隨小劉

用單片機控制220V交流電的通斷，屬於弱電控制強電，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。

繼電器使用NPN三極管控制，繼電器旁反向並聯一個二極管，該二極管屬於續流二極管，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，防止高壓衝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。

▲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。

▲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，光耦用於隔離。

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衝擊降到最小。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。

▲MOS管實現220V交流電控制原理

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技術閒聊

單片機控制220V交流電的通斷是不能直接控制的，需要一些特殊的元器件進行轉換來間接控制，下面我給朋友們談談這些控制方法。

第一種就是利用微型繼電器的機械觸點來控制

我們知道單片機是無法直接控制交流220V的高電壓和大電流的，我們必須用“以弱控強、以小控大”的思路來處理。這就會使我自然想到可以用利用三極管這個器件作為一個“橋樑”，用單片機控制三極管，然後用三極管來驅動繼電器的線圈。當我們給三極管基極一個高電平的時候，三極管會導通繼電器線圈得電會吸合，其常開觸點閉合那麼交流220V的火線L1與L2就會導通，因此在L2與N之間就會有交流220V的電壓出現；當三極管基極給一個低電平時晶體管VT就會截止，那麼微型繼電器K1的線圈因失電促使常開觸頭斷開切斷了火線L1與L2之間的導線，這時L2與N之間就沒有交流220V電壓了。通過這種控制方式就可以達到控制220V交流電通斷電的目的，

為了增大驅動電流使繼電器的觸點吸合更加牢固，我們可以用兩個三極管組成一個複合管（達林頓管），使通過微型繼電器K1的電流更大。

還有的為了提高抗干擾能力，在單片機P口上加裝了光電耦合器，這樣以來繼電器吸合和釋放時所產生的高次諧波不會對單片機產生干擾，使工作更穩定。

第二種用大功率半導體無觸點開關來控制

除了用單片機控制繼電器的機械觸點吸合與斷開外，我們還可以用大功率半導體器件實現無觸點的控制交流220V電壓的通斷。通過這種控制其優點更明顯，在開關時避免了電弧的出現，達到了安全可靠的目的。下面我給出兩種方案供朋友們參考，一種是通過雙向晶閘管來控制其交流電的通斷；另一種是通過交流型的固態繼電器的導通與截止來控制交流電的通斷。

1、用雙向可控硅

雙向可控硅是將兩個單相可控硅反向並聯製作在同一硅片上的，它有雙向導通的功能，我們在單片機P口上安裝一個雙向可控硅輸出型光電耦合器MOC3041，並在雙向可控硅的門極上接一個電阻為了提高抗干擾能力防止誤觸發。

當然如果我們用單相可控硅只能控制直流電壓的通斷，這一點在使用時要注意，其控制原理圖如下面的電路圖所示的那樣。

2、用交流型的固態繼電器（AC-SSR）

對於控制220V交流的通斷其實用交流型的固態繼電器（AC-SSR）也是可以實現的，因為這種繼電器也是用雙向可控硅作為開關器件的，因此可以用於控制交流電路的場合。從輸入端來說它的電壓範圍在4V~33V這樣一個寬範圍內都可以正常工作，因此單片機完全可以對它進行控制，其控制原理如下圖所示的那樣。

第三種是用具有單片機的智能化輸出模塊來控制

另外還可以用智能型的繼電器開關模塊，其開關模塊內部也是用了單片機主控芯片，開關模塊內置了雙觸頭開關，可以對交流電進行通斷控制。不過這種智能化的開關輸出模塊有兩種操作方式，一種是手動方式，這種方式不需要編寫程序；還有一種需要編寫程序通過總線與觸摸式面板連接，能達到智能化的控制，比如定時開關，一鍵控制多個輸出通道等方式使用比較靈活，在一些智能樓宇中普遍採用。

以上就是我對這個問題的回答，歡迎朋友們參與討論。敬請關注電子及工控技術，歡迎大家轉載，點贊！

電子及工控技術

單片機屬於低壓直流，220V對於單片機側來講就是屬於高壓交流。具體方式有很多種。

1，使用繼電器。繼電器控制端是直流，負載端是交流。繼電器的直流端一般是5V，12V，24V之類，只要繼電器直流供上電，那麼交流就導通。這個問題就變成單片機控制直流5C，12V，24V通斷。可以用三極管，場效應管做一個開關。當然也可以用光耦。再說一句，光耦是電信號轉換成光信號來控制電信號，看到前面說光耦是光信號轉換成電信號，可能是跟光敏電阻這種器件搞混淆了。而且單片機控制交流電也不一定費非用光耦不可。只要在低壓直流和高壓交流之間實現隔離即可。繼電器本身就是一個隔離器件，後面再用不用光耦都無所謂。比如交流側用一個變壓器實現隔離也可以，將控制高壓交流變成控制低壓交流也行。

