接地,从最简单的继电器驱动说起

面包板社区 2020-02-27 00:00

在一般的设计中,对于接地,初学者往往没有什么感觉,而且认为不重要。

但实际经过电路调试,会慢慢认识到接地的问题。


首先从最常用的继电器驱动电路说起,随便从网上一搜,可以找到很多MCU控制继电器的图纸,以下面为例(下图来自于网络,百度搜图的)



这个图看起来设计思路正确,通过控制P21脚的高低电平,实现对继电器的导通、断开控制。


当然,图中有一个明显错误,应该选用NPN型的管子,但图中的器件图符号是PNP型的,这是网络上的论文中的图,估计没有人仔细看,但学生的导师也不仔细看,就不应该了啊(顺道吐槽一下N多不负责任的老师)。


如果刨除这个低级错误,这个电路怎么样呢?仿真、分析都ok。


但实际使用中,会发现一个明显问题,继电器特别容易误触发,特使是采用长线连接时,电路板放在桌山,拍一下桌子,继电器都容易翻转,导通一下。


这就是由于三极管基极的电平容易受到干扰所致,解决方式很简单,见下图(来源于网络,百度搜图):



在三极管b和e之间连接一个KΩ级电阻(一般3--12k左右,视现场的干扰情况来定),问题就彻底解决,控制正常,干扰无影响。


在深入部分析研究会发现,本电路存在控制、功率共地情况,地线干扰难以避免;对于继电器控制,特别是用于重要场合的继电器控制,应该选用Mosfet驱动,电压型,电流分离,可以实现远端共地。


Mosfet的成本稍高,但其致命后果是,击穿了会导致栅极和漏极直接短路,导致控制端、功率端共地,将强电引入到低压控制端。


进一步分析改进,可以改进为光耦控制,通过光耦,实现控制端、功率段彻底隔离,及时光耦故障,也可以保证功率端不会错误动作。


当然,这些工作对于电路设计人员,可以做到极致,考虑各种意外情况,但实际中,受限于成本和市场,最终还是就加个电阻解决问题。


作者: 追忆流年寻梦少年, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-855000.html

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