对于用单片机驱动光耦，从而驱动继电器有一些疑惑

rxjsn

对于用单片机驱动光耦，从而驱动继电器有一些疑惑 [复制链接]

 

在参考设计继电器模块时，遇到了问题，单片机是STM32F407，想用I/O口控制光耦（本人主要负责硬件方向，对于单片机开发了解不多）

首先是，据队友描述，单片机最大可承受电压是3.3V，但是驱动光耦用电压5V，在嘉立创找参考时，发现如下设计

 

描述是5-7.5V电源，IN接单片机I/O，查阅发光二极管和光耦压降，好像是1V左右，那么如果使用超过5.3V的电源，难道不会烧毁单片机吗，查找资料时，又发现说是可以据单片机情况直接驱动，但是要求电流足够大；

其次，在驱动三极管（本人使用的是s9013）的部分，三极管发射极与电源连了一个二极管续流保护，找到的参考中有用1N4148，也有用SS34，还有用1N4007的。这三种二极管在5V驱动songle继电器应该优先选择哪一种?

肖特基二极管和开关二极管，查阅资料好像都是可以用于续流二极管。

最后，有直接单片机驱动开关二极管控制继电器开关，也有加光耦隔离的，好像是光耦隔离可以避免干扰，防止三极管导通使继电器工作，更好一点，看到有些设计是再用一个三极管驱动光耦，那如果三极管又受到干扰，那光耦不久没什么意义了吗？

tagetage

单片机是STM32F407，想用I/O口控制光耦（本人主要负责硬件方向，对于单片机开发了解不多-----------

硬件小白，你需要学的东西太多了。。

beyond_笑谈

同楼上，其实楼主要了解的知识点都是属于硬件攻城狮范畴，先了解一下用到的各分立元器件的特性参数

maychang

【据队友描述，单片机最大可承受电压是3.3V，但是驱动光耦用电压5V，在嘉立创找参考时，发现如下设计】

应该说“单片机电源电压为3.3V”，而不是“单片机最大可承受电压是3.3V”。

电源电压3.3V，单片机可以驱动光耦，但单片机需要能够输出够光耦使用的电流，其次首帖图中的R1R3数值要修改。

maychang

【这三种二极管在5V驱动songle继电器应该优先选择哪一种?】

使用何种型号二极管，要看继电器通过多大电流。如果继电器绕组电流电压都很小，那么这三种型号都可以用。

maychang

【最后，有直接单片机驱动开关二极管控制继电器开关】

单片机驱动开关二极管控制继电器？前所未闻。

maychang

【看到有些设计是再用一个三极管驱动光耦，那如果三极管又受到干扰，那光耦不久没什么意义了吗？】

楼主还没有弄清楚“干扰”是怎么回事。

rxjsn

maychang 发表于 2024-7-8 17:50 【最后，有直接单片机驱动开关二极管控制继电器开关】 单片机驱动开关二极管控制继电器？前所未闻。

啊，这个是打错字了，是三极管作开关，用单片机驱动，不是二极管

rxjsn

找到一个可以解决一个困惑的文章，STM32的GPIO口能够承受多大电压？ 哪些IO口能容忍5V？-电子工程世界 (eeworld.com.cn)

damiaa

有点乱，感觉楼主担心很多，但又没明白。

其实驱动光耦就是要提供足够的电流和电压。具体可以参考光耦的资料。

所以led1 led2不是必须的。r1，r3作为限流可以用。驱动这个光耦一般加个三极管好些。因为光耦的电流都比较大，有些单片机IO驱动电流可能不够。这里可以加个npn的三极管比如8050，9013之类的扩大驱动电流，贴片的也可以。加了三极管后r1，r3的上端可以直接加5V没有问题。

beyond_笑谈

rxjsn 发表于 2024-7-8 20:14 啊，这个是打错字了，是三极管作开关，用单片机驱动，不是二极管

采用单片机GPIO驱动NPN三极管，三极管驱动继电器初级线圈是常规用法，没啥问题

lugl4313820

单片机驱动能力，你得看一下单片机的数据手册，STM32F407，可以配置为推挽或者开漏输出，他们的驱动能力不一样。当然常规是需要接一下三极管，或者是MOS管也提高驱动能力的。

lugl4313820

我翻了一下资料，这里有一篇文章介绍非常详细【STM32F407开发板用户手册】第15章 STM32F407的GPIO基础知识（重要） - 硬汉嵌入式 - 博客园 (cnblogs.com)

rxjsn

lugl4313820 发表于 2024-7-10 04:35 我翻了一下资料，这里有一篇文章介绍非常详细【STM32F407开发板用户手册】第15章 STM32F407的GPIO基础知识 ...

