搜索
写经验 领红包
 > 情感

三极管与限流电阻之间的关系

三极管是电路设计中最常用的元器件,主要分为NPN和PNP型,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,可用作开关。

图1是三极管的内部基本构造图,我们回忆下。

三极管与限流电阻之间的关系

图1

如果在电路设计中,我们需要把三极管当作开关使用的,那么三极管限流电阻就至关重要。限流电阻的参数我们如何选择?下面让我们来看一下。

三极管与限流电阻之间的关系

图2

首先我们看图2是一个5V驱动的继电器控制电路,电路基本原理是KEY引脚输出高电平,三极管导通,此时K1继电器线圈负极接地,继电器得电并动作,DO和DO'闭合。

然后我们再看三极管导通条件。如果三极管需要完全导通,三极管应处于饱和状态,此时β*Ib>Ic。

三极管与限流电阻之间的关系

图3(*在Ic增大的时候,hFE会减小)

因为继电器线圈功率为0.4W,所以集电极所需电流Ic=0.4/5=80mA,由于LMBT5551为硅管,BE压降为0.7V,KEY为3.3V驱动,当三极管导通时,Ib=(3.3-0.7)/330=7.9mA,因Ib所需电流大于50mA,所以根据手册hFE参数(图3),LMBT5551放大倍数为30(hFE与β在概念上有所区别,但数值上基本一致),则三极管导通时,Ib*β(min)=7.9*30=237mA,由于三极管集电极Ic所需的电流只要80mA,满足β*Ib>Ic的条件,因此三极管在饱和状态。

其实在我们工作中,一直把Ib*β=V/R作为判断临界饱和的条件。但是Ib*β=V/R算出的Ib值,只是使晶体管进入了初始饱和状态,实际应用中应该取该值的数倍以上,这样才能达到真正的饱和状态,倍数越大,饱和程度就越深。