大功率驱动电路
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由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关 断时，会出现较高的电感性浪涌电压，为了保护驱 动器件，应在继电器线圈两端并联一个阻尼二极管， 为电感线圈提供一个电流泄放回路。
大功率驱动电路
Vp
Vc
KA
光耦 Di
7406
图 4-9 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
大功率驱动电路
220V
晶闸管驱动电路
晶闸管又称可控硅（SCR），是一种 大功率的半导体器件，具有用小功率控 制大功率、开关无触点等特点，在交直 流电机调速系统、调功系统、随动系统 中应用广泛。
大功率驱动电路
A
T2
G K
G T1
图3-7-6晶闸管的结构符号
大功率驱动电路
双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相 当于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制 极，结构如图（b）所示。当两个电极T1、T2之间 的电压大于1.5V时，不论极性如何，便可利用控制 极G触发电流控制其导通。双向晶闸管具有双向导 通功能，因此特别适用于交流大电流场合。
图4-7 MC1416达林顿阵列驱动器
大功率驱动电路
图 3-7-3为达林顿阵列驱动中的一路驱 动电路，当CPU数据线Di 输出数字“0”即 低电平时，经7406反相锁存器变为高电平， 使达林顿复合管导通，产生的几百毫安集 电极电流足以驱动负载线圈，而且利用复 合管内的保护二极管构成了负荷线圈断电 时产生的反向电动势的泄流回路。
大功率驱动电路
1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C COM 16 15 14 13 12 11 10 9
1 2 345 67 8 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B GND
D2 COM
B 10.5kΩ
C
T1
R0
T2
D3
7.2kΩ 3kΩ
E
R1 R2
D1
(a)MC14716结构图
（b）复合管内部结构
功率驱动电路
❖1 三极管驱动电路 ❖2 继电器驱动电路 ❖3 晶闸管驱动电路 ❖4 固态继电器驱动电路 ❖5 直流电动机驱动接口电路 ❖6 步进电动机及驱动电路
大功率驱动电路
引言
数字量输出通道简称 DO 通道，它的任务是把 计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进 行控制的数字驱动信号。根据现场负荷的不同，如 指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可以选 用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输出 通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出 驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出 驱动电路等。
大功率驱动电路
衔铁
控制电流 D L
K 外部设备
线圈 铁芯
触点
图3-7-4 继电器原理
大功率驱动电路
继电器驱动电路的设计要根据所用继电 器线圈的吸合电压和电流而定，控制电流一 定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可 靠地工作。
大功率驱动电路
常用的继电器有电压继电器、电流继电器、中 间继电器等几种类型。由于继电器线圈需要一定的 电流才能动作，所以必须采取措施加以驱动。
继电器的驱动电路
驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合
电压和电流而定，一定要大于继电器的吸合电流才
能使继电器可靠地工作。
大功率驱动电路
图 3-7-5为经光耦隔离器的继电器输出驱动电 路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时， 经7406反相驱动器变为低电平，光耦隔离器的发光 二极管导通且发光，使光敏三极管导通，继电器线 圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设 备。
大功率驱动电路
图3-7-2给出达林顿阵列驱动器MC1416 的结构图与每对复合管的内部结构， MC1416内含7对达林顿复合管，每个复合管 的集电极电流可达500mA，截止时能承受 100V电压，其输入输出端均有箝位二极管， 输出箝位二极管D2抑制高电位上发生的正 向过冲，D1、D3可抑制低电平上的负向过 冲。
