Arduino I/O 之数字输出扩流
来自Jack's Lab
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1 概述
Arduino 的单个数字引脚，最大只有5V、20mA/40mA 的输出能力，这个对于需要大电压、大电流的应用（如控制大功率 LED 、继电器、电机）其能力是不够的（驱动能力太弱）
因此需要一些外围电路来增强其驱动能力
2 方案
2.1 小功率NPN三极管
适用于扩展后负载电压 5V以下，负载电流建议 <1A
Arduino 输出引脚直接连电阻驱动三极管基极
- 优点： 简单方便，成本低。开关频率上限直接由三极管决定，可以做的很高
- 缺点： 受控大电流和 Arduino 直接连通，所以外置驱动电源不建议超过 5V，以免外置电源的电压通过 Q1 倒灌到 Arduino 引脚引起 Arduino 烧坏
- 选材： 三极管 Q1 可以选用小功率的 NPN 三极管。推荐型号有 2SC1815，2N2222，8050，2SD882等 ；基极电阻 R1 必不可少，否则会导致 Arduino 因为引脚负载过大而发热甚至烧毁。R1 阻值在 100Ω~10K 之间均可，推荐值 1kΩ。所有电阻功率无要求，贴片 0805 以上，直插 1/8w 以上的就行，以下所有电路均使用这种电阻规格
2.2 固态继电器
适用于 220V 交流直接控制，或者大功率直流控制，建议用于负载电流 0.2A~40A 间
Arduino 可以很方便地控制固态继电器 (Solid Relay) ，驱动固态继电器就像驱动一个 LED 那么简单
- 直流控制直流：
- 直流控制交流：
- 优点： 使用最简单，抗干扰能力最强，无电磁干扰。可以控制交流电/直流电，并且可以控制很大电流的负载
- 缺点： 成本略高
- 选材： 注意的是，固态继电器有两种：直流控制交流固态继电器/直流控制直流固态继电器。它们的受控端有本质的区别，不能混用。直流控交流的交流是用可控硅进行开关的，而直流控直流用的是三极管或者场效应管进行开关
