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[pnp接近开关和npn的区别]三极管开关电路设计(继电器驱动电路)

作者:梦兮      发布时间:2021-04-25      浏览量:0
1.授权电路原理三极管开关电路常用于继电

1.授权电路原理

三极管开关电路常用于继电器、电磁阀、泵、LED等电气部件。本文以继电器驱动电路为例进行设计,电路原理如图1所示。

开关作用的三极管在饱和区和截止区工作。设计必须确保开通时的三极管具有足够的基极输入电流和足够的扩大倍数,使集电极电流Ic<β*Ib、三极管在饱和区工作。三极管工作在线扩大区域,大幅度增加三极管的消耗电力,增加三极管的发热量,发烧,损坏。

继电器一般用于控制大电流的负荷,如加热管、马达等。图1回路的工作原理如下:主控制输出高电平给NPN三极管Q1的基极时,三极管饱和导通,继电器线圈通过电流,产生磁场吸入内部的弹片,导通输出回路的主控制输出低电平时,三极管断裂,继电器线圈断裂无电流,输出回路断裂。

介绍各部件在电路中的作用。

由于继电器、电机等负荷为暂时性负荷,在断电流时,由于电感的自感效应产生了非常大的电感功效,因此该电压与电源电压重叠后,在三极管的集电极与发射极之间,一般超过三极管的集电极-基极电压、集电极-发射极电压的最大额定VCBO、VCEO。

因此,在实际应用中给予负荷并联二极管D1,注意方向不要相反,否则会导致电源短路。三极管截止负荷产生反向电动势时,三极管集电极电位大于(12届0.7)v时,二极管导通,集电极电压钳位于12.7V(0.7V为二极管导通压降),防止三极管破坏。因此,这个二极管被称为:、、、、、、、、、、、、、、、、

阻力R2的作用是为三极管提供饱和区工作的基极电流,同时限流。阻力R3的作用是确保三极管基极输入端开始时,基极电位等于发射极电位,三极管可靠地切断。

2.计算选择

继电器:根据实际控制的负荷功率进行选择,本设计选择5A规格,部分参数如图2所示,继电器接触点的动作电压≥9V,切断接触点的释放电压≤0.6V,线圈电阻320R,因此

三极管:根据继电器的规格书,负载电源为12V,负载电流I=12/320=37.5mA。因此,三极管的VCBO、VCEO至少应大于12V,集电极电流IC应大于37.5mA,最终选择M8050,规格参数如图3和图4所示。

二极管:反向电压大于负载电源电压,正向电流大于负载电流,1N4148,VR=75V,IF=200mA,IFRM=450mA,如图5所示。

阻力R2和R3:为了使三极管在饱和区工作,为了使三极管的最低值计算能够得到基极电流的1.5倍的晋升。在这个例子中,负载电流IC=37.5mA,从图4可以看出三极管hfe的最小值是45,基极电流IB=37.5/45=0.83mA,最终取得了2倍的大小2mA。由于三极管发射极接地,其电位为0,基极电位比发射极高0.6V,输入信号为3.3V时,电阻R2端的压降为(3.3-0.6)=2.7V,R2=2.7/2=1.35KR,取1KR。该计算过程省略了流通电阻R3的电流,因此R3的值稍大,本设计将R3取为10K,流通电流为0.6/10K=0.06mA,与基极电流相比确实可以忽略。但是R3也不能太大。否则,小电流通过R3时,三极管容易误触。

RCSnubber吸收回路:继电器的特殊点是,如果其触点控制的负荷也是感性负荷的话,在触点断开的瞬间,同样会产生电感的自感效果非常大的反向电动势,继电器的触点会产生电弧现象,继电器的寿命会下降因此,有必要在继电器触点两端并联RC吸收电路,以减少干扰影响。阻力R1选择0.5W~1W、100R左右的金属氧化膜阻力,C1选择0.1uF的交流安全x容量。如果继电器触点控制的负载不是感性负载,RC吸收电路可以取消。

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