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单片机技术教案 课次：33 学时：2 日期： 年 月 日 星期 教学名称 测控接口－功率接口 教学目的 了解常用功率接口的用途、原理、接口方法 教学重点 继电器接口、固态继电器接口 教学难点 无 环 节 时间 内 容 方法与说明 复习 5 8.3.2 开关量输出接口 一、输出接口的隔离 光耦合器:把发光二极管和光敏三极管封装在一个管壳内。 主要特性参数： 导通电流：当发光二极管二端通以一定电流时，光耦合器输出端处于导通状态。 一般典型值为10mA。 频率响应 高频信号传输中要考虑其频率特性。 一般的开关量输出通道中，信号频率一般较低，不会受光耦合器频率特性影响。 输出端电流：光耦合器导通时，流过光敏三极管的额定电流。该值表示了光耦合器的驱动能力。一般为mA量级。 输出端暗电流：光耦合器处于截止状态时输出端流过的电流。此值越小越好，以防止输出误触发。 输入输出压降：分别指发光二极管和光敏三极管的导通压降。 隔离电压：表示了光耦合器对电压的隔离能力。 光耦合器二极管侧的驱动，常用带OC门的电路（如7406、7407）进行驱动。 要强调隔离的目的：防止干扰。 注意： 输入侧与输出侧不能共地。 光耦一般只能传递开关信号。 单片机技术教案 课次： 共 页 第 页 环 节 时间 内 容 方法与说明 新课 新课 25 10 二、继电器输出接口 最常用的一种输出方式，往往利用继电器作为系统的第一级执行机构。通过该级继电器输出，可完成从低压直流到高压交流的过渡。 控制线圈有一定的电感，在关断瞬间会产生较大的反电势，因此常常反向并联一个二极管，以保护驱动晶体管不被击穿。 对于需要较大驱动电流的继电器，可以采用达林顿输出的光隔直接驱动；也可以在光耦与继电器之间再加一级三极管驱动。 三、双向晶闸管输出接口 具有双向导通功能，能在交流、大电流场合使用，且开关无触点。 输出部分是硅光敏双向晶闸管，有的还带有过零触发检测器，以保证在电压接近为零时触发晶闸管。常用的如MOC3011用于110V交流，而MOC3041等可适用于220V交流使用。 四、固态继电器输出接口　　 用TTL、HTL、COMS等集成电路或加简单的辅助电路就可直接驱动，适宜作为输出通道的控制元件；其输出利用晶体管或晶闸管驱动，无触点。 具有无机械噪声、无抖动和回跳、开关速度快、体积小、重量轻、寿命长、工作可靠等特点。 此处互动： 负载接单相交流电机，编程序：当按下启动键时让电机运转，当按下停止键时让电机停止。 按下启动键后让电机运行1分钟后停止。 单片机技术教案 课次： 共 页 第 页 环 节 时间 内 容 方法与说明 新课 20 光电耦合电路、触发电路、开关电路、过零控制电路和吸收电路五部分被封装在一个外壳内，成为一个整体。如果是过零型SSR 就包括“过零控制电路”部分，而非过零型SSR则没有这部分电路。 直流型固态继电器 用于直流大功率场合。其输入端可用OC门或晶体管直接驱动，驱动电流一般3～30mA，输入电压为5～30V。 输出端为感性负载时，要接保护二极管,用于防止直流固态继电器由于突然截止所引起的高电压。 ２、交流型固态继电器 分为非过零型和过零型，都是用双向晶闸管作为开关器件，用于交流大功率驱动场合。 非过零型，在输入信号时，不管负载电源电压相位如何，负载端立即导通； 过零型必须在负载电源电压接近零且输入控制信号有效时，输出端负载电源才导通，可以抑制射频干扰。当输入端的控制电压撤消后，流过双向晶闸管负载电流为零时才关断。 注意讲清各部分的功能 强调：直流型SSR只能驱动直流负载，交流型SSR只能驱动交流负载 单片机技术教案 课次： 共 页 第 页 环 节 时间 内 容 方法与说明 本章小结 20 过零型 非过零型 基本控制 TTL控制 本章小结： 1、D/A转换接口 2、A./D转换接口 3、开关量接口 1）开关量输入 2）开关量输出 结合图形讲解过零和非过零型的特点，还要强调关断条件：控制电压撤销且负载电流为零。 顺带讲一下压敏电阻的作用及SSR的符号。