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單片機(jī)5V輸出驅(qū)動(dòng)控制24V外設(shè)電路設(shè)計(jì)方案

 蝸牛為自己而生 2025-07-17 發(fā)布于安徽

一般的單片機(jī)供電電壓是3.3V或者5V供電,輸出的電平也是在3.3V或5V電壓,如果要想去去控制一個(gè)更高電壓的外設(shè)設(shè)備,那么就需要外加其他驅(qū)動(dòng),來間接控制。

74HC04+ULN2803驅(qū)動(dòng)電磁閥

一個(gè)74HC04+ULN2803驅(qū)動(dòng)電磁閥,單片機(jī)初始化的時(shí)候,所有管腳都是拉高的,需要輸出的時(shí)候,OUT1-OUT3變成低電平,經(jīng)74HC04反向后變成高電平,再經(jīng)ULN2803反向放大后,又變成了低電平,最后的輸出變成了低電平,成功驅(qū)動(dòng)電磁閥,在這里74HC04的主要作用是反向,而2803在反向的同時(shí),也將單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力大大提高了,因?yàn)橐话銌纹瑱C(jī)的IO口驅(qū)動(dòng)電流最大是20毫安左右,而2803的驅(qū)動(dòng)能力可以達(dá)到幾百毫安!

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用光耦替代了74HC04,此處用光耦既起到了反向作用,又起到了隔離的作用,而2803依然是反向+放大

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MOS管驅(qū)動(dòng)電路

用了個(gè)場效應(yīng)管IRF540驅(qū)動(dòng)電磁閥,其驅(qū)動(dòng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2803,IRF540是電壓驅(qū)動(dòng)型,MCU輸出一個(gè)低電平,三極管8550導(dǎo)通,使得IRF540的G極獲得一個(gè)5V的電壓,IRF540導(dǎo)通,進(jìn)而電磁閥開始工作;1N4007以后與他串聯(lián)的電阻,起到續(xù)流保護(hù)作用。
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光耦隔離

這個(gè)電路是對前一個(gè)電路的改進(jìn),因?yàn)榍耙粋€(gè)電路的IRF540 的G極電壓是5V,而如果大家看過IRF540的使用手冊就不難發(fā)現(xiàn),IRF540 的最佳觸發(fā)電壓是10V左右,也就是說,只有當(dāng)IRF540 的G極電壓達(dá)到10V左右的時(shí)候,其導(dǎo)通才接近飽和,也就是其驅(qū)動(dòng)能力達(dá)到最大,使用手冊上寫的是最大23A,這比起2803來說簡直不是一個(gè)檔次.

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最后總結(jié)一下,如果是要驅(qū)動(dòng)小功率的電磁閥,可以參考前兩個(gè)電路;而如果是要驅(qū)動(dòng)高速及大功率的電磁閥,后兩個(gè)電路或許更適用,當(dāng)然,大家在設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要考慮成本等綜合因素!

其他驅(qū)動(dòng)電路

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  • 大同小異,光耦輸出端,直接采用24V供電,通過15k電阻限流。
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