三極管作為電子開(kāi)關(guān)使用的電路
發(fā)布時(shí)間:2012/7/9 20:18:15 訪問(wèn)次數(shù):5520
玩具電動(dòng)機(jī)是常用的動(dòng)力裝置,它能夠把APW7136電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,可用于小電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)、小離心水泵抽水等執(zhí)行功能。通常玩具直流電動(dòng)杌工作電壓低,雖然在1.5~3V就可以啟動(dòng),但啟動(dòng)電流較大(1~2A),如果用觸點(diǎn)負(fù)荷僅為幾十毫安的干簧管進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制,其使用壽命將大大縮短。因此,常使用電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。
三極管電子開(kāi)關(guān)電路如圖2-70所示。
VT基極限流電阻器R如何確定呢?其計(jì)算的方法很簡(jiǎn)單,把三極管C、E極間看成短路,求解集電極電流Ic,然后IB—rc/p,在計(jì)算In的限流電阻時(shí),以(3~5)倍I。的值代人計(jì)算,以使得三極管能工作在充分飽和狀態(tài)。由于應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電路,對(duì)三極管的p值要求就不嚴(yán)格,若盧值低,可以減小影響IB的限流電阻阻值的程度。
根據(jù)三極管的電流分配作用,在基極輸入一個(gè)較弱的電流IB,就可以控制集電極電流Ic有較強(qiáng)的變化。假設(shè)VT電流放大系數(shù)臚呂250,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的集電極電流Ic=1.5A,經(jīng)過(guò)計(jì)算,為使三極管飽和導(dǎo)通,所需的基極電流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在圖2-70 (a)電路中,電動(dòng)機(jī)空載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)電流約為500 mA,此時(shí)電源(用兩節(jié)5號(hào)電池供電)電壓降至2.4 V,VT基極、發(fā)射極之間電壓UBE≈0.7 V。根據(jù)歐姆定律,VT基極限流電阻器的電阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,?紤]到VT在IC較大時(shí),p要減小,電阻值R還要小一些,實(shí)取100Q。為使電動(dòng)機(jī)更可靠地啟動(dòng),R甚至可減小到51 Q。在調(diào)試電路時(shí),接通控制開(kāi)關(guān)S,電動(dòng)機(jī)應(yīng)能自衍啟動(dòng),測(cè)量VT集電極、發(fā)射極之間電壓UCE≤0.35 V,說(shuō)明三極管已飽和導(dǎo)通,三極管開(kāi)關(guān)電路工作正常,否則會(huì)使VT過(guò)熱而損壞。
如圖2-70(b)所示為自動(dòng)滅火的熱量自動(dòng)控制電路。該電路中三極管仍作為電子開(kāi)關(guān)使用,將圖2-70(a)中的控制開(kāi)關(guān)S換成雙金屬?gòu)?fù)片開(kāi)關(guān)ST,就成為熱控電路了。當(dāng)蠟燭火焰燒烤到雙金屬?gòu)?fù)片時(shí),復(fù)片趨于伸直狀態(tài),使得開(kāi)關(guān)ST接通,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),帶動(dòng)小風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn),對(duì)準(zhǔn)蠟燭吹風(fēng),自動(dòng)將火焰熄滅;當(dāng)雙金屬片冷卻后,開(kāi)關(guān)斷開(kāi),小電風(fēng)扇自動(dòng)停轉(zhuǎn),完成了自動(dòng)滅火的過(guò)程。
玩具電動(dòng)機(jī)是常用的動(dòng)力裝置,它能夠把APW7136電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,可用于小電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)、小離心水泵抽水等執(zhí)行功能。通常玩具直流電動(dòng)杌工作電壓低,雖然在1.5~3V就可以啟動(dòng),但啟動(dòng)電流較大(1~2A),如果用觸點(diǎn)負(fù)荷僅為幾十毫安的干簧管進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制,其使用壽命將大大縮短。因此,常使用電子開(kāi)關(guān)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。
三極管電子開(kāi)關(guān)電路如圖2-70所示。
VT基極限流電阻器R如何確定呢?其計(jì)算的方法很簡(jiǎn)單,把三極管C、E極間看成短路,求解集電極電流Ic,然后IB—rc/p,在計(jì)算In的限流電阻時(shí),以(3~5)倍I。的值代人計(jì)算,以使得三極管能工作在充分飽和狀態(tài)。由于應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電路,對(duì)三極管的p值要求就不嚴(yán)格,若盧值低,可以減小影響IB的限流電阻阻值的程度。
根據(jù)三極管的電流分配作用,在基極輸入一個(gè)較弱的電流IB,就可以控制集電極電流Ic有較強(qiáng)的變化。假設(shè)VT電流放大系數(shù)臚呂250,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的集電極電流Ic=1.5A,經(jīng)過(guò)計(jì)算,為使三極管飽和導(dǎo)通,所需的基極電流Ie≥(1500 mAl250)×2=12 mA。在圖2-70 (a)電路中,電動(dòng)機(jī)空載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)電流約為500 mA,此時(shí)電源(用兩節(jié)5號(hào)電池供電)電壓降至2.4 V,VT基極、發(fā)射極之間電壓UBE≈0.7 V。根據(jù)歐姆定律,VT基極限流電阻器的電阻值R-(2.4-0.7)V/12mA≈O.14kC/,?紤]到VT在IC較大時(shí),p要減小,電阻值R還要小一些,實(shí)取100Q。為使電動(dòng)機(jī)更可靠地啟動(dòng),R甚至可減小到51 Q。在調(diào)試電路時(shí),接通控制開(kāi)關(guān)S,電動(dòng)機(jī)應(yīng)能自衍啟動(dòng),測(cè)量VT集電極、發(fā)射極之間電壓UCE≤0.35 V,說(shuō)明三極管已飽和導(dǎo)通,三極管開(kāi)關(guān)電路工作正常,否則會(huì)使VT過(guò)熱而損壞。
如圖2-70(b)所示為自動(dòng)滅火的熱量自動(dòng)控制電路。該電路中三極管仍作為電子開(kāi)關(guān)使用,將圖2-70(a)中的控制開(kāi)關(guān)S換成雙金屬?gòu)?fù)片開(kāi)關(guān)ST,就成為熱控電路了。當(dāng)蠟燭火焰燒烤到雙金屬?gòu)?fù)片時(shí),復(fù)片趨于伸直狀態(tài),使得開(kāi)關(guān)ST接通,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),帶動(dòng)小風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn),對(duì)準(zhǔn)蠟燭吹風(fēng),自動(dòng)將火焰熄滅;當(dāng)雙金屬片冷卻后,開(kāi)關(guān)斷開(kāi),小電風(fēng)扇自動(dòng)停轉(zhuǎn),完成了自動(dòng)滅火的過(guò)程。
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