天大 测控 考研 传感技术与测控电路 第10章 逻辑控制电路ppt课件.ppt

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1、第十章　逻辑与数字控制电路二值可控元件驱动电路可编程逻辑器件第一节二值可控元件驱动电路一、功率开关驱动电路二、继电器与电磁阀驱动电路三、步进电动机驱动电路一、功率开关驱动电路分类：按照电路中所采用的功率器件类型分类，常见的有晶体管驱动电路、场效应管驱动电路和晶闸管驱动电路等类型。按照电路所驱动的负载类型分类，常见的有电阻性负载驱动电路和电感性负载驱动电路等类型。按照电路所控制的负载电源类型分类，常见的有直流电源负载驱动电路和交流电源负载驱动电路等类型（一）晶体管直流负载功率驱动电路晶体管功率驱动电路负载所需的电流不太大设计要点:合理确定Ui、R与V

2、的电流放大系数值之间的数值关系，充分满足IbIL/，可确保V导通时工作于饱和区，以降低V的导通电阻及减小功耗。（二）场效应晶体管直流负载功率驱动电路用于功率驱动电路的场效应晶体管称为功率场效应晶体管。功率场效应晶体管是电压控制器件，具有很高的输入阻抗，所需的驱动功率很小，对驱动电路要求较低。功率场效应晶体管具有较高的开启阈值电压，有较高的噪声容限和抗干扰能力。场效应晶体管大多数为绝缘栅型场效应管，亦称MOS场效应管。功率场效应晶体管在制造中多采用V沟槽工艺，简称为VMOS场效应管。其改进型则称为TMOS场效应管场效应晶体管功率驱动电路a)VM

3、OS场效应管电极b)场效应管驱动电路b)a)漏极D栅极GVDS源极S（三）晶闸管交流负载功率驱动电路交流负载的功率驱动电路，通常采用晶闸管来构成。晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管两种类型。a单向晶闸管图形符号单向晶闸管亦称单向可控硅（SCR）一、导通条件二、关断条件单向晶闸管的工作状况：晶闸管导通条件：在阳极A与阴极K之间加正向电压，同时在门极G与阴极K之间加正向电压（触发），这样阳极A与阴极K之间即进入导通状态。晶闸管一旦导通，只要阳极A与阴极K之间的电流不小于其维持电流IH，门极G与阴极K之间是否还存在正向电压，对已经导通的晶闸管完全没有影响。晶

4、闸管关断条件：主电极阳极A与阴极K之间的电流小于其维持电流IH，晶闸管即进入关断状态。b双向晶闸管图形符号双向晶闸管亦称双向半导体开关元件（TRIAC）与单向晶闸管相比较，双向晶闸管的主要区别是：①在触发之后是双向导通的；②触发电压不分极性，只要绝对值达到触发门限值即可使双向晶闸管导通。交流半波导通功率驱动电路实用中应注意:如果驱动的是感性负载，必须设置合理的关断泄流回路，一方面可保护开关器件，另外也可起到消除对外电磁干扰的作用。二、继电器与电磁阀驱动电路继电器广泛用于生产控制和电力系统中，具有接触电阻小、流通电流大和耐压高等优点，至今仍无法用无触

5、点器件取代对继电器或接触器的驱动，实际上是对其励磁线圈电流通断的控制。继电器励磁线圈所需的励磁电源有直流与交流两种。继电器是控制和保护线路中广泛应用的一种自动控制电器。其工作原理是在输入一定的物理量（例如电流、电压、转速、时间、温度等）的作用下，自动接通或者断开触点，完成电路同、断功能。常用的继电器分为：电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及干簧继电器等。电流继电器和电压继电器继电器由触点，线圈与磁路系统（包括铁心，衔铁，铁軛，非磁性垫片）及反作用弹簧等组成。当在线圈中通入一定数值的电流或施加一定的电压时，根据电磁铁的作用原理

6、，可使装在铁軛上的可动衔铁吸合，因而带动附属机构使活动触点与一固定触点接通，与另一固定触点断开。利用触点的这种闭合或打开，就可以对电路进行通断控制。I12313常闭触点12常开触点铁心线圈线圈引线弹簧铁軛45678电流继电器和电压继电器电流继电器或电压继电器是按作用于线圈的激励电流的性质来区分的。如果继电器是按照通入线圈的电流的大小而动作的，就是电流继电器。电流继电器与负载是串连的。如果继电器是按照施加到线圈上的电压大小来动作的，就是电压继电器。电压继电器施与负载电路并联工作的。中间继电器和时间继电器中间继电器是电磁式继电器的一种，本质上仍属于电压

7、继电器，但它具有触点多、触点电流大和动作灵敏等特点，所以常用于某一电器与被控电路之间，以扩大电器的控制触点数量和容量。时间继电器是在电路中对动作时间起控制作用的继电器。它得到输入信号后，需经过一定的时间，其执行机构才会动作并输出信号，对其它电路进行控制。接触器接触器是用来接通和断开具有大电流负载电路（例如电动机的主回路）的一种自动控制电器。它有直流接触器和交流接触器之分。接触器在工作原理上与电压继电器相似，都是依靠线圈通电，衔铁吸合使触点动作的。其不同点使接触器用于控制大电流回路的，而且工作次数比较频繁，因此在结构上具有下列特点：（1）触点系统可分

8、为主触点和辅助触点两种。前者用于控制主回路，后者用于操纵控制电路。交流接触器一般有三个主触点，辅助触点的数目有多有少，最高