單片機控制強電它的方法還是比較多的,我們在平時生活中的電器中都可以隨處可見,比如有的電風扇控制就是用單片機來控制單相電機的轉動與調速的,還有洗衣機里的單相電機的運轉以及我前一段時間維修泡茶用的養生壺,它里面電熱絲的加溫控制也是用單片機控制的,還有廚房所用的電磁爐加熱在一定程度上也是單片機參與控制的。這些電器里的單片機是怎么樣控制220V強電的呢?甚至有時候所控制的要比220V電壓還要高,比如變頻器里對電機的調速控制就是這樣的。

單片機配合雙向晶閘管實現對強電的控制

用單片機控制雙向晶閘管實現220V負載的控制是一種很常見的控制方式,下面我們以洗衣機電路為例來說明如何實現用單片機控制220V交流電的。我們從圖中可以看到這個洗衣機的電路是由單片機、雙向晶閘管,單相電機以及電磁閥等組成。從圖中可以看到

220V的電壓是經過雙向晶閘管交到電機兩端的,當想要電機運轉的時候,我們可以通過按鈕向單片機給出啟動信號,這時候單片機的輸出端就會輸出高電平使控制雙向晶閘管門極電路的三極管打開,這樣晶閘管就會導通了。

一但雙向晶閘管導通之后,那么交流220V電壓就加在電機繞組兩端,這樣電機就會運轉起來了。通過這個例子可以看到單片機與雙向晶閘管配合就能夠控制交流電220V的。對于養生壺、電風扇等這些小家電都是這種控制方法,只不過在控制細節上大同小異罷了。

單片機配合絕緣柵雙極型晶體管實現對強電的控制

用單片機控制220V交流電的另一種方法是采用功率晶體管來實現,比如大功率MOS管、絕緣柵雙極型晶體管IGBT等都是可以的。為了說明問題,我再舉一個空調變頻電路中這樣的一個應用的例子,在變頻空調中,為了能夠輸出頻率可變的電壓,在主電路中我們運用了六個絕緣柵雙極型晶體管IGBT來控制電機的三相繞組輪流通電。雖然電機繞組上通過的是正弦脈沖調制電壓(SPWM),但是它們的電壓也是非常高的,正常轉速下一般都在220V以上。

在變頻主電路中所用的六個絕緣柵雙極型晶體管IGBT,它們的柵極就是通過單片機控制實現輪流導通的,當然單片機的輸出控制電路也是需要一定的驅動電路,有的為了提高單片機的抗干擾能力,有的還需要光電耦合器通過光電的耦合來控制絕緣柵管的柵極,這樣進而就控制了絕緣柵管的漏極D和源極S了。

在有的單片機電路中還可以用大功率MOS管來實現對強電的控制,不過有的電路可能控制的是高壓直流電,如果是交流的話,最好用雙向晶閘管來實現。

單片機配合固態繼電器實現對強電的控制

最后我再分享一個由單片機通過用固態繼電器來實現控制強電的思路,固態繼電器雖然名字叫繼電器,但它內部是一些電子元器件組合形成的,它的外形圖如下圖所示。

從固態繼電器的接線圖可以看出,它的輸入端只需要直流3V到32V之間,用我們一般的單片機是完全可以驅動的。固態繼電器的輸出端可以控制交流從24V到380V的高壓,因而對于控制交流220V的電壓當然就不再話下了。

我們用單片機與固態繼電器實現控制交流220V的電壓,一定要選擇交流固態繼電器,在固態繼電器的直流控制端在與單片機輸出驅動電路對接時也要注意抗干擾問題,解決的最好方法,我認為還是用光電隔離的措施最好。

通過以上的幾個控制方法的舉例可以看出,要用單片機實現交流220V的控制,不用繼電器的話這些電路多少都是有點復雜的,如果我們要考慮成本的話,我想還是用電磁繼電器來控制是比較劃算的,畢竟在家里一些比較便宜的小家電中這種用法是最廣的。

  • 帶電接燈,很多電工都害怕觸電,其實按照這個順序,就不會觸電
  • 電工用的剝線鉗,剝電線皮太費勁,老電工有絕招,輕松搞定
  • 插座孔只能接2根線,遇到3根線怎么辦?老電工教你一招,輕松解決
  • 二極管區分正負極,老電工有絕招,不用任何儀表,肉眼一看就知道
  • 電工知識:時控開關上的T代表什么意思?火線接左邊還是右邊