Bevorzugte Art der Verbindung der Relaisspule mit dem aktiven Low-Ausgang der MCU

Wenn der Mikrocontroller und das Relais mit derselben Versorgungsspannung betrieben werden, ist Ihre beste Option mit einem PNP-Transistor wahrscheinlich die einfachste. Es ist genau wie das typische NPN-Low-Side-Laufwerk, nur umgedreht.

Die von Ihnen gezeigte Optokopplerschaltung ist nicht gut. Die meisten Optos haben nicht die Ausgangsstromkapazität, um ein Relais anzusteuern, insbesondere Relais mit Niederspannungsspulen, die von derselben Versorgung wie der Mikrocontroller betrieben werden können. Werfen Sie einen Blick auf die CTR (Current Transfer Ratio) des Optos.

Diese digitalen Signale kommen jedoch von einem Mikrocontroller, der sie mit beliebiger Polarität ansteuern kann. Sofern es sich nicht um sehr spezielle Open-Drain-Ausgänge oder ähnliches handelt, kehren Sie einfach die Logik in der Firmware um. Jetzt haben Sie aktive High-Signale, die einen Low-Side-NPN-Schalter direkt ansteuern können. Dadurch kann das Relais auch mit einer höheren Versorgungsspannung versorgt werden, was nach Möglichkeit eine gute Idee ist. Darauf gehe ich hier näher ein .

Der Vollständigkeit halber ist hier eine Möglichkeit, ein Relais von einem aktiven Low-Digitalausgang anzusteuern, wobei die Relaisspule jedoch eine höhere Spannung als die digitale Logik benötigt:

Auch dies lohnt sich nur, wenn das digitale Signal nicht invertiert werden kann, um hoch zu sein, wenn das Relais eingeschaltet sein soll, oder wenn Sie mit einem Open-Drain-Ausgang stecken bleiben. Dies ist sehr selten der Fall, wenn das Signal direkt von einem Mikrocontroller kommt.

Q1 befindet sich in der gemeinsamen Basiskonfiguration . Es fungiert als schaltbare Stromsenke für Spannungen, die höher als die 3,3-V-Versorgung sind. Wenn der digitale Ausgang aktiviert ist, wird das untere Ende von R1 auf Masse gehalten. Stellen Sie ungefähr 700 mV für den BE-Abfall ein, sodass 2,6 V über R1 übrig bleiben. (2,6 V)/(2,4 kΩ) = 1,1 mA. Aufgrund der Verstärkung des Transistors kommt das meiste davon vom Kollektor, nicht von der Basis.

Das liefert etwa 1 mA Basisstrom für Q2. Das Relais, das ich als Beispiel verwendet habe, zieht 27 mA bei 12 V, daher erfordert diese Schaltung, dass Q2 eine Verstärkung von mindestens 27 hat. Dieser spezielle Transistor hat eine garantierte Mindestverstärkung von 100 sowohl bei 10 als auch bei 100 mA, sodass eine komfortable Marge vorhanden ist .

D1 ist nicht optional. Es gibt dem Rückschlagstrom von der Spule einen Ort, an den er gehen kann, der keine Hochspannung erzeugen und Q2 ausblasen muss.