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开关三极管运用细节其实很重要许多工程师简单疏忽

发布日期:2021-12-07 14:58:51 来源:ob欧宝最新地址

  在数字电路规划的中,通常会遇到三极管,在运用的过程中,假如电路规划不妥,三极管无法作业在正常的开关状况,就达不到预期的意图,有时便是由于这些小小的过错而导致从头打板,导致糟蹋。一位工程师共享了自己运用三极管的一些经历以及一些常见的误区给咱们,在电路规划的过程中能够削减一些不必要的费事。

  在数字电路规划的中,往往需求把数字信号通过开关扩流器材来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需求较大电流的器材,用得最多的开关扩流器材要数三极管。可是在运用的过程中,假如电路规划不妥,三极管无法作业在正常的开关状况,就达不到预期的意图,有时便是由于这些小小的过错而导致从头打板,导致糟蹋。下面来看几个三极管做开关的常用电路画法。

  如榜首幅图a电路用的是NPN管,留意蜂鸣器接在三极管的集电极,驱动信号能够是常见的3.3V或许5VTTL,高电平注册,电阻依照经历法能够取4.7K。例如a电路,注册时假设为高电平5V,基极电流Ib=(5V-0.7V)/4.7K=0.9mA,能够使三极管彻底饱满。

  榜首幅图b电路用的是PNP管,相同把蜂鸣器接在三极管的集电极,不同的是驱动信号是5V的TTL电平。以上这两个都能够正常作业。

  第二幅图的这两个电路比较榜首幅图两个图来说,最大的差异在于被驱动器材接在三极管的发射极。相同看a电路,注册时假设为高电平5V,基极电流Ib=(5V-0.7V-UL)/4.7K,其间UL为被驱动器材上的压降。能够看到,相同取基极电阻为4.7K,流过的基极电流会比榜首幅图a电路的要小,小多少要看UL是多少。

  假如UL比较大,那么相应的Ib就小,很有或许导致三极管无法作业在饱满状况,使得被驱动器材无法动作。有人会说把基极电阻减小就能够了呀,可是被驱动器材的压降是很难获悉的,有些被驱动器材的压降是变化的,这样一来基极电阻就较难挑选适宜的值,阻值挑选太大就会驱动失利,挑选太小,损耗又变大。所以,在非不得已的状况下,不主张选用第二幅图的这两种电路。

  咱们再来看第三幅图这两个电路。驱动信号为3.3VTTL电平,而被驱动器材注册电压需求5V。在3.3V的MCU电路中,不小心的话很简单就规划出这两种电路,而这两种电路都是过错的。

  先剖析a电路,这是典型的“发射极正偏,集电极反偏”的扩大电路,或许叫射极输出器。当PWM信号为3.3V时,三极管发射极电压为3.3V-0.7V=2.6V,无法到达希望的5V。

  b电路也是一个很失利的电路,首要这个电路注册是没有问题的,当驱动信号为低电平时,被驱动器材能够正常动作。可是这个电路是无法关断的,当驱动信号PWM为3.3V高电平的时分,Ube=5V-3.3V=1.7V仍然能够使三极管注册,所以无法关断。

  在这儿,有人会说用过这个电路,没有问题啊,并且MCU的电压也是3.3V。我说你用的肯定是OD(开漏)驱动方法,并且是线V忍受的OD,比方STM32的许多IO口都能够设置为5V忍受的OD驱动方法(可是有些是不可的)。当驱动信号为OD门驱动方法时,输出高电平,信号就变成了高阻态,流过基极的电流为零,三极管能够有用关断,这个时分b电路仍然有用。什么是单片机的5V忍受,请看这儿关于单片机的那些“假”OD门圈套,什么样的IO口具有5V忍受才能

  归纳以上几种电路的状况剖析,得到第四幅图这两种个人认为是最优的驱动电路,与榜首幅图不同的是,第四幅图在基极与发射极之间多加了一个100K的电阻,这个电阻也是有必定效果的,能够让三极管有一个已知的默许状况。当输入信号去除的时分,三极管还处于关断状况。在安全和安稳的方面考虑,多加的这个电阻仍是很有必要的,或许说能够让三极管作业在更好的开关状况。

  三极管作为开关器材,尽管驱动电路很简单,要使电路作业愈加安稳牢靠,仍是不能漫不经心。为了不简单犯错,个人主张是优先选用第四幅图的电路,尽量不选用第二幅图的电路,防止运用第三幅图的作业状况。

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