2，使用雙向可控硅。雙向可控硅可以用作交流開關。配合一個專用的雙向可控硅驅動芯片，電路會比較簡單。比如MOC3941之類的。但是雙向可控硅和繼電器有個很明顯的差別，繼電器斷開的時候就是徹底斷開，而雙向可控硅關斷之後還有一個極低的漏電壓。一般情況下沒什麼問題。

這兩種一般是常用方案，一時想不起其他方案，網上隨便找了幾個電路圖，大概類似這種，具體應用需要調一調。

一禾嵌入式

單片機控制220V交流電通斷電需要加入交流通斷控制器件

單片機是控制電路的核心部分，可以根據我們編寫的程序執行命令；但單片機是低壓直流電工作的控制單元，是不可以直接連接220V交流電的，需要加入交流控制器件的協助。

單片機驅動繼電器控制220V交流電通斷

繼電器是最常用的直流控制交流的器件之一，用單片機驅動繼電器就可以控制交流電220V交流電的通斷電了。不同型號的繼電器觸點的帶負載能力是不一樣的，一定要根據實際需要選擇合適的繼電器

• 單片機的I/O控制三極管的導通和截止，控制繼電器的通和斷
• 繼器電觸點閉合時，L與L Out導通，N與N Out導通，L Out 和N Out輸出220V交流電
• 繼器電觸點斷開時，L與L Out斷開，N與N Out斷天，L Out 和N Out停止輸出220V交流電

單片機驅動雙向可控硅控制220V交流電通斷

繼電器是機械式的交流電通斷控制器件，我們還可以使用電子式的交流通斷控制器件雙向可控硅

• 通過單片機控制三極管的導通和截止，驅動光耦來實現對雙向可控硅的通斷控制
  
• 雙向可控硅導通時就可以帶動負載工作了
• 如果需要同時控制火線(L)和零線（N），則需要兩組雙向可控硅的驅動控制電路。
  

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電子產品設計方案

用單片機控制繼電器，根據實際情況多級控制。再用單片機控制繼電器時一定要用光耦，也就是光電耦合電路。

因為單片機是低電壓器件，光耦把光信號轉換成電信號。高電壓那邊出現也會也不會傷到單片機。

以上是我個人從事單片機編程以來的經驗希望對你有所幫助。謝謝

創客e空間

單片機是弱電控制器，交流是強電，要想弱電控制強電，可以通過使用可控型的功率開關器件來實現，常用的開關器件有繼電器和雙向可控硅Triac等。今天跟大家分享一下單片機通過繼電器和可控硅來實現交流220V的通斷。

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單片機通過繼電器來實現交流220V的通斷

繼電器是最常用的開關型器件，主要由線圈和觸點構成。給線圈兩端加上合適的電壓後，依據電磁效應，線圈會產生磁場從而觸點動作。單片機通常通過三極管、MOSFET等作為驅動來控制繼電器的線圈。單片機通過NPN三極管控制繼電器的通斷從而實現交流220V通斷的電路圖如下所示。

單片機引腳輸出高電平時，NPN三極管導通，繼電器線圈得電觸點吸合，從而實現交流負載得電；當單片機引腳出現低電平時，NPN三極管斷開，繼電器線圈失電觸點復位，從而使交流負載斷電。

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單片機通過控制雙向可控硅來實現交流220V的通斷

可控硅稱之為無觸點電子開關，其觸點是電子式的，沒有電弧、噪聲小、響應時間快。使用可控硅也可以實現交流220V通斷。在設計電路時一般使用可控硅專用光耦來做隔離器件，下圖就是單片機控制光耦控制可控硅實現220V通斷的電路。

單片機輸出高電平時，光耦輸出，可控硅導通，實現交流負載得電；單片機輸出低電平時，光耦斷開，可控硅失去觸發信號，在交流220V的負半週期可控硅斷開。從而實現了單片機控制220V的通斷。

繼電器和可控硅都是典型的控制器件，繼電器是機械式觸點，可控硅是電子式觸點，各有優缺點。下圖是繼電器和可控硅的實物圖。

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關鍵字: 雙向 交流電 控制