1.1.2 感性负载对I/O输出的影响

前面提到的是单片机对电阻性负载的驱动问题。对于电感性负载，情况又是怎样的呢？图1-5中VT驱动了一个继电器，会有什么情况发生呢？

图1-5 驱动感性负载

一开始可能很正常，但过了一段时间，不知道什么原因，VT坏了。可能有人认为是VT质量不好，换一个VT修好了，以后也可能正常了很长一段时间，最后VT还是会损坏。原因就在于继电器线包其实是电感，当断开时有一个高压加在VT上面，非常容易击穿损坏VT。因为电感的电流不能突变，开通的时候没有问题，电流是慢慢上升的，当VT关断时，电感电流不能突变，根据u=L·di/dt可知当电感量L一定时，VT的关断导致电流突然消失，di/dt很高，电压u也就很高，方向是上负下正，它和电源本来的电压VCC叠加到三极管VT上，极有可能超过VT能够承受的击穿电压，导致VT击穿。因此，改进思路是让VT关闭时电感电流不会发生突变。从图1-6可以看到，当VT关闭后继电器通过D1续流，不会引起高压。

图1-6 电感并接续流管

但是，如果OUT输出频率很高，图1-6是有问题的。

如图1-7所示，输出需要驱动一个直流电动机，如果直流电动机只是处于开与关两种状态，则没有问题。但如果需要对电动机进行降压调速，那么问题就来了。

图1-7 电动机驱动

假设电动机M1只是做实验用的小电动机，电流为200mA左右，图1-7是可以用的。但假设驱动的电动机电流在1A以上，并且VCC是15V，这时情况就大不一样。D1必须仔细选择，否则会烧毁VT。原因是D1若选用普通二极管，则反向恢复时间很长。假设频率是100kHz，反向恢复时间将非常重要。当电动机在调速运行时，如果VT关闭，电流通过D1续流，然后VT导通，由于D1存在反向恢复时间，不能马上截止。这就严重影响了VT，当VT导通时负载等效阻抗很小，VT的电流很大。由于开关频率很高，这个阶段重复出现的次数很多，导致VT发热烧毁。为此，必须选择快恢复的二极管。在低压大电流场合，选用肖特基管，其反向恢复时间很短；在高压场合，则选择快恢复管。