單片機控制交流電通斷屬于弱電控制強電,在電路設計時,最好做隔離,將強電與弱電隔開,防止強電損壞弱電系統。方法很多,下面列幾種方法供大家參考。(1)最簡單的方法是使用繼電器,繼電器線圈與觸點之間完全物理隔離,使用單片機控制繼電器通斷即可,原理如下圖所示。

繼電器使用NPN三極管控制,繼電器旁反向并聯一個二極管,該二極管屬于續流二極管,繼電器斷開一瞬間,會產生感應電動勢,給感應電動勢續流,釋放電壓,防止高壓沖擊損壞三極管及其它電路。

通過控制單片機I/O口輸出高低電平來實現繼電器工作與否,當單片機I/O口輸出低電平時,三極管Q60截止,繼電器不工作,220V交流電輸出端斷開;當單片機I/O口輸出高電平時,三極管Q60導通,繼電器工作,220V交流電輸出端接通,有電。

單片機自動斷電電路

繼電器控制220V交流電通斷原理

繼電器雖然使用簡單,但是本人一般很少使用繼電器,因為繼電器每次動作都會有聲音,產生噪聲,所以不喜歡。還有就是繼電器有使用次數壽命,電氣動作次數一般也就10萬次左右,若動作不頻繁還可以。若是頻繁動作,比如自動控制,也許沒過多久就壞了。

(2)使用雙向可控硅實現(注意:交流電要使用雙向可控硅,不能使用單向可控硅),原理如下圖所示,當單片機I/O口輸出低電平時,光耦工作,雙向可控硅G極有電流,可控硅導通;當單片機I/O口輸出高電平時,光耦不工作,可控硅的G極無控制電流,當交流電過零點時,雙向可控硅關閉。

單片機自動斷電電路

可控硅控制220V交流電原理

(3)使用MOS管自己設計電路,原理如下圖所示,使用兩個背靠背的MOS管控制220V交流電的火線,設計使用隔離電源,將單片機電源和MOS管控制極的電源隔離,控制極電源GND1懸浮在交流220V輸出電壓上。通過單片機IO1和IO2同時控制兩個MOS管通斷,光耦用于隔離。

這只是一個簡單的示意圖,功能可以實現,但是要提高可靠性,MOS管外圍需要增加一些保護電路,以及通過檢測交流電的零點,實現過零開通關斷,將開通關斷瞬間電流沖擊降到最小。還可以自己設計增加硬件限流功能,過流保護、短路保護等功能。

單片機自動斷電電路

MOS管實現220V交流電控制原理