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基本晶体管开关电路

时间:2018-11-22   来源:vr赛车电子  编辑:热敏电阻厂家  浏览:

  让vr赛车假设vr赛车希望通过合适的输出接口晶体管开关电路,使用TTL 5.0v数字逻辑门的输出来控制连接到12伏电源的5瓦白炽灯的操作。如果直流电流增益(集电极(输出)和基极(输入)电流之间的比率),晶体管的β(β)为100(您可以从您使用的晶体管的数据表中找到此Beta或h FE值)和完全导通时的V CE饱和电压为0.3伏,基极电阻的值是限制集电极电流所需的R B。

  晶体管集电极电流I C将与通过白炽灯的电流值相同。如果灯的额定功率为5瓦,则完全开启时的电流将为:

  

 

  当I C等于灯(负载)电流时,晶体管基极电流将相对于晶体管的电流增益为I B = I C /β。先前的电流增益为:β= 100,因此最小基极电流I B(MIN)计算如下:

  

 

  找到所需的基极电流值后,vr赛车现在需要计算基极电阻的最大值R B(MAX)。给出的信息表明晶体管的基极将由数字逻辑门的5.0v输出电压(Vo)控制。如果基极 - 发射极正向偏压为0.7伏,则R B的值计算如下:

  

 

  然后,当来自逻辑门??的输出信号为低电平(0v)时,没有基极电流流过,晶体管完全关断,即没有电流流过1kΩ电阻。当来自逻辑门??的输出信号为高电平(+ 5v)时,基极电流为4.27mA,导通晶体管灯上的晶体管为11.7V。当导通4.27mA时,基极电阻R B的功耗小于18mW,因此1 / 4W电阻可以工作。

  请注意,在输出接口电路中使用晶体管作为开关时,一个好的经验法则是选择基极电阻R B值,使基极驱动电流I B约为所需负载的5%甚至10%电流I C帮助将晶体管很好地驱动到其饱和区域,从而最小化V CE和功率损耗。此外,为了更快地计算电阻值并减少数学运算,您可以忽略集电极发射极结上的0.1到0.5电压降和基极发射极结上的0.7伏电压降(如果您想在计算中)。无论如何,得到的近似值将足够接近实际计算值。

  单功率晶体管开关电路对于控制低功率器件非常有用,例如灯丝灯或用于开关继电器,其可用于切换更高功率的器件,例如电动机和螺线管。但继电器是大型,庞大的机电设备,当用于输出8端口微控制器的接口时可能很昂贵或在电路板上占用大量空间。直接从微控制器,PIC或数字电路的输出引脚切换大电流器件的一种方法是使用由两个晶体管形成的达林顿对配置。当用作输出接口装置时,功率晶体管的主要缺点之一是它们的电流增益(β),特别是在切换高电流时,可能太低。为了克服这个问题并减少所需的基极电流值,可以使用达林顿配置的两个晶体管。