順序
一般來說，我們在開發(fā)單片機(jī)各種外圍電路時(shí)，總會遇到兩個(gè)問題：
單片機(jī)的供電電流一般為3.3V。 雖然STM32的引腳可以承受5V電流，但如果電流超過5V，單片機(jī)就無能為力了。 舉個(gè)典型的例子，I/O引腳電路最大為±25MA，以下是ST官方的說明：
有了這個(gè)電壓，驅(qū)動一個(gè)LED就很困難，驅(qū)動其他LED，比如數(shù)碼管，或者保險(xiǎn)絲就更費(fèi)力了。小電壓驅(qū)動高電壓的小功率LED驅(qū)動器
一般來說，單片機(jī)使用LED時(shí)三極管基極電流過大會損壞三極管基極電流過大會損壞，LED的負(fù)極連接單片機(jī)的引腳，然后正極連接VCC。
不過這樣也有一個(gè)問題，VCC的電壓通常都比較大，在幾百mA左右，而小型晶閘管的電壓消耗并不多，最多也就幾十mA，所以。 。 。
我們需要在晶閘管的陽極和VCC之間添加一個(gè)限流內(nèi)阻，以防止晶閘管被大電壓燒毀。
限流內(nèi)阻電阻
我們知道LED是一種非線性器件，在這個(gè)電路中，我們可以將其簡化為接近2V的晶閘管。 不同顏色的LED，其穩(wěn)壓值不同，但都在2V左右。 一般我們按照2V的值來估算； 工作電壓通常在0～25mA范圍內(nèi)，最大工作電壓取決于其體溫特性。 如果其工作環(huán)境比較惡劣的話，最大電壓可能只有8mA左右。 該電壓用作最大電流時(shí)的工作電壓。 一般我們設(shè)計(jì)的時(shí)候可以取2mA到3mA左右。 無論電壓多高，照度都不會發(fā)生明顯變化。 這樣我們就有了估計(jì)公式：
工作在直流5V系統(tǒng)時(shí)，電阻值約為1k~1.5k，我們?nèi)?k。
限流內(nèi)阻電源及封裝
根據(jù)之前估計(jì)的電阻和電壓值，我們可以估計(jì)最大功耗。 由于內(nèi)阻上消耗的幀速率是熱量，因此可以將AC估計(jì)為有效值。
對于5V系統(tǒng)，內(nèi)阻消耗：3V*3V/1k=9mW，穩(wěn)定性和耐受性被認(rèn)為是功耗電阻的兩倍，即>18mW；
大功率保險(xiǎn)絲驅(qū)動器
首先要說一下保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu)。 簡而言之，熔斷器的控制端是一個(gè)電磁線圈。 經(jīng)過。
那么，我們需要做的就是控制電磁鐵是否通電。
==那么，我們可以把LED的驅(qū)動電路用在保險(xiǎn)絲的驅(qū)動電路上嗎？ ==
其實(shí)并不是。 第一點(diǎn)是單片機(jī)的IO驅(qū)動能力有限。 對于單片機(jī)來說，保險(xiǎn)絲、電磁閥等負(fù)載長期以來被認(rèn)為是“大功率”負(fù)載，其早已超出了大多數(shù)單片機(jī)的IO驅(qū)動能力。 第二點(diǎn)，保險(xiǎn)絲的控制端是電磁線圈，可以簡化為電感器。 這種感性負(fù)載在關(guān)斷時(shí)會形成自感電流，很容易燒毀單片機(jī)。
因此，我們需要一種間接的方式來驅(qū)動他。
但對于間接驅(qū)動，我們只想實(shí)現(xiàn)兩個(gè)要求。 首先放大IO口電壓，驅(qū)動電磁線圈。 其次，屏蔽或過濾線圈形成的自感電流。
電壓放大
了解了需求之后，就很容易找到解決方案。 學(xué)過模擬電子的朋友都知道一個(gè)電路：二極管放大電路
一種共發(fā)射極放大器電路
事實(shí)上，直接共發(fā)射極放大電路遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能驅(qū)動保險(xiǎn)絲，我們必須對其進(jìn)行更改以滿足我們的要求。
第一點(diǎn)，電路中一定不能存在C1、C2這兩個(gè)電容，因?yàn)殡娙莸奶匦允亲韪糁绷麟姡绻嬖诘脑挘覀兙秃茈y將IO電平信號傳輸?shù)絻?nèi)部了。二極管，而二極管的控制信號很難傳遞到保險(xiǎn)絲內(nèi)部。
第二點(diǎn)，為了增加電路的放大倍數(shù)，從而去掉發(fā)射極內(nèi)阻R1，但是IO電平不能讓它處于不確定的懸空狀態(tài)，所以我們需要保留R2以保持基態(tài)集電極能級。
第三點(diǎn)，為了限制集電極電壓，需要在柵極加一個(gè)限流內(nèi)阻（如果沒有這個(gè)內(nèi)阻，一旦輸入電流超過0.6~0.7V，晶閘管就處于截止?fàn)顟B(tài)）導(dǎo)通狀態(tài)，集電極會有很大的電壓通過）
第四點(diǎn)，為了降低幀率，我們必須去掉Re的電阻。
將它們放在一起，我們得到以下電路：
這樣的電路是一個(gè)非常好的高壓驅(qū)動器。
當(dāng)Input沒有輸入電平信號，或者輸入低電平信號時(shí)，二極管的柵極沒有電壓通過，此時(shí)處于截止?fàn)顟B(tài)，VCC的電壓到達(dá)柵極，被切斷，整個(gè)電路處于斷路狀態(tài)。
當(dāng)Input輸入為高電平時(shí)（小于最小導(dǎo)通電流，取決于二極管的類型），二極管的柵極有電壓，二極管導(dǎo)通，VCC電壓從基極流入，流出從發(fā)射極到地，以及整個(gè)電路路徑。
事實(shí)上，這樣做之后，我們就可以驅(qū)動常見的負(fù)載，比如蜂鳴器、大功率LED等。如果我們要驅(qū)動保險(xiǎn)絲，我們幾乎需要一些東西。
屏蔽層自感電流
一般來說，只需要一個(gè)小的晶閘管來屏蔽自感電流即可實(shí)現(xiàn)反向續(xù)流，抑制浪涌。
這是最終的示意圖。
R1的限流內(nèi)阻通常為2-5K，R2的下拉內(nèi)阻為10K，可選用晶閘管，二極管通常選為VCBO≈VCEO≥24V，放大倍數(shù)β通常為120到240之間選，推薦8050，保險(xiǎn)絲天貓搜了5V保險(xiǎn)絲，抓了很多。