使用三极管当开关作断电器,首先要了解三极管的特性,三极管有NPN和PNP两种类型,三极管的结构如下图所示。
三极管当开关使用,主要是使用三极管的截止区和饱和区。以NPN三极管为例,三极管有三个特性区域:截止区、放大区和饱和区。
截止区:Ube<死区电压(0.6V左右),ib=0,ic=Iceo≈0;
放大区:发射结正偏,集电结反偏,ic=βib;
饱和区:发射结正偏,集电结正偏,Uce<Ube,βib>ic,Uce≈0.3V。
了解三极管的基本特性之后,那么如何使用三极管作断电器呢?
示例1:使用三极管点亮灯泡(不隔离)
直接使用三极管当开关时,一般使用NPN当下管,控制电源负极;PNP当上管,控制电源正极。
三极管直接控制灯泡
上图,NPN三极管控制灯泡原理,当输入为高电平(VCC)时,Q1导通,灯泡点亮,当输入低电平时,Q1截止,灯泡熄灭。
PNP三极管控制原理正好相反,当输入为低电平时,Q2导通,灯泡点亮,当输入为高电平(VCC)时,Q2截止,灯泡熄灭。
基极限流电阻的计算,R1=(输入电平-0.7)/Ib,Ic=βIb。
示例2:三极管控制继电器,通过继电器控制线路
原理类似,只是把灯泡换成继电器即可,然后通过继电器的触点去控制另一线路,直流电、交流电都可以,比如直接控制家里的220V交流电。关键在于继电器的选型,继电器的触点功率能够满足要求。
三极管控制继电器,通过继电器控制线路通断