对于继电器控制系统电路抗干扰地一些建议

对于继电器控制电路抗干扰的一些建议
根据我在遥控和控制方面的工程经验
以及对几个作类似工作的人的指导的过程指导
要解决这个方面的问题
可以从以下几个方面考虑
1.继电器,尤其是控制大功率负载的继电器,尽量远离MCU等敏感部件
2.使用固态继电器,或者使用可控硅等电子开关来代替机械开关,这样就可以消除
负载产生的电火花,从而消除大部分的干扰,经过这样的处理,干扰源的干扰强度
能大大降低.
3.在开关的触点处,无论是使用电子开关还是使用机械开关,如果电流变化大的话
在触点上并联RC吸收回路和压敏电阻之类的限幅和高频干扰吸收回路,用来吸收
掉高频能量,同时大大降低了在开和瞬间的开关两端的电压,有利于保护机械开关的
触点,对于电子开关,更是消除了高压可能导致的击穿
4.如果被控制的部件的功率是在比较大的话,可以考虑两级控制方式,也就是用一个
小功率的继电器或者电子开关控制一个大功率的继电器或者电子开关,这样小功率的
继电器或者电子开关虽然接近控制单元电路,但是大功率的部分则远离这部分啊,
所以干扰强度将大大降低.还有就是可以考虑在这个中间插入光电耦合器,来切断
控制电路和被控制电路的电气连接,这样也能将干扰降低几十DB,
5.对MCU等控制电路加强抗干扰措施,可以考虑加入屏蔽罩,还有加强电源滤波,另外地线
也需要小心处理啊.
6.选用抗干扰性能比较强的控制器件,比如PIC,三菱,Motorola的MCU就相当不错,51性能一?br /> 其他的不太熟,
7.注意电路板的布局和布线,以及控制板的摆放等也能捞取抗干扰能力啊
1]用晶体三极管驱动的继电器
1.连接方法
用晶体三极管驱动继电器时，建议连接集电器使用。

另外，继电器为ON时外加额定电压、继电器为OFF时使电压为零是一种避免故障的使用方法。

并且，在低电压线路（5V以下）中，请选择考虑到晶体三极管电压降落的电源电压、继电器品种。

（在5V线路里，建议使用线圈额定电压为4.5V型。

）
（○）集电器连接
最一般的连接，工作稳定。

（△）发射极连接
由于操作时的不得已，可能会有电压没被完全外加于继电器，晶体三极管没有完全导通的不安。

（△）并联连接
线路全体的消耗功率变大，需要考虑继电器电压。

2.晶体三极管的浪涌电压对策
如果急速截断继电器的线圈电流，会产生急剧的高电压脉冲。

这个电压如果超过晶体三极管的耐电压的话，会导致晶体三极管劣化、破损。

有必要连接浪涌吸收元件。

直流继电器的情况时，连接上二极管效果会比较好。

作为这个二极管的额定，平均整流电流适用与继电器的线圈电流同等的电流，逆方向阻止电压适用约为电源电压3倍的电压。

二极管的连接作为浪涌电压对策是很好的，但是会发生继电器断开时间长的情况。

有必要缩短的时候，稳压电压在晶体三极管的CE间用稳压二极管连接比供给电源电压高一些的电压的话效果会变好。

3.snap action（继电器外加电压的急剧上升、急剧下降特性）
继电器线圈外加电压不是徐徐上升的，应在瞬间外加，瞬间变为零。

请把急剧上升时间、急剧下降时间的标准定为1ms以下。

4.施密特线路（snap action线路）
（波形整形线路）
在输入信号没有snap action时，一般使用施密特线路,就能得到snap action。

要点
1）共通发射极电阻R E的值与继电器线圈电阻比较的话，有必要使它变得充分小。

2） Tr2导通时由继电器线圈电流引起的P点的电压和Tr2导通时P点的电压的差会使施密特线路检知能力滞后，设置时需要注意。

3）在输入信号（Signal）有振荡等波形摇摆的情况下，请在这个施密特线路的前段连接CR时的定数线路。

（但是，应答速度会变慢。

）
5.请避免达林顿复合连接
（高增幅率）
V CESAT变大所以需要注意。

虽然不会直接导致不良，但是如果长期间或者多数个的话，这种差异会导致故障的发生。

6.线圈的残留电压
向线圈连接半导体（晶体三极管、UJT等），使开关工作时，继电器线圈上有残留电压，这会成为恢复不良或误操作的原因。

特别是DC线圈的断开电压以额定电压的10%V以上与AC线圈相比成为低值，尤其是随着寿命次数的增加断开电压一般会有降低的倾向，所以会有恢复不良的危险或接点电压、耐振性降低的情况。

如下图，从晶体三极管的集电器取出信号，想要驱动其他线路时，即使是晶体三极管截断时，在继电器里也有微小的暗电流流动，成为前面所说的发生不良的主要原因。

怎样选用和替换三极管
周海
当你制作一个小电路时如何选用合适的三极管呢?当你在修理中需要一只三极管，而又找不到同型号的管子时，如何用其它型号的管子代替呢?本文可以替你当一个参谋。

