1、MCS-51常用接口器件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第1頁，共21頁。MCS-51常用功率接口設計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第2頁，共21頁。單向晶閘管SCR 單向晶閘管也稱可控硅整流器，它有截止和導通兩穩定狀態，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

2、向晶閘管參數單向晶閘管的參數有極限參數、溫度特性參數、電氣參數三類。在應用中最重要的是極限參數。以下三個參數是特別重要的：斷態重復峰值電壓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，持續時間不大于10ms,而重復加在陽陰極之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，持續時間不大于10ms,而重復加在陽陰極之間仍使晶閘管不至于導通的反向峰值電壓。額定通態平均電流IT(AV) :在規定環境溫度（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。 在晶閘管的設計中，首先根

3、據電路要求，計算元件參數，將參數乘以安全系數K，然后查相關手冊，選擇合適的元件！第3頁，共21頁。單向晶閘管內部結構圖第4頁，共21頁。雙向晶閘管TRIAC雙向晶閘管又稱三極管半導體開關元件（Bidirectional Triode Thyristor），它正負信號都可以觸發導通，觸發后導通是雙向的，其結構如圖所示。在使用中，滿足如下工作條件：導通條件：在第一、三象限需正觸發，在二、四象限需負觸發。關斷條件：流過晶閘管的電流小于其維持電流。雙向晶閘管參數雙向晶閘管的參數有極限參數、溫度特性參數、電氣參數三類。在應用中最重要的是極限參數。以下二個參數是特別重要的：斷態重復峰值電壓VDRM :在門

4、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。額定通態平均電流IT(AV) :在規定環境溫度（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。在晶閘管的設計中，首先根據電路要求，計算元件參數，將參數乘以安全系數K，然后查相關手冊，選擇合適的元件！第5頁，共21頁。雙向晶閘管內部結構圖第6頁，共21頁。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如下：額定電流：在正常工作中設

5、計的最大流過的電流。一般標注在元件上如：AC：10ADC：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：AC220V DC12V 固態繼電器：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，以實現輸入與輸出之間的電隔離。常用的光電耦合式固態繼電器內部原理如圖所示：固態繼電器常用參數如下：額定電壓：在正常工作中設計的最大電壓。一般標注在元件上如：220VAC50HZ10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：10ADC：20A 絕緣電阻：指輸入與輸出之間最小電阻。擊穿電壓：指輸入與輸出之間加的極限最

6、大電壓第7頁，共21頁。直流繼電器接口設計圖第8頁，共21頁。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流二極管，其內部如圖所示。功率晶體管的特性主要有電壓、電流及可靠性等性能。常用的主要電氣性能有：集電極-發射極維持電壓VCEO（SUS）：指基極開路、集電極電流達到規定值時的雪崩擊穿電壓。最大極電流ICM：指通過集電極的電流或正向脈沖電流平均值所允許的最大值。直流電流放大系數hFE:指在共發

7、射極的條件下，集電極電流IC和基極電流IB之比。在功率晶體管的設計中，首先根據電路要求，計算元件參數，將參數乘以安全系數K，然后查相關手冊，選擇合適的元件！第9頁，共21頁。功率晶體管內部結構圖第10頁，共21頁。19 八月 2022八位達林頓管驅動電路ULN2803、ULN2804第11頁，共21頁。19 八月 2022ULN2803、ULN2804內部結構圖第12頁，共21頁。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

8、采用V溝槽工藝，這種工藝生產的管子稱為VMOS場效管，其電流容量大、耐壓能力強、跨導性好、開關速度快等優良特性，幫在功率應用領域有廣泛應用。其內部如圖所示。功率晶體管的特性主要有電壓、電流及可靠性等性能。常用的主要電氣性能有：擊穿電壓BVDS：在一定柵源電壓條件下，漏極與源極之間所能承受的最高電壓。最大漏極耗散功率PD：表示在環境溫度為25的條件下，最大允許耗散功率。在功率場效應晶體管的設計中，首先根據電路要求，計算元件參數，將參數乘以安全系數K，然后查相關手冊，選擇合適的元件！第13頁，共21頁。場效應管驅動接口圖第14頁，共21頁。光電開關計數脈沖輸入接口圖第15頁，共21頁。19 八月 2022光電耦合隔離電路第16頁，共21頁。19