晶体管:为什么需要电阻?


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我有一个固态继电器,至少需要3V才能激活,并且需要使用微控制器的2.3V输出进行切换。我还有一个6V 1A电源,可用于为继电器供电。

我知道我需要以某种方式使用晶体管,并且已经掌握了基础知识,但是我不明白为什么在电路中需要电阻才能使晶体管工作。

所以我的问题是:为什么我需要电阻,如何知道要使用哪个电阻以及哪个晶体管适合我的需求?

(固态继电器是Crouzet 84 134 900)

Answers:


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这种情况下的电阻器是关于电流限制的。如果直接在晶体管基极-发射极结之间施加2.3V微型输出,则晶体管将试图吸收比实际所需更多的电流,这将损害晶体管,微型晶体管或两者。因此,您串联一个500 ohm或1K电阻,这会限制流入BE结的电流。具体值取决于晶体管。

您将主要根据继电器的需求来选择晶体管。您需要能够在不导通时承受6V电源的东西,并且能够传递足够的电流以在继电器导通时闭合继电器。现在,您说这是固态继电器,所以此电流可能比机械​​继电器所需的电流小很多,因此您可能会放弃任何花园式开关晶体管,例如2n2222、2n3904等。

首先,有一些固态继电器可以由逻辑电路直接驱动。


您好,我想问一下(为什么会消耗比所需更多的电流?)
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在这种情况下,电阻用于提供可预测的电流。如果电阻两端的电压和电阻已知,则通过电阻的电流已知。这三个之间的关系称为欧姆定律

固态继电器的输入很可能是LED。您没有提供数据表的链接,所以我没有查找它。数据表还将告诉您所需的电流,但为了示例起见,现在假定10mA。在这种情况下,良好的驱动电路是:

当数字输出为低电平时,晶体管将关闭,没有电流流过,并且继电器将关闭。当数字输出为高电平时,当Q1的基极驱动至2.3V时,发射极将比BE低1个压降。假设BE压降为700mV,因此发射极电压将为1.6V。这也是电阻两端的电压。根据欧姆定律,我们知道流经电阻的电流将为1.6V /160Ω= 10mA。由于晶体管的增益,大部分将通过集电极,这意味着将通过继电器输入。该电路本质上是可切换的固定10mA电流吸收器。

只要保持在10mA的电流范围内,晶体管的集电极电压就可以保持该电流。集电极可以比基极电压低一点,最高可以达到电源电压。为简单起见,假设它的下限是打开时的2.3V基本电压,该电路可将最高3.7V电压施加到继电器上。您说继电器导通时会下降3V,所以一切听起来都很好。


我通常看到电阻器位于输入和基极之间。是否有令人信服的理由将其放入负载路径?
JustJeff 2011年

我想我知道了-您假设SSR的输入本质上是一个裸露的LED,因此通过在发射极电路中使用电阻,您将获得双倍的占空比。
JustJeff 2011年

@JustJeff:是的。该方案仅需要单个晶体管,并且还允许电源电压变化。缺点是它会消耗更多的电压,但是在这种情况下,给定6V电源,有足够的电压来备用。
奥林·拉斯罗普
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