一、三极管的类型及材料
初学者首先必须清楚三极管的类型及材料。

常用三极管的类型有NPN型与PNP型两种。

由于这两类三极管工作时对电压的极性要求不同，所以它们是不能相互代换的。

三极管的材料有锗材料和硅材料。

它们之间最大的差异就是起始电压不一样。

锗管PN结的导通电压为0.2V左右，而硅管PN结的导通电压为0.6～0.7V。

在放大电路中如果用同类型的锗管代换同类型的硅管，或用同类型的硅管代换同
类型的锗管一般是可以的，但都要在基极偏置电压上进行必要的调整，因为它们的起始电压不一样。

但在脉冲电路和开关电路中不同材料的三极管是否能互换必须具体分析，不能盲目代换。

二、三极管的主要参数
选用三极管需要了解三极管的主要参数。

若手中有一本晶体管特性手册最好。

三极管的参数很多，根据实践经验，我认为主要了解三极管的四个极限参数：ICM、BVCEO、PCM及fT即可满足95%以上的使用需要。

1. ICM是集电极最大允许电流。

三极管工作时当它的集电极电流超过一定数值时，它的电流放大系数β将下降。

为此规定三极管的电流放大系数β变化不超过允许值时的集电极最大电流称为ICM。

所以在使用中当集电极电流IC超过ICM 时不至于损坏三极管，但会使β值减小，影响电路的工作性能。

2. BVCEO是三极管基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。

如果在使用中加在集电极与发射极之间的电压超过这个数值时，将可能使三极管产生很大的集电极电流，这种现象叫击穿。

三极管击穿后会造成永久性损坏或性能下降。

3. PCM是集电极最大允许耗散功率。

三极管在工作时，集电极电流在集电结上会产生热量而使三极管发热。

若耗散功率过大，三极管将烧坏。

在使用中如果三极管在大于PCM下长时间工作，将会损坏三极管。

需要注意的是大功率三极管给出的最大允许耗散功率都是在加有一定规格散热器情况下的参数。

使用中一定要注意这一点。

4. 特征频率fT。

随着工作频率的升高，三极管的放大能力将会下降，对应于β=1时的频率fT叫作三极管的特征频率。

三、一般小功率三极管的选用
小功率三极管在电子电路中的应用最多。

主要用作小信号的放大、控制或振荡器。

选用三极管时首先要搞清楚电子电路的工作频率大概是多少。

如中波收音机振荡器的最高频率是2MHz左右；而调频收音机的最高振荡频率为120MHz左右；电视机中VHF频段的最高振荡频率为250MHz左右；UHF频段的最高振荡频率接近1000MHz左右。

工程设计中一般要求三极管的fT大于3倍的实际工作频率。

所以可按照此要求来选择三极管的特征频率fT。

由于硅材料高频三极管的fT一般不低于50MHz，所以在音频电子电路中使用这类管子可不考虑fT这个参数。

小功率三极管BVCEO的选择可以根据电路的电源电压来决定，一般情况下只要三极管的BVCEO大于电路中电源的最高电压即可。

当三极管的负载是感性负载时，如变压器、线圈等时BVCEO数值的选择要慎重，感性负载上的感应电压可能达到电源电压的2～8倍(如节能灯中的升压三极管)。

一般小功率三极管的BVCEO 都不低于15V，所以在无电感元件的低电压电路中也不用考虑这个参数。

一般小功率三极管的ICM在30～50mA之间，对于小信号电路一般可以不予考虑。

但对于驱动继电器及推动大功率音箱的管子要认真计算一下。

当然首先要了解继电器的吸合电流是多少毫安，以此来确定三极管的ICM。

当我们估算了电路中三极管的工作电流(即集电极电流)，又知道了三极管集电极到发射极之间的电压后，就可根据P=U×I来计算三极管的集电极最大允许耗散功率PCM。

国产及国外生产的小功率三极管的型号极多，它们的参数有一部分是相同的，有一部分是不同的。

只要你根据以上分析的使用条件，本着“大能代小”的原则(即BVCEO高的三极管可以代替BVCEO低的三极管；ICM大的三极管可以代替ICM小的三极管等），就可对三极管应用自如了。

四、大功率三极管的选用
对于大功率三极管，只要不是高频发射电路，我们都不必考虑三极管的特征频率fT。

对于三极管的集电极-发射极反向击穿电压BVCEO这个极限参数的考虑与小功率三极管是一样的。

对于集电极最大允许电流ICM的选择主要也是根据三极管所带的负载情况而计算的。

三极管的集电极最大允许耗散功率PCM是大功率三极管重点考虑的问题，需要注意的是大功率三极管必须有良好的散热器。

即使是一只四五十瓦的大功率三极管，在没有散热器时，也只能经受两三瓦的功率耗散。

大功率三极管的选择还应留有充分的余量。

另外在选择大功率三极管时还要考虑它的安装条件，以决定选择塑封管还是金属封装的管子。

如果你拿到一只三极管又无法查到它的参数，可以根据它的外形来推测一下它的参数。

目前小功率三极管最多见的是TO-92封装的塑封管，也有部分是金属壳封装。

它们的PCM一般在100～500mW之间，最大的不超过1W。

它们的ICM一般在50～500mA之间，最大的不超过1.5A。

而其它参数是不好判断的。

在修理电子设备中还会遇到形形色色的半导体元器件，它们的替换还需查阅有关手册。