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      6. 怎么使用貼片開關三極管
        • 發布時間:2019-12-26 15:51:08
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        • 閱讀次數:
        怎么使用貼片開關三極管
        首先來說一下NPN型,這種型號的貼片三極管在用于開關狀態時,大都是按圖一的接法:發射極接地,集電極接高電平,基極接控制信號。在圖一里,當信號Green為高電平時,貼片三極管導通,電流從集電極流向發射極,也就是說從Vcc到地構成一回路,這個時候發光二極管導通發光。其次對于PNP型的貼片三極管,用于開關狀態時,一般都是按圖二的接法:發射極接高電平,當基極收到低電平信號時,貼片三極管導通,也即電流從發射極流向集電極。
        貼片開關三極管
        如何使用貼片開關三極管
         
        由上圖可見,若貼片三極管三端加的電壓不正確會損壞貼片三極管,在貼片三極管的Datasheet里都有標出擊穿電壓的參數:
        貼片開關三極管
        貼片三極管的反向工作電壓應小于擊穿電壓的(1/2~1/3),以保證管子安全可靠地工作。
        貼片開關三極管
        當然,有得初學者會提出對Vcbo>Vceo有所疑問:因為有資料介紹貼片三極管的擊穿電壓,BVceo怎么會小于BVcbo,應該BVceo約=BVcbo+0.6v才對啊!解答是:BE是正偏,BC是反偏,關系當然不是加,而是VCE=VCB-0.7中E所以VBO>VCEO。
        使用貼片開關三極管需要注意的幾點誤區:
        貼片開關三極管
        如上圖所示,用NPN貼片三極管,蜂鳴器連接到貼片三極管的集電極,驅動信號是常見的3.3V或者5V   TTL電平,高電平導通,電阻按照經驗值取4.7KΩ,貼片三極管導通時假設高電平為5v,基極電流為:
        Ib=(5-0.7)V ÷4.7KΩ = 0.9mA
        它可以使 貼片三極管完全飽和。
        如圖(b)所示,用NPN貼片三極管,同樣把蜂鳴器連接到貼片三極管集電極,不同的是 是還用的驅動信號是5V的TTL電平。
        以上兩個電路都可以正常工作,只要PWM驅動信號工作在合適的頻率下,蜂鳴器(有源)就會發出最大的聲音。
        貼片開關三極管
        圖2和圖1對比,最大的區別就是被驅動器件連接到了貼片三極管的發射機。
        如圖(c)所示,貼片三極管導通時假設高電平是5V,基極電流為
        Ib=(5-0.7-UL)V ÷4.7KΩ 
        其中,UL為被驅動器件上的壓降??梢钥闯?,同樣取積極電阻為4.7KΩ ,流過基極的電流會比圖1中的(a)電路電流要小,小多少需要看UL為多少:如果UL較大,那么相應的Ib也就會很小,很有可能導致貼片三極管無法工作在飽和狀態,使得驅動器件無法動作 。有人認為把基極電阻調小就好了,可是被驅動器件的壓降是很難獲知的,有些被驅動器件的壓降是變動的,這樣一來 ,基極電阻就很難選擇合適:阻值選的太大,會導致驅動失敗 ; 阻值選擇太小,損耗又變大。所以,不在萬不得已的情況下,不建議用圖2的兩種電路。
        貼片開關三極管
        用貼片開關三極管需要注意的幾點誤區
        如圖3,驅動信號為3.3V電平,而被驅動器件導通電壓需要5V。在3.3V單片機電路中,若不小心,就容易設計出這兩種電路。
        如圖(e)所示,這是典型的“發射極正偏,集電極反偏”的放大電路,或者叫做射極輸出器。當PWM信號為3.3V時,貼片三極管發射極電壓為3.3V-0.7V=2.6V,無法達到期望的5V。
        如圖(f)所示,這是一個失敗的電路。首先,這個電路無法斷開,當驅動信號PWM為3.3V高電平是,Ube=5V-3.3V = 1.7V 仍然可以使貼片三極管導通,于是電路無法斷開。在這里,有人會說用過這個電路,他沒有問題,而且單片機的電壓也是3.3V。筆者個人認為這個人用的是OD(開漏)驅動方式,而且是真正的OD或者是5V可以容忍的OD,比如STM32的很多IO都可以設置為OD門驅動方式,輸出高電平,信號就變成了高阻態,流過基極電流為0,貼片三極管可以有效截止,這時候圖(f)依然有效。
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