大功率驱动电路
晶闸管是一个三端器件，其符号表示如图3-7-6 所示，（a）为单向晶闸管，有阳极A、阴极K、控 制极（门极）G三个极。当阳、阴极之间加正压时， 控制极与阴极两端也施加正压使控制极电流增大到 触发电流值时，晶闸管由截止转为导通；只有在阳、 阴极间施加反向电压或阳极电流减小到维持电流以 下，晶闸管才由导通变为截止。单向晶闸管具有单 向导电功能，在控制系统中多用于直流大电流场合， 也可在交流系统中用于大功率整流回路。
Di 7406
3 .3 K
LED 三极管
图 4-6 小 功 率 三 极 管 输 出 电 路 大功率驱动电路
2. 达林顿驱动电路
当驱动电流需要达到几百毫安时，如驱 动中功率继电器、电磁开关等装置，输出电 路必须采取多级放大或提高三极管增益的办 法。达林顿阵列驱动器是由多对两个三极管 组成的达林顿复合管构成，它具有高输入阻 抗、高增益、输出功率大及保护措施完善的 特点，同时多对复合管也非常适用于计算机 控制系统中的多路负荷。
大功率驱动电路
三极管驱动电路 对于低压情况下的小电流开关量，用功
率三极管就可作开关驱动组件，其输出电流 就是输入电流与三极管增益的乘积。
大功率驱动电路
1 .普通三极管驱动电路
当驱动电流只有十几 mA或几十 mA时，只要采用一 个普通的功率三极管就能构成驱动电路，如图 3-7-1所示。
+5V
330
大功率驱动电路
+5V 180Ω
MOC 3041
400Ω
KS T2 G T1
Di 7406
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 4-11 双向晶闸管输出驱动电路
RL
47Ω
～ 220V
0.01μF
大功率驱动电路
晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜 与CPU直接相连，在实际使用时要采用隔离措施。 图 3-7-7为经光耦隔离的双向晶闸管输出驱动电 路，当CPU数据线Di 输出数字“1”时，经7406反 相变为低电平，光耦二极管导通，使光敏晶闸管 导通，导通电流再触发双向晶闸管导通，从而驱 动大型交流负荷设备RL。
大功率驱动电路
Di
1B
7406
+24V 负荷线圈 1C 达林顿复合管 GND
图 4-8 达 林 顿 阵 列 驱 动 电 路
大功率驱动电路
继电器驱动电路
电磁继电器主要由线圈、铁心、衔铁和触 点等部件组成，简称为继电器，它分为电压继 电器、电流继电器、中间继电器等几种类型。 继电器方式的开关量输出是一种最常用的输出 方式，通过弱电控制外界交流或直流的高电压、 大电流设备。
大功率驱动电路
Vp
Vc
KA
光耦 Di
7406
图 4-9 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
大功率驱动电路
220V
晶闸管驱动电路
晶闸管又称可控硅（SCR），是一种 大功率的半导体器件，具有用小功率控 制大功率、开关无触点等特点，在交直 流电机调速系统、调功系统、随动系统 中应用广泛。
大功率驱动电路
A
T2
G K
G T1
图3-7-6晶闸管的结构符号
大功率驱动电路
双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相 当于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制 极，结构如图（b）所示。当两个电极T1、T2之间 的电压大于1.5V时，不论极性如何，便可利用控制 极G触发电流控制其导通。双向晶闸管具有双向导 通功能，因此特别适用于交流大电流场合。
图4-7 MC1416达林顿阵列驱动器
大功率驱动电路
图 3-7-3为达林顿阵列驱动中的一路驱 动电路，当CPU数据线Di 输出数字“0”即 低电平时，经7406反相锁存器变为高电平， 使达林顿复合管导通，产生的几百毫安集 电极电流足以驱动负载线圈，而且利用复 合管内的保护二极管构成了负荷线圈断电 时产生的反向电动势的泄流回路。
大功率驱动电路
1C 2C 3C 4C 5C 6C 7C COM 16 15 14 13 12 11 10 9
1 2 345 67 8 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B GND
D2 COM
B 10.5kΩ
C
T1
R0
T2
D3
7.2kΩ 3kΩ
E
R1 R2
D1
(a)MC14716结构图
（b）复合管内部结构
功率驱动电路
❖1 三极管驱动电路 ❖2 继电器驱动电路 ❖3 晶闸管驱动电路 ❖4 固态继电器驱动电路 ❖5 直流电动机驱动接口电路 ❖6 步进电动机及驱动电路
大功率驱动电路
引言