非常感谢，这段时间也在了解这方面知识，以前都只是了解运放和电源方面的知识，关于单片机的了解还是很有限，感谢分享

rxjsn

maychang 发表于 2024-7-8 17:51 【看到有些设计是再用一个三极管驱动光耦，那如果三极管又受到干扰，那光耦不久没什么意义了吗？】 楼主 ...

目前学习了解来看，光耦是隔离电气作用，个人感觉好理解点，就是起到的是隔离两个不同地的效果，但这个也要求设计中有两个独立的电源，所以光耦隔离的是这两个独立电源可能的干扰。

syb_8787

感觉好厉害

 

chunyang

MCU是3V供电，那么系统中必然有3V电源，那直接用3V电源驱动光耦即可，为何要用5V？非要用5V，最好的办法是用三极管做驱动元件，楼主图属于变通法，并无成本上的优势。

 

chunyang

至于说的电压问题，光耦的驱动电压和MCU的工作电压显然不是一回事，楼主帖中的图有个问题，即Vcc的标注问题，系统中有多个电压时，标号应指明是哪个电源，比如Vcc5和Vcc3来加以区分。

那么3V系统非要用楼主帖中的电路以5V去驱动光耦是否安全呢？答案在于电流而非电压。MCU的IO通常都存在钳位二极管，只要钳位电流不超出钳位二极管的耐受电流就没事，即楼主帖中的限流电阻取值下限要注意。

chunyang

楼主的其它问题，鉴于楼主的提问过于混乱，显然缺乏相关的基础知识。建议楼主不妨分开发帖提问，组织语言时先想清楚如何准确描述，该配图务必配图。想清楚再发帖本身就是个学习与实践的过程。

rxjsn

chunyang 发表于 2024-7-17 19:41 至于说的电压问题，光耦的驱动电压和MCU的工作电压显然不是一回事，楼主帖中的图有个问题，即Vcc的标注问题 ...

       目前光耦隔离的防干扰已经了解，但是因为参加电赛制作模块一般就用一个电源，所以光耦隔离的意义可以说是没有，最终设计的模块直接使用单片机开关三极管，以实现继电器的驱动，经过实际测试，可以使用，效果良好。

        3.3V原因是单片机上ADC部分供电是3.3V，不能承受大的电压，但是单片机的IO口有钳位二极管保护（受这部分启发，后面在一道题目的设计中采用了类似的原理），一般来讲，短时间不高于3.6伏的极限值是可以接受的（当然最好不要超过3.3V）。至于电流部分，目前正在研究机理（当然，我们的单片机这段时间已经在电流上吃过教训了，使用单片机驱动两个DDS模块，输出电流不足以满足两个模块的需求，后面用学生电源检测，应该是过流了，最后导致单片机电源烧毁，因为单片机和DDS不是我设计的，所以对于其了解不多，以后也在强化研究买来的模块设计）。老师说的很对，看电路图确实直接用单片机输出3.3V驱动光耦就行了，唯一有问题的可能就是单片机的输出电流有的不够启动光耦二极管，这或许是这些光耦设计采用外接电源辅助驱动的原因，这样一来，又使用一个三极管扩流来驱动光耦的设计也是可以理解的了。

        啊，此外续流二极管是在集电极，当时打错了。平时不太习惯打大段文字，经常会打错东西。

        至于二极管的选型，最终选择了1N4007（因为手头的这个最多），个人理解是下电后用于继电器电感放电，只要可承受电流足够就都可以使用。

       基础知识有些在课上所学确实不牢，个人感觉还是多上手实际测试研究。个人习惯于理论分析，设计实践，最后再理论复盘和分析原因。发帖时还在研究理论，所以没有自己做的图，帖中的电路并不是我画的，当时是找的参考。因为一开始遇到的问题有点多，所以描述确实混乱，以后回注意。

       这段时间忙于准备比赛，有点忙，打算之后慢慢来研究这方面的细节