如何通过光耦合器连接继电器

介绍
以下文章介绍如何使用隔离方法或通过光耦合器器件驱动继电器。我们将学习三种方法，第一种方法是将继电器直接连接到光耦合器输出引脚，第二种方法是使用外部PNP晶体管，第三种方法是使用外部NPN晶体管。任何标准光耦合器（如PC817、TIL111或MCT2E）都可以在所讨论的电路图中使用。
光耦合器的工作原理
光耦合器是一种将LED和光电晶体管封装在8引脚IC（类似于555 IC）形式的密封、防水、防光封装中的器件。
LED端接在几个引脚上，而光电晶体管的三个端子端接在其他三个指定的引脚上。
使用光耦合器操作继电器的想法很简单，就是从源提供输入直流，需要通过限制电阻（就像我们通常使用通常的LED一样）将其隔离到LED引脚输出，并切换光电晶体管以响应施加的输入触发器。

上述动作照亮内部LED，其光被光电晶体管检测到，导致其在其相关引脚上传导。
光电晶体管输出通常用于驱动前置隔离级，例如继电器驱动级。

直接用光耦合器连接继电器
在下面的电路图中，我们可以看到继电器如何直接连接到光耦合器内部晶体管的集电极。
 

请记住，虽然上面的连接图看起来简单易行，但必须确保继电器线圈电阻不低于300欧姆，否则光耦合器可能会发热并被破坏。

所以如果要使用上述配置，将继电器直接与光耦合器连接，那么首先要测量继电器的线圈电阻，并确保其高于300欧姆。

这是因为，大多数光耦合器不能处理超过50 mA的电流作为负载电流，因此继电器线圈必须具有相对较高的电阻，使其通过的电流不超过30或40 mA。

以下概念显示了如何使用晶体管将继电器驱动器与光耦合器一起配置。如下面的电路图所示，继电器驱动器可以由NPN晶体管或PNP晶体管组成。

在继电器线圈电阻较低（低于300 欧姆）且继电器需要高于 50 mA 的较高电流的情况下，建议使用外部晶体管。

使用PNP晶体管

如下图所示，PNP继电器驱动器与光耦合器连接。当它是 PNP 晶体管（如 BC557）时，晶体管的基极端子与光耦合器内部晶体管的集电极端子耦合，发射极与正极线连接，集电极引脚配置继电器。

与继电器相关的续流二极管保护晶体管免受继电器线圈产生的反电动势电压尖峰的影响。

电阻值并不重要，两个电阻可以使用4k7和22K之间的任何电阻值。

使用NPN晶体管

下图显示了如何将NPN继电器驱动器级与光耦合器集成在一起。如果在继电器驱动器中使用 NPN 晶体管（如 BC547），则开关电压从光耦合器内部晶体管的发射极接收。

因此，可以看到BC547 NPN晶体管的基极与光耦合器晶体管的发射极连接，BC547的发射极与地线连接，BC547的集电极配置有继电器。二极管的功能与上一段所述相同。电阻值并不重要，可以使用1K到10K之间的任何值。

审核编辑 黄昊宇