_max：

IC_max=(Vcc-Vces)/R_relay (Vcc是電源電壓，Vces是三極管飽和CE電壓降，可以在三極管規(guī)格書中找到，R_relay是繼電器線圈等效電阻可以在繼電器規(guī)格書中找到）

這樣我們就能計(jì)算出RB電阻了。

2.R基極-發(fā)射極電阻選型 電阻R的作用我們在之前的文章已經(jīng)講過了，這里不再多說，感興趣可以翻看，電阻R的阻值大點(diǎn)影響不大，但是阻值太小就會(huì)有影響，怎么影響的呢？我們知道三極管導(dǎo)通的前提是Vbe的加載電壓需要大于基極-發(fā)射極開啟電壓（硅三極管典型值：0.7V），所以： 5V*R/(R+RB)>Vbe_on (Vbe_on是三極管基極-發(fā)射極最小開啟電壓，可以在三極管規(guī)格書中找到)

3.三極管選型 三極管選型主要考慮個(gè)因素，一個(gè)是電流，一個(gè)是電壓，所謂電流就是三極管的最大集電極-發(fā)射極通流能力應(yīng)大于實(shí)際加載的集電極-發(fā)射極電流，所謂電壓就是三極管的最大集電極-發(fā)射極耐壓應(yīng)大于電源電壓Vcc。這些參數(shù)都能在三極管規(guī)格書中找到。

4.二極管選型

流經(jīng)繼電器線圈的電流會(huì)產(chǎn)生磁場，當(dāng)電流關(guān)閉時(shí)，磁場會(huì)突然消失。磁場的突然消失會(huì)在線圈上感應(yīng)出短暫的高電壓，這很可能會(huì)損壞三極管和 IC。所以保護(hù)二極管可以鉗位感應(yīng)電壓，這可以防止感應(yīng)電壓變得足夠高而損壞三極管和IC。

所以在選二極管時(shí)主要關(guān)注二極管的反向耐壓要大于電源電壓Vcc，二極管的正向電流要大于最大集電極電流IC_max。