我正在設(shè)計(jì)一個(gè)智能插頭，使用ESP-32和一個(gè)機(jī)械繼電器，可以在240伏交流電下驅(qū)動(dòng)5A。根據(jù)典型的繼電器驅(qū)動(dòng)電路，我想在單片機(jī)和繼電器之間用一個(gè)光耦。根據(jù)數(shù)據(jù)表，我用的繼電器是松下(Panasonic)APAN3105，線圈功率低至110mW(5V@22mA)。
典型的繼電器電流驅(qū)動(dòng)電路使用一個(gè)連接到晶體管的光耦合器，晶體管反過來驅(qū)動(dòng)繼電器。既然我用的是低線圈功率繼電器，我可以在集電極最大電流范圍內(nèi)直接從光耦驅(qū)動(dòng)繼電器嗎？這種方法有什么缺點(diǎn)？除了最大集電極電流，還必須考慮電流傳輸比(CTR)、最大LED電流和單片機(jī)的輸出驅(qū)動(dòng)能力。
好在ESP-32在最大驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度下有40mA的巨大輸出，這可能是必須的，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)光耦通常只有50%的最小CTR。為了保證集電極-發(fā)射極飽和電壓低，光耦的LED電流也要比IC/CTR高很多(幾乎兩倍)。
比如光耦繼電器PC817XN的最小CTR為50%，絕對最大LED電流為50mA。沒有增加驅(qū)動(dòng)電流以保持晶體管飽和的余地。既然CTR有50-600%的公差，你可以在樣機(jī)上放棄，但不能在生產(chǎn)中放棄。
為了提高使用中的可靠性，你可能希望LED電流保持在25mA以下，然后希望最小CTR在200%左右。所以你應(yīng)該用PC817X3(等級標(biāo)志c)或者PC817X4(等級標(biāo)志d)。
對于大多數(shù)光耦合器繼電器/光耦合器組合，這是不可行的，因?yàn)樵S多繼電器需要比大多數(shù)光隔離器提供的50mA吸電流更多的電流。使用光隔離器驅(qū)動(dòng)另一個(gè)NPN可以很好地工作，而不會(huì)增加太多成本。
一般你要保證能從微控制器的LED獲得足夠的電流(考慮耦合器的CTR)，但希望你在這個(gè)限度內(nèi)。同樣，確保最大發(fā)射極電壓大于線圈電壓，但在5V時(shí)應(yīng)該很容易。