三极管基极电流的计算问题

shaorc

三极管基极电流的计算问题 [复制链接]

 

如图所示，为继电器驱动电路，两个输入信号（粉色框所示）都由MCU发出
MCU输出电压为5V，VCC和VCC_1都为12V
通过电阻R1和电阻R2后，输入信号（open_OUT）形成的基极电流约为5V/（1k+10k）=0.45mA
而则继电器初级线圈动作所需的电流为12V/1997.3Ω=60mA
相当于Q1的放大倍数要为60mA/0.45mA=133，
如图中两个直流放大倍数和集电极电压的关系图 怎么看？用哪一个？（例如图中黄色蓝色的标注处，数值相等的集电极电流 ，对应的直流放大倍数差距很大）

 

maychang

【通过电阻R1和电阻R2后，输入信号（open_OUT）形成的基极电流约为5V/（1k+10k）=0.45mA】

此计算不对。实际基极电流大约是(5-0.7）/1000=0.0043(A)，即约4.3mA。

maychang

【如图中两个直流放大倍数和集电极电压的关系图 怎么看？用哪一个？】

哪个也不用。

双极型三极管即使是同一型号同一厂家，不同批次之间电流放大倍数差异也很大。计算应该用说明书中给出的电流放大倍数最小值。

这两幅曲线图，一个是VCE为1V，一个是VCE为5V。你的电路，管子VCE不可能为5V，比1V也要小不少。实际可能是0.2~0.3V。

maychang

你这个电路，对管子电流放大倍数的要求是远大于60mA/4.3mA，通常小功率双极型硅三极管电流放大倍数都可以满足此要求。

zhoupxa

一般在继电器线圈上并联一个二极管来吸收三极管截止时产生的反向电动势

maychang

zhoupxa 发表于 2024-11-26 22:03 一般在继电器线圈上并联一个二极管来吸收三极管截止时产生的反向电动势

首帖图中使用了稳压管ZD1，其效果与在继电器绕组两端反并联二极管大致相同，均可避免三极管关断时集电极电压过高而击穿。

shaorc

maychang 发表于 2024-11-27 08:07 首帖图中使用了稳压管ZD1，其效果与在继电器绕组两端反并联二极管大致相同，均可避免三极管关断时集电极 ...

“首帖图中使用了稳压管ZD1，其效果与在继电器绕组两端反并联二极管大致相同，均可避免三极管关断时集电极电压过高而击穿。”

追问一个，稳压二极管不是应该和限流电阻一起串联使用吗？首贴的图里没有看到稳压管ZD1有和限流电阻一起使用，难道继电器初级线圈就当做限流电阻用了？

shaorc

maychang 发表于 2024-11-26 19:14 【如图中两个直流放大倍数和集电极电压的关系图 怎么看？用哪一个？】 哪个也不用。 双极型三极管即 ...

“这两幅曲线图，一个是VCE为1V，一个是VCE为5V。你的电路，管子VCE不可能为5V，比1V也要小不少。实际可能是0.2~0.3V。”

首贴中VCE的饱和压降在0.2-0.3V这个好理解

但是会有饱和压降在5V的三极管吗？

maychang

shaorc 发表于 2024-11-27 10:23 “这两幅曲线图，一个是VCE为1V，一个是VCE为5V。你的电路，管子VCE不可能为5V，比1V也要小不少。实 ...

【但是会有饱和压降在5V的三极管吗？】

饱和压降5V的三极管没有见过，饱和压降为4V左右的三极管倒是有所闻。那是一种三次扩散生成的小功率高压三极管，集电极-基极耐压达1200V。

maychang

shaorc 发表于 2024-11-27 10:17 “首帖图中使用了稳压管ZD1，其效果与在继电器绕组两端反并联二极管大致相同，均可避免三极管关断时 ...

【难道继电器初级线圈就当做限流电阻用了？】

正是。

三极管关断瞬间，通过稳压管的电流与关断前流过继电器绕组的电流相同。

顺便说一句：继电器绕组只有一个，没有什么初级次级。

shaorc

maychang 发表于 2024-11-27 10:51 【难道继电器初级线圈就当做限流电阻用了？】 正是。 三极管关断瞬间，通过稳压管的电流与关断前流 ...

谢谢老师指导

振动试验仪器

三极管在这就是作为开关在使用了，饱和导通或关断截止，

振动试验仪器

这个三极管的基极电流按饱和导通来计算，电流可以偏大点。

三极管一般是用小功率三极管，继电器线圈并联一个二极管是起续流作用。

shaorc

maychang 发表于 2024-11-26 19:06 【通过电阻R1和电阻R2后，输入信号（open_OUT）形成的基极电流约为5V/（1k+10k）=0.45mA】 此计算不对。 ...

"此计算不对。实际基极电流大约是(5-0.7）/1000=0.0043(A)，即约4.3mA。"

想起来这儿还有个问题

首贴计算Q1的基极电流时，为什么不是用R2上的电压（电阻R1和R2对输入电压分压）减去0.7V，再除以R1？

（电流到达R1电阻右端后，有两条路，一条是从R2到GND；一条是通过Q1的Vbe到GND，会有分流）

maychang

shaorc 发表于 2024-11-27 13:43 "此计算不对。实际基极电流大约是(5-0.7）/1000=0.0043(A)，即约4.3mA。" 想起来这儿还有个问题 ...

【为什么不是用R2上的电压（电阻R1和R2对输入电压分压）减去0.7V，再除以R1？】

R2上的电压，就是Vbe。

由于PN结正向的强烈非线性，PN结两端正向电压达到约0.7V后，流过PN结的电流增加，PN结两端电压上升很少。故而流过R1的电流绝大部分流过三极管发射结，流过R2的电流非常小。流过R2的电流大致上是0.7V/10千欧=0.07mA，也就是70uA，不到流过三极管发射结的百分之二。

shaorc

maychang 发表于 2024-11-27 14:45 【为什么不是用R2上的电压（电阻R1和R2对输入电压分压）减去0.7V，再除以R1？】 R2上的电压，就是Vbe ...

谢谢老师指导

zhoupxa

振动试验仪器 发表于 2024-11-27 12:45 这个三极管的基极电流按饱和导通来计算，电流可以偏大点。 三极管一般是用小功率三极管，继电器线圈并联 ...

继电器线圈并联二极管是最佳方案