数字量输出通道简称 DO 通道，它的任务是把 计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进 行控制的数字驱动信号。根据现场负荷的不同，如 指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可以选 用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输出 通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出 驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出 驱动电路等。
大功率驱动电路
衔铁
控制电流 D L
K 外部设备
线圈 铁芯
触点
图3-7-4 继电器原理
大功率驱动电路
继电器驱动电路的设计要根据所用继电 器线圈的吸合电压和电流而定，控制电流一 定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可 靠地工作。
大功率驱动电路
常用的继电器有电压继电器、电流继电器、中 间继电器等几种类型。由于继电器线圈需要一定的 电流才能动作，所以必须采取措施加以驱动。
继电器的驱动电路
驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合
电压和电流而定，一定要大于继电器的吸合电流才
能使继电器可靠地工作。
大功率驱动电路
图 3-7-5为经光耦隔离器的继电器输出驱动电 路，当CPU数据线Di 输出数字“1”即高电平时， 经7406反相驱动器变为低电平，光耦隔离器的发光 二极管导通且发光，使光敏三极管导通，继电器线 圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设 备。
大功率驱动电路
图3-7-2给出达林顿阵列驱动器MC1416 的结构图与每对复合管的内部结构， MC1416内含7对达林顿复合管，每个复合管 的集电极电流可达500mA，截止时能承受 100V电压，其输入输出端均有箝位二极管， 输出箝位二极管D2抑制高电位上发生的正 向过冲，D1、D3可抑制低电平上的负向过 冲。
大功率驱动电路
晶闸管是一个三端器件，其符号表示如图3-7-6 所示，（a）为单向晶闸管，有阳极A、阴极K、控 制极（门极）G三个极。当阳、阴极之间加正压时， 控制极与阴极两端也施加正压使控制极电流增大到 触发电流值时，晶闸管由截止转为导通；只有在阳、 阴极间施加反向电压或阳极电流减小到维持电流以 下，晶闸管才由导通变为截止。单向晶闸管具有单 向导电功能，在控制系统中多用于直流大电流场合， 也可在交流系统中用于大功率整流回路。
Di 7406
3 .3 K
LED 三极管
图 4-6 小 功 率 三 极 管 输 出 电 路 大功率驱动电路
2. 达林顿驱动电路
当驱动电流需要达到几百毫安时，如驱 动中功率继电器、电磁开关等装置，输出电 路必须采取多级放大或提高三极管增益的办 法。达林顿阵列驱动器是由多对两个三极管 组成的达林顿复合管构成，它具有高输入阻 抗、高增益、输出功率大及保护措施完善的 特点，同时多对复合管也非常适用于计算机 控制系统中的多路负荷。
大功率驱动电路
三极管驱动电路 对于低压情况下的小电流开关量，用功
率三极管就可作开关驱动组件，其输出电流 就是输入电流与三极管增益的乘积。
大功率驱动电路
1 .普通三极管驱动电路
当驱动电流只有十几 mA或几十 mA时，只要采用一 个普通的功率三极管就能构成驱动电路，如图 3-7-1所示。
+5V
330
大功率驱动电路
+5V 180Ω
MOC 3041
400Ω
KS T2 G T1
Di 7406
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 4-11 双向晶闸管输出驱动电路
RL
47Ω
～ 220V
0.01μF
大功率驱动电路
晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜 与CPU直接相连，在实际使用时要采用隔离措施。 图 3-7-7为经光耦隔离的双向晶闸管输出驱动电 路，当CPU数据线Di 输出数字“1”时，经7406反 相变为低电平，光耦二极管导通，使光敏晶闸管 导通，导通电流再触发双向晶闸管导通，从而驱 动大型交流负荷设备RL。
大功率驱动电路
Di
1B
7406
+24V 负荷线圈 1C 达林顿复合管 GND
图 4-8 达 林 顿 阵 列 驱 动 电 路
大功率驱动电路
继电器驱动电路
电磁继电器主要由线圈、铁心、衔铁和触 点等部件组成，简称为继电器，它分为电压继 电器、电流继电器、中间继电器等几种类型。 继电器方式的开关量输出是一种最常用的输出 方式，通过弱电控制外界交流或直流的高电压、 大电流设备。