繼電器的工作電流

驅動繼電器工作需要的電流是比較大的，一般都需要十幾毫安的電流，功率大的還可能需要過百毫安電流，驅動的電壓也不一定就是微控制器的工作電壓，所以是不可能直接用微控制器的I/O直接去驅動的。比如上圖的靈敏型12V的繼電器，它的線圈內阻為620Ω,我們可以算出它的工作電流=12V/620=19mA

保護電路：

繼電器是感應元件，是線圈產生電磁控制觸點吸合來工作的。斷電時會產生反向的電動勢，會對外圍電路的元件造成傷害，所以要增加續流二極體來保護驅動電路。

最常見的繼電器驅動電路：用NPN三極體來驅動繼電器用4148二極體（D7）作為續流二極體，當三極體截止時，線圈產生的反向電動勢會從D7導走，防止三極體損壞。三極體基極下拉電阻（R10）用於防止三極體意外導通微控制器控制三極體的開和關，就可以實現繼電器的驅動控制了。繼電器使用注意事項：

因為繼電器是透過機械觸點吸合和釋放來實現通斷的，所以不能高頻通斷，不然繼電器很快就損壞了。

微控制器驅動繼電器要一些注意的事項有:

注意微控制器I/O口的驅動能力；注意要給繼電器的線圈加續流通路；注意繼電器線圈的額定電壓；

下面將一個個詳細介紹。

驅動能力

微控制器的I/O口是有驅動能力限制的，也就是說該I/O口的輸入輸出電流是有最大值限制的，使用時超過限制的話有損壞微控制器的風險。

比如，某款微控制器要驅動下圖中12V的繼電器，那麼需要的驅動電流需要大於12V/400=30mA。

而一般的微控制器是沒有這麼大驅動能力的，所以一般的做法是透過三極體進行驅動，電路如下所示，這樣的話I/O口的驅動能力只要大於0.9mA就可以。

續流通路

續流通路一般與線圈並聯，其目的是給線圈由通電到斷電時提供一個能量釋放的路徑，防止在三極體集電極上產生一個較大電壓擊穿三極體。

下圖是沒有續流通路時在三極體集電極上產生的尖峰電壓，該尖峰的大小與線圈的電感量有關，一般電感越大，尖峰電壓值越大。

一個簡單的解決方法是線上圈上並聯一個二極體，利用二極體的單向導電性來鉗為三極體的集電極電壓，對比這兩個圖可以發現尖峰電壓值已經下降了很多。

線圈額定電壓

線圈上的電壓要按datasheet上的額定電壓設計，不能太小也不能過大。過大的話線圈的發熱會變大，時間一長可能容易損壞。

電壓過小的話線圈上的電流就小，相應的產生的電磁力就小，這樣的話觸點就可能吸合不夠緊，進而導致觸點的接觸電阻就過大。在電流的作用下觸點的發熱就會偏大，影響繼電器的可靠性。或者電磁力就無法使觸點動作，也就是說觸點不能吸合。

這些是我根據經驗能想到的一些注意要點，希望對大家有幫助。

口口木的筆記 2019-5-11

微控制器驅動繼電器是比較常見的電路，由於微控制器的輸出電流能力有限，一般都會透過三極體、MOS管或者其他專用驅動晶片來驅動繼電器。下邊以微控制器透過三極體驅動繼電器為例介紹一下電路和所需要注意的事項。

1.需要合理選用驅動器件

繼電器線圈電壓不同、觸點帶載能力不同，所以線圈通電瞬間所需要的電流也不相同。在選用三極體時需要考慮集電極電流IC。假設繼電器的線圈為24V的，線圈電阻為60Ω，則繼電器在工作時流過線圈的電流為400mA，在選用三極體時要考慮IC引數和散熱情況。

2.續流二極體的使用

繼電器的線圈呈現感性負載的特性，在斷電的時候會阻礙電流的消失，並感生出反向的感應電動勢，該電動勢比較大，可能會超過驅動三極體的耐壓值從而將三極體擊穿，所以線上圈的兩端反向並聯一個二極體在斷電的時候為反向電動勢提供洩放通道，從而保護驅動三極體，這個二極體就叫做續流二極體。

3.繼電器要接在三極體的集電極

從上邊的兩幅圖可以看出，不管是NPN還是PNP，繼電器都接在集電極上而不接在發射極上，如果接在發射極的話可能會導致驅動電壓過低無法使繼電器工作。

4.三極體基極的上下拉電阻

NPN三極體驅動繼電器時需要接基極下拉電阻，PNP三極體驅動繼電器時需要接基極上拉電阻。上拉/下拉電阻的作用是將驅動訊號不確定時，將基極上拉到高電平/下拉至低電平，從而不至於使繼電器誤動作。

以上幾點就是用微控制器控制繼電器時所要注意的事項，希望對大家有幫助。