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三极管开关电路三极管驱动电阻应当如何选择?

作者:gz_jamie    来源:未知    发布时间:2022-05-08 17:42    浏览量:

  三极管是一种电流件,可以作为无触点开关,经常被用于开关电路当中,通过输入信号来控制三极管的导通与断开,进而接通和切断电路,三极管具有3个电极:发射极(E)、集电极(C)、基极(B)。按PN结的组合方式,三极管分PNP型跟NPN型。按本征半导体材料的不同,有硅管和锗管之分。

  三极管有截止、线种工作状态,作为开关作用,三极管工作在截止和饱和状态,对应于开关的断开跟闭合。

  1)截止状态:当三极管基极偏置电压小于PN结的导通电压,基极电流Ib=0时,集电极Ic和发射极Ie没电流(或只有微弱的弱电电流)通过,此时三极管失去了电流放大作用,我们称三极管工作在截止状态,CE极之间相当于开关的断开状态。

  2)饱和状态:当三极管基极偏置电压大于PN结的导通电压,基极电流增大到一定数值时,集电极电流Ic基本上不再随着基极电流Ib的变化而变化,而是趋近于某一定值,这种现象称为饱和状态。此时三极管失去电流放大作用,集电极和发射极之间的电压很小,三极管处于导通状态,相当于开关的导通状态。

  如下图是三极管9013驱动12VDC电磁继电器电路,9013它是一种低电压,大电流,小信号的NPN型硅三极管。三极管控制继电器时候是利用三极管的截止状态和饱和状态。

  三极管处于饱和状态时候我们总希望Vce电压越小越好,以RWG1-DC12V-ZS型号继电器为例

  当继电器导通时候12V电压基本降在线圈上,由继电器规格表看出12V的继电器典型线Ω,那么导通时候流过线圈电流也就是三极管Ic的电流,此Ic=12/400=30mA。

  若此时集电极Ic=30mA,查看9013规格书可找到到Ic-Vce关系曲线图,可以得到流经基极B的电流大约为180uA,进一步可求出串联在基极B的电阻阻值R=(5V-0.7V)/180uA≈23.8K,因此理论上20K的电阻就可以了。

  但是在实际当中电平的电压高低有所不一样,对于TTL电平以及CMOS电平都是这样,三极管导通电压也有可能大于0.7V,电阻的差异性等原因导致不应该取20K那么大,因此为了电路更为可靠,一般取流经CE极的电流为设计值的2-3倍为宜,那么按照2倍计算的线mA,此时对于流经基极B的电流360uA,进一步求出基极电阻为11.9K,因此我们经常会用10K电阻来驱动三极管,更低一点也可以取比如8.2K、5.6K、5.1K等这些经常见到的电阻。返回搜狐,查看更多

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