使用Arduino時候，經(jīng)常需要控制大電流或者高壓負載。但是Arduino只有最大5v，20mA的引腳輸出。必須要通過擴流電路。擴流的方法有很多。下面介紹幾種方法，適合在不同場合下面使用。
注意：下述電路圖的負載均用電阻符號代替，符號標志是電子學的負載符號RL，就是R（load）的意思。
1、小功率NPN三極管擴流（適用于擴展后負載電壓5v以下，負載電流建議<1A）。
Arduino輸出引腳直接連電阻驅動三極管基極。
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2016-4-14 04:14 上傳
復雜度：★★☆☆☆；成本：★☆☆☆☆；可擴流倍數(shù)：★☆☆☆☆；
優(yōu)點：簡單方便，成本低。開關頻率上限直接由三極管決定，可以做的很高；
缺點：受控大電流和Arduino直接連通，所以外置驅動電源不建議超過5v，以免外置電源的電壓通過Q1倒灌到Arduino引腳引起Arduino燒壞。
選材：三極管Q1可以選用小功率的NPN三極管。推薦型號有2SC1815，2N2222，8050，2SD882等(點元件名看對應數(shù)據(jù)手冊，下同)；基極電阻R1必不可少，否則會導致Arduino因為引腳負載過大而發(fā)熱甚至燒毀。R1阻值在100Ω~10k之間均可，推薦值1kΩ。所有電阻功率無要求，貼片0805以上，直插1/8w以上的就行，以下所有電路均使用這種電阻規(guī)格。
2、固態(tài)繼電器（光耦）擴流（適用于220V交流直接控制，或者大功率直流控制，建議用于負載電流0.2A~40A間）
使用現(xiàn)成的固態(tài)繼電器可以很方便的被Arduino控制。對于Arduino來說，驅動固態(tài)繼電器就像驅動一個LED那么簡單。
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直流控制直流
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直流控制交流
復雜度：★☆☆☆☆；成本：★★★★★；可擴流倍數(shù)：★★★★★；
優(yōu)點：使用最簡單，抗干擾能力最強，無電磁干擾�？梢钥刂平涣麟�/直流電，并且可以控制很大電流的負載。
缺點：成本很高
選材：注意的是，固態(tài)繼電器有兩種：直流控制交流固態(tài)繼電器/直流控制直流固態(tài)繼電器。它們的受控端有本質(zhì)的區(qū)別，不能混用。直流控交流的交流是用可控硅進行開關的，而直流控直流用的是三極管或者場效應管進行開關。下面會對兩種繼電器仿制進行介紹的（見3）。
3、帶光耦隔離NPN三極管擴流（適用于大范圍負載電壓，建議用于負載電流1A~5A間）
通過光耦加擴流做出一個控制/受控隔離的直流控制器。完全等效于直流固態(tài)繼電器。
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復雜度：★★★★☆；成本：★★☆☆☆；可擴流倍數(shù)：★★★★★；
優(yōu)點：控制電流小，等效于驅動一只LED。受控大電流和Arduino控制板完全電氣隔離，即使受控部分發(fā)生事故燒毀了，也不會影響到Arduino主板。
缺點：電路比直接擴流復雜，成本稍高。
選材：三極管可以選擇2SD882，2SD669A，TIP122(5A達林頓管)等。光耦使用PC817等廉價光耦即可。
4、繼電器擴流（適用于低速，對受控端開關電阻有要求的場合，建議用于負載電流0~3A間）
用一個小功率三極管擴流，然后控制一個5v的繼電器。
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2016-4-14 04:14 上傳
復雜度：★★★★☆；成本：★★★☆☆；可擴流倍數(shù)：★★★★★；
優(yōu)點：擴流電流大，并且由于繼電器是機械閉合觸點，閉合電阻基本為零，不像固態(tài)繼電器或者三極管，有正向壓降；適用于對閉合電阻要求高的場合，比如受控端是開關0~0.7v的信號。使用三極管或者固態(tài)繼電器就不能工作了，只能使用繼電器。
缺點：低速，每秒最快只能開關幾次；機械開關使用壽命短，開關頻率高的話，很快就會壞掉。成本高，電路也不簡單；開關電流大，需要充足的電源供給繼電器吸合。有較強的空間電磁干擾（EMI），會對高速數(shù)字電路（USB，串口，視頻等）或者小信號模擬電路（音頻信號線，儀器測量輸入線）造成干擾。必須做好屏蔽措施；并且繼電器斷開時候會產(chǎn)生反向高壓，必須處理反壓。
選材：繼電器必須選用5v控制的，因為Arduino只有5v。并且繼電器吸合電流必須小于200mA，不能影響Arduino使其工作電壓不穩(wěn)。如果不能滿足的話，可以嘗試繼電器級聯(lián)，即小繼電器拖動大繼電器。
5、場效應管擴流（適用于大負載直流電流，建議用于負載電流5A~100A間）
用場效應管代替三極管擴流。由于場效應管屬于電壓控制型器件，輸入電流極小。與三極管擴流相比，可以獲得更快的開關速度和更小的輸入電流，并且可以控制很大的直流電流（比如10~50A）。用Arduino驅動的話。驅動電路跟1、3幾乎一樣，只是換了場管。
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復雜度：★★★★☆；成本：★★★★☆；可擴流倍數(shù)：★★★★★；
優(yōu)點：控制電流小，等效于驅動一只LED。受控大電流和Arduino控制板完全電氣隔離，即使受控部分發(fā)生事故燒毀了，也不會影響到Arduino主板。有最高的控制速度，并且電流也可以做的非常大。
缺點：電路比較復雜，場效應管成本比三極管更高。
選材：場效應管可以使用普通的N溝道增強型場效應管（N-Channel Enhancement Mode Field Effect Transistor）。筆者用過的型號有：CEP80N75（75V,80A,75W），IXGQ240N30P(IGBT管,240A,300V,500W)，IRF630(9A,200V,75W)等。
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