单片机的驱动电路「单片机的驱动电路有哪些」

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于单片机的驱动电路的问题，于是小编就整理了1个相关介绍单片机的驱动电路的解答，让我们一起看看吧。

为什么有些mos管要用三极管驱动，单片机IO不能直接驱动吗？

单片机的GPIO口可以直接驱动三极管没有问题，对于很多MOS管却不能直接驱动，需要通过三极管或者光耦来转化一下，这是为什么呢？

单片机的常用工作电压一般为5V或者3.3V，不会超过5V，对于功率较大的MOS管可能无法满足导通条件，因为MOS管是电压驱动型的，而三极管是电流驱动型的，对驱动电压要求不高。

1 单片机为什么可以直接驱动三极管

三极管是流控型器件，具有三个工作状态，分别为截止区、放大区和饱和区。用作电子开关时需要工作在截止区和饱和区。以NPN三极管为例，三极管饱和导通时，基极和发射极之间的压差大约为0.7V，所以只要基极端的电压高于0.7V，三极管就能导通，而单片机在输出高电平时至少可达3.3V，所以单片机可以直接驱动三极管。单片机驱动三极管的电路如下图所示。

2 单片机为什么无法直接驱动MOS管

对于很多小功率的MOS管，单片机是可以直接驱动的，因为其开启电压Vth要求不是很高，但是对于大多数的MOS管，其开启电压在2.5-4.5V之间，甚至更高，单片机直接驱动可能会出现问题，所以就需要通过三极管来转换一下。下图就是单片机通过单片机来驱动MOS管的例子。

上图中，如果负载端的电流较大，选用的MOS管Vth可能较大，多数MOS管的VGS在±20V范围内，Vth在(2.5-5)V之间，如果是3.3V的单片机可能导致MOS管不能正常工作。这是就通过三极管来间接驱动。

单片机输出高电平时，三极管导通，集电极时低电平那么MOS管截止；当单片机输出低电平时，三极管截止集电极是高电平，MOS管导通。也可以在三极管的G和S极之间加一个稳压管。

除了三极管之外，单片机也可以通过光耦来驱动MOS管，在有些场合光耦驱动MOS管更为合适。用三极管，还是用光耦，还是用单片机直接驱动需要根据实际的电路参数来确定。

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有些MOS管需要用三极管驱动，而不是直接用单片机的I/O口驱动，这是因为单片机的工作电压一般在5V以下，其I/O口输出的驱动电压的幅度较小（不会大于单片机的供电电压），而MOS管是一种电压驱动器件，要想使其充分饱和导通，一般需要较高的驱动电压，故不能直接用单片机I/O口驱动MOS管。为了使MOS管能够充分饱和导通，一般采用下图所示电路。

图1电路中，STM8L151单片机I/O口若输出为高电平时，VT1导通（一般只要该高电平信号的幅度稍大于0.7V，即可使其导通），VT2栅极为低电平，处于截止状态，负载RL不工作。当STM8L151的I/O口输出为低电平时，VT1截止，VT2栅极电压几乎等于电源电压12V（VT1截止时，R2两端的压降几乎为零），这样便可以使VT2获得足够幅度的电压而充分饱和导通了。

顺便说一下，现在有不少贴片功率MOS管（譬如SI2301）的阈值电压较低，有的在5V左右的电压下即可饱和导通，不过这类管子的漏极电流只有几安，无法驱动工作电流更大的负载。

这个问题其实就是驱动电路的驱动能力问题。驱动方面，关注它的动态特性，也就是开关特性；还有它的静态特性，就是稳态电平。从静态和动态方面出发，驱动有以下几点需要特别注意：

其一，稳态电平幅值，你得看一下你使用的开关管，比如mosfet，你设计流过它的电流Id是多少，因为像mosfet这类电压型的开关器件，门极电压Vgs和通过主体漏极电流Id是跨导（g）关系，这个跨导就像咱们三极管的电流放大倍数一个道理，所以首先满足Id=Vgsg也就是你的电平，这里还要注意你的有效Vgs，它是你的实际电平减去这类管子的开通阈值（开通阈值或门槛电压用Vth表示，有效电平=实际电平—Vth）；

其二，动态峰值电流能力，驱动芯片必须要满足给门极充电的能力，尤其是瞬态的峰值电流，Ipeak=门极电平/驱动电阻，如果你的单片机没有这个峰值电流能力，那么我们知道，瞬态大电流和单片机驱动口内阻乘积就是电压，这就是驱动能力不足，导致门极充放电变慢，开关速度异常，还有就是你的单片机会发热；

其三，开关管驱动功率消耗，我们知道理想的电压型开关并不需要驱动功率，但是实际当中，像mosfet存在门极电容（Cgs）和米勒电容（Cgd或Crss），这些电容通过驱动电阻充放电都是要消耗功率的，所以你的单片机还得需要一定的驱动功率能力才行，驱动功率P=驱动电压工作频率电容的电荷量（这里包括了门极电容和米勒电容总电荷，通常在数据手册里成为Qg），驱动功率意味着驱动芯片，像单片机会产生功耗，也就是发热的问题。

单片机可以驱动，后面加三极管推挽的作用就是满足稳态电平和动态驱动能力的要求。

你用单片机直接驱动未尝不可，但只需要满足以上静态和动态的需求即可。

到此，以上就是小编对于单片机的驱动电路的问题就介绍到这了，希望介绍关于单片机的驱动电路的1点解答对大家有用。