三極管繼電器和三極管繼電器是兩種完全不同的器件,。三極管是電子電路中非常常見的元件,,功能強(qiáng)大,廣泛應(yīng)用于電路中,,如驅(qū)動(dòng),、電流放大、信號(hào)放大,、功率放大,、電子開關(guān)、組合邏輯等,。繼電器只是一個(gè)開關(guān),,可以通過小電流控制大電流,,它的控制端和觸點(diǎn)是完全隔離的。三極管
三極管是電流型控制元件,。小電流控制大電流,。三極管有NPN和PNP兩種,結(jié)構(gòu)和電流方向不同,。NPN三極管的電流方向是基極B流向發(fā)射極E,集電極C流向發(fā)射極E,;而PNP三極管的電流方向是發(fā)射極E流向基極B,,發(fā)射極E流向集電極c,其結(jié)構(gòu)和原理圖如下圖所示,。
三極管有截止區(qū),、放大區(qū)、飽和區(qū)三個(gè)工作區(qū),,其伏安曲線如下圖所示,。
截止區(qū):發(fā)射極結(jié)兩端施加的電壓不夠,發(fā)射極結(jié)反向偏置,,基極電流為零,,集電極-發(fā)射極電流也為零。集電極和發(fā)射極之間的內(nèi)阻很大,,相當(dāng)于開路狀態(tài),。
放大區(qū):放大區(qū)的發(fā)射極結(jié)為正偏置,其電流放大關(guān)系滿足公式Ic=Ib,,Ie=( 1)Ib,,其中為三極管的放大倍數(shù),,該區(qū)屬于三極管的線性區(qū)。
飽和區(qū):當(dāng)集電極電流達(dá)到最大時(shí),,三極管處于飽和狀態(tài),,也就是說,當(dāng)基極電流繼續(xù)增加時(shí),,集電極電流不會(huì)增加而達(dá)到穩(wěn)定,,集電極和發(fā)射極之間的內(nèi)阻最小。在該區(qū)域中,,發(fā)射極結(jié)和集電極結(jié)將被正偏置,。
示例:NPN三極管控制指示燈亮滅。假設(shè)晶體管的系數(shù)為50,,最大集電極電流為500mA(飽和電流),,基極-發(fā)射極壓降為0.6V,基極電壓為0V/5V,。當(dāng)輸入0V時(shí),,指示燈熄滅,但當(dāng)輸入5V時(shí),,指示燈點(diǎn)亮,。三極管相當(dāng)于一個(gè)電子開關(guān)。指示燈亮?xí)r,,三極管通常處于飽和狀態(tài),,Ic=Ib。當(dāng)Ic達(dá)到飽和時(shí),,所需基極電流Ib=Ic/=500mA/50=10mA,,限流電阻R1=(5v-0.6v)/Ib=(5v-0.6v)/10mA=430。
繼電器由電磁鐵,、線圈,、彈簧和觸點(diǎn)等組成。其工作原理是通過給線圈供電產(chǎn)生磁場來吸引銜鐵,,使常開觸點(diǎn)與公共端子接觸,。
繼電器工作動(dòng)態(tài)圖:
總結(jié):三極管和繼電器是兩種不同類型的元件。三極管是半導(dǎo)體元件,,繼電器是電氣控制器件,,由機(jī)械結(jié)構(gòu)和電磁線圈組成。但是,,它們有一個(gè)共同的特點(diǎn):3354可以作為電子開關(guān)使用,。他們每個(gè)人都有自己的特點(diǎn)。三極管作為電子開關(guān),,開關(guān)頻率高,,動(dòng)作次數(shù)不受限制,,可靠性高,但控制端不與主電路隔離,。繼電器原理簡單,,控制端與主電路完全隔離。但開關(guān)動(dòng)作慢,,電磁干擾大,,動(dòng)作次數(shù)有限。一般機(jī)械動(dòng)作10萬次左右就會(huì)損壞,。
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一般來自CPU和MPU的控制信號(hào)不能直接控制目標(biāo)對(duì)象,,比如最簡單的LED燈,、電機(jī)等。但它們要經(jīng)過一些電路如鎖存芯片,、光電隔離芯片,、繼電器、接觸器,、信號(hào)驅(qū)動(dòng)器等,。以便控制目標(biāo)的行動(dòng)。一些成熟的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器也可以直接接收處理器的輸出信號(hào),,只要用一些芯片進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換即可,。
通過存儲(chǔ)器擴(kuò)展地址,,利用PLC、CPLD,、FPGA等可編程芯片對(duì)目標(biāo)進(jìn)行控制,。有些控制對(duì)象需要幾十個(gè)或者幾百個(gè)控制點(diǎn),P口不夠用,。
解決方法是擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器地址,,如E200H、E300H等,。并通過PLC,、CPLD、FPGA等可編程器件,,可以擴(kuò)展所需的控制輸出數(shù)量,。
很多硬件從業(yè)者非常擅長使用PLC、CPLD,、FPGA等芯片,,以至于單片機(jī)最直接的P口被擱置,只有看門狗看門狗執(zhí)行最簡單的監(jiān)控功能,。
通過CAN,、EtherCAT、ISA,、PCIE等總線接口傳輸控制指令,。隨著外部控制設(shè)備的日益智能化和處理器化,各種總線應(yīng)運(yùn)而生,。
如果上位機(jī)是高速PC,,下位機(jī)是控制各種動(dòng)作的單片機(jī),那么PC104的ISA總線接口,、PCIE接口,、CAN總線接口是最佳選擇?;蛘呦挛粰C(jī)直接是支持EtherCAT總線的電機(jī)驅(qū)動(dòng),。
通過這些總線接口,上位機(jī)的控制信號(hào)可以快速傳輸?shù)娇刂茊卧?/p>
總結(jié):軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制有很多種,,IO直接控制,;擴(kuò)展地址加PLC、CPLD和FPGA可編程芯片控制,;CAN,、EtherCAT、ISA,、PCIE等總線接口控制模式,。根據(jù)需要靈活使用,。
我們國家自動(dòng)控制的實(shí)力還是很差的,控制系統(tǒng)也很可靠,,很智能,。我相信你所有的想法都會(huì)通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
(上圖來自網(wǎng)絡(luò),,僅供圖解)
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