中国矿业大学成人教育学院2012届毕业设计（论文）
的电流比较大，在电动机控制电路中进行一次放大，电流放大的倍数很高，这样就会使通过三极管的电流非常大，会使三极管因消耗的功率过大烧坏，为了降低三极管的放大电流，采用三极管的双极放大。这样用三极管的集电极驱动固体继电器，从而降低控制电路的负载。
在红外线发射芯片的驱动中选择9016型三极管，三极管的基极连接的是单片机输出端口，因为单片机的输出电压只有5V，对芯片的驱动电压不够，通过三极管放大后才能有效的驱动发射芯片。电路正常工作时，三极管的发射极输出电压由于基极状态改变而改变
5.3驱动元件的选型
电动机驱动元件,因为单片机I／O 口的驱动能力有限，所以LED显示电路和继电器输出电路通过固体继电器或驱动芯片等一些驱动装置来驱动。 5.3.1 固体继电器
固体继电器（亦称固态继电器）英文名称为Solid State Relay，简称SSR.它是用半导体器件代替传统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSR为四端有源器件，其中两个输入控制端，两个输出端，输入输出间为光隔离，输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。
固体继电器工作可靠，寿命长，无噪声，无火花，无电磁干扰，开关速度快，抗干扰能力强，且体积小，耐冲击，耐振荡，防爆、防潮、防腐蚀、能与TTL、DTL、HTL等逻辑电路兼容，以微小的控制信号达到直接驱动大电流负载。主要不足是存在通态压降（需相应散措施），有断态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。
固体继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置，电炉加热恒温系统，数控机械，遥控系统、工业自动化装置；信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统；仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机；自动消防，保安系统，以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。
交流固体继电器按开关方式分有电压过零导通型（简称过零型）和随机导通型（简称随机型）；按输出开关元件分有双向可控硅输出型（普通型）和单向可控硅反并联型（增强型）；按安装方式分有印刷线路板上用的针插式（自然冷却，不必带散热器）和固定在金属底板上的装置式（靠散热器冷却）；另外输入端又有宽范围输入（DC3－32V）的恒流源型和串电阻限流型
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等。
当输入端施加有效的控制信号时，随机型SSR输出端立即导通（速度为微秒级），而过零型SSR则要等到负载电压过零区域(约±15V)时才开启导通。当输入端撤消控制信号后，过零型和随机型SSR均在小于维持电流时关断。虽然过零型SSR有可能造成最大半个周期的延时，但却减少了对负载的冲击和产生的射频干扰，成为理想的开关器件, 在“单刀单掷”的开关场合中应用最广泛。 随机型SSR的特点是反应速度快，它可以控制移相触发脉冲达到方便地改变交流电网电压，从而应用于精确地调温、调光等阻性负载及部分感性
5.3.2 TD62003型驱动芯片
TD62003型驱动芯片是7通道吸人型达林顿管，其负载电压最高为50V，每个通道的最大驱动能力为500 mA，足以驱动继电器的控制端和LED的显示。其芯片的引角如图5—2所示。该芯片的运用使单片机仅通过两根控制线(即两个I／O 口)控制继电器的同时也控制了LED的显示，减少了I／O口的使用，提高了集成度。图中TD62003的9脚作为两个继电器的共同端，l6脚和l4脚分别控制两个继电器的触发端，通过两个引脚信号的交替变化，控制电机的正反转，实现门的移动。
图5—2 TD62003 驱动芯片
5.3.3 LG9110和L298N芯片
LG9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件其引角如图5—3所示，将分立电路集成在单片IC之中，使外围器件成本降低，整机可靠性提高。该芯片有两个TTL/CMOS 兼容电平的输入，具有良好的抗干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流驱动能力，每通道能通过750 ～800mA 的持续电流，峰值电流能力可达1.5 ～2.0A ；同时它具有较低的输出饱和压降；内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流，使它在驱动继电器、直流电机、步进电机或开关功率管的使用上安全可靠。
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图5—3 LG9110引角接线
恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N也是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路，其额定工作电流为1A，最大可达4，Vss电压最小4.5V，最大可达46V；Vs电压最大值也是36V。
图5—4 引角的电路连接图
下表是其使能、输入引脚和输出引脚的逻辑关系（电路按图5—4连接）：
表5-1 输入引脚和输出引脚的逻辑关系表
EN A（B） H H H L
IN1（IN3） H L 同IN2（IN4） X IN2（IN4） L H 同IN1（IN3） X 38 电机运行情况 正转 反转 快速停止 停止 中国矿业大学成人教育学院2012届毕业设计（论文）
综上所述各种元件都有它的优缺点，通过分析比较，在此直流电动机驱动电路中，选择了与整个电路系统相配套的既经济又适合矿井提升的恶劣环境的固体继电器。现在将固体继电器的参数叙述如表5-2：
表5-2 固体继电器的参数表 双极型晶体管输出 主要特征 光电隔离 线路板安装方式 工程塑料外客 产品型号 D204L 双极型晶体管输出 光电隔离 线路板安装方式 金属外壳高散热性能 D205W 输入参数 输入电压 输入电流 可靠关断电压 工作状态指示 无 输出参数 输出电压 额定工作电流 通态压降 断态漏电流 导通时间 关断时间 0.1mA 4A 5~180VDC 5A 小于1.5V 0.1mA 1MS 1MS 其它参数 介质耐压 工作温度 散热方式 2500VAC，1分钟 -35℃~75℃ 自然冷却，不装散热器 可安装A-65散热器 0.2mA 10A 3~10VDC 3~10VDC 大于4mA 小于0.8VDC 无 LED显示 3~32VDC 双极型晶体管输出 光电隔离 螺栓固定安装方式 工程塑料外壳金属底板 D210K
根据电动机的参数 Z2-11，额定功率0.4kW；额定电压110V；额定电流
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5A，选择驱动电动机型号为D210K的固体继电器。
D210K型固体继电器的主要特征是双极型晶体管输出光电隔离线路板安装方式金属外壳高散热性能； 输入参数
输入电压3~32VDC；输入电流大于4mA；可靠关断电压小于0.8VDC；LED显示工作状态指示； 输出参数
输出电压3~10VDC；额定工作电流10A；通态压降小于1.5V；断态漏电流0.2mA；导通时间1MS；关断时间1MS； 其它参数
介质耐压2500VAC，1分钟；工作温度-35℃~75℃；可安装A-65散热器； D210K型固体继电器的具体外形尺寸如图5—5所示：
图5—5 D210K型固体继电器
5.4 PT2262/PT2262 的控制方框图及特性
发射电路用来发射3I5MHz的高频载波，将编码后的地址码、数据码、同步码随同载波一起发射出去，为接收电路做好接收准备。接收电路将发射电路发射出的信号有效地接收过来，经过放大后，再送入解码电路。 解码电路将接收到的信号解码后，变成所需的电信号。外围电路是将解码输出的信号放大后控制继电器，然后控制用电设备、实现开关作用。整体框图如图所示。
PT2262、PT2272是靠红外线进行无线信号的传送的发送和接收芯片，是采用18脚双列直插式封装的编解码IC，它们具有很强的抗干扰性能。其中TP2262是一种编码器，它能将数据和地址编译成代码的波形。它最大有12位
三态地址，共有531441种地址代码。它最大有12位三态地址，共有531441种地址代码。PT2272是一种与PT2262配对的解码器，它也具有12位三态地址，共有531441种地址代